李壯壯

一　光磨加工原理

光磨加工是在專用機(jī)床——光磨機(jī)上進(jìn)行的。在光磨機(jī)上有兩塊經(jīng)過熱處理的合金鑄鐵盤（簡(jiǎn)稱光磨板），其工作表面上預(yù)先車制有同心的半圓形溝槽，如下圖所示。工作時(shí)，光磨板在較高工作壓力（20~40t）和一定的轉(zhuǎn)速（80~200r/min）下連續(xù)對(duì)板溝內(nèi)球坯的環(huán)帶和兩極進(jìn)行擠壓和磨削加工，并去除金屬余量，使球坯逐漸獲得同軟磨工序一樣的表面質(zhì)量和幾何精度，然后直接進(jìn)行熱處理。 

二　光磨機(jī)理

1.光磨板的磨削作用

光磨板的磨前作用和光磨板的內(nèi)部金相組織以及加工時(shí)的外界工藝條件有關(guān)。

在使用狀態(tài)下，光磨板的主要金相組織為馬氏體、碳化物和石墨。馬氏體和碳化物都是硬脆相;而石墨的強(qiáng)度和硬度近于零，在板內(nèi)如同孔洞，切割基體并適成應(yīng)力集中。

當(dāng)鋼球在一定壓力下沿板溝運(yùn)動(dòng)時(shí)，它與板溝表面產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于錯(cuò)動(dòng)和沖擊的作用，板溝表面部分的石墨和硬脆相的基體很快破碎和脫落，形成許多細(xì)小麻坑，凹凸不平，凸起的不規(guī)則部分主要是馬氏體，它既硬又脆，成為大量的細(xì)小鋒刃。當(dāng)鋼球相對(duì)板溝運(yùn)動(dòng)時(shí)，在壓力作用下，這些凸起的鋒刃像砂輪的磨粒一樣磨去鋼球表面金屬。

在光密過程中，由于板溝表面的石墨和硬脆的磨粒不斷碎裂和脫落，再加上清洗液的循環(huán)沖洗，致使板溝表面不斷產(chǎn)生并顯露出新的鋒刃，從而保持了光磨板連續(xù)不斷的磨削能力。

綜上所述，光磨板的磨削作用一方面取決于板內(nèi)的金相組織，另一方面必須有相宜的外界工藝條件∶一定的壓力，球與板溝相對(duì)運(yùn)動(dòng)，清洗液不斷洗滌。

2.鋼球表面金屬的脫落形式

在光磨過程中，板溝表面上凸起的細(xì)小鋒刃在壓力作用下可垂直切入球表面，切向力使鋒刃與球表面作相對(duì)的切向運(yùn)動(dòng)。于是，鋼球表面被剪切、犁皺或切削，造成金屬磨損脫落，在鋼球表面上留下肉眼可見的細(xì)槽痕跡。因此，鋼球表面金屬的脫落屬于磨料磨損，而光磨板對(duì)鋼球表面的磨削可以看作是一種固定金屬磨粒磨損。

三　光磨板的修整

一般采用砂輪刀修整砂輪即光磨板，其方法是先停機(jī)，移開固定板，將修整架（安裝有部分左旋和部分右旋螺旋齒的砂輪刀）固定在固定板上，開動(dòng)機(jī)床使砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)并推進(jìn)固定板，利用砂輪對(duì)砂輪刀的摩擦力帶動(dòng)砂輪刀轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)砂輪溝斷面（其深度已達(dá)到或超過1/2鋼球直徑）進(jìn)行修整，使砂輪溝槽深度減少，確保砂輪能繼續(xù)磨削加工。

用此修整方法，存在以下缺陷：

1） 砂輪刀消耗量大，一般5-6塊砂輪刀為一組，使用2次后就報(bào)廢；修整次數(shù)頻繁，每班要修整1-2次；操作費(fèi)力，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

2） 需停機(jī)修整砂輪，修整后需清理砂輪碎塊，效率低，輔助時(shí)間長(zhǎng)。

3） 由于使手工操作，修整后砂輪溝槽深淺不一，要達(dá)到理想深度很困難。

4） 用砂輪刀修整后砂輪溝槽邊緣易崩裂，溝槽形狀不完整，再磨削時(shí)易啃傷、劃傷鋼球。

5） 砂輪刀修整砂輪時(shí)噪聲大、粉塵多、振動(dòng)力強(qiáng)，修整過程中機(jī)床主軸及固定板導(dǎo)柱受到較大的沖擊，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的破壞。

利用固定板中用于鋼球進(jìn)出而循環(huán)加工所必需的缺口（磨削時(shí)此處對(duì)鋼球不起磨削作用），用上圖所示金剛石條修整裝置（簡(jiǎn)稱修整器）直接安裝在該缺口中間，并緊固于磨球機(jī)的法蘭盤上，由一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)滑塊作垂直于砂輪主軸軸線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過渡塊夾持在滑塊上的金剛石條緊貼在砂輪平面上，隨滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)。正常磨削過程中固定板與砂輪始終存在一定壓力F，當(dāng)砂輪的溝槽消耗△X距離時(shí)，固定板壓著鋼球也移動(dòng)△X（不計(jì)鋼球磨削量及導(dǎo)板消耗量），金剛石條也向砂輪方向移動(dòng)△X，即對(duì)砂輪修整量為△X（不計(jì)金剛石條的消耗量）。因此，通過改用金剛石條修整砂輪，既實(shí)現(xiàn)了磨削與砂輪修整同步進(jìn)行，也使砂輪溝槽深度在磨削過程中基本保持不變。

（來源：DMD_bearing）