無心磨床

無心磨床，是不需要採用工件的軸心定位而進行磨削的一類磨床，主要由磨削砂輪、調整輪和工件支架三個機構構成，其中磨削砂輪實際擔任磨削的工作，調整輪控制工件的旋轉，並控制工件的進刀速度，至於工件支架乃在磨削時支撐工件，這三種機件可有數種配合的方法，但停止研磨除外，原理上都相同。

基本介紹

• 中文名：無心磨床
• 外文名：centerless grinding machine
• 套用學科：機械工程；切削加工工藝與設備；

名稱簡介

一種橫向尺寸縮短的無心磨床，該無心磨床特別適合於用在一個小的安裝空間中，並能夠滿足各種生產線的簡化和節省空間的要求。由於磨輪修整單元設定在磨輪之上的傾斜向下的位置上，所以不必在磨輪的側方保持一個用於磨輪修整單元的空間，該空間與傳統的無心磨床的橫向尺寸最為緊密相關。從而，可以大大地縮小無心磨床的橫向尺寸，並能夠將磨床安裝到一個小的安裝空間內，從而，滿足各種生產線的簡化和節省空間的要求。

原理

套用無心磨削法磨削工件的旋轉表面的磨床，通常指無心外圓磨床。在無心外圓磨床（見圖）上，工件不用頂尖定心和支承，而是放在砂輪和導輪之間,由托板和導輪支承。砂輪一般裝在主軸端部,寬度大於250毫米的砂輪則裝在主軸中部,砂輪最大寬度可達900毫米。砂輪高速旋轉進行磨削,導輪以較慢速度同向旋轉，帶動工件旋轉作圓周進給。貫穿磨削時，通過調整導輪軸線的微小傾斜角來實現軸向進給，適於磨削細長圓柱形工件、無中心孔的短軸和套類工件等。切入磨削時,通過導輪架或砂輪架的移動來實現徑向進給,適於磨削帶軸肩或凸台的工件，以及圓錐體、球體或其他素線是曲線的工件。無心磨床的生產率較高，加上各種上下料裝置後易於實現自動化，大多用於大量生產，可由不很熟練的工人操作。無心磨床磨削精度一般為：圓度2微米，尺寸精度4微米，高精度無心磨床可分別達到0.5微米和2微米。此外還有無心內圓磨床和無心螺紋磨床等。無心磨床能自動修整和自動補償。導輪進給導軌為雙V型滾針導輪，採用伺服電機進給，能與砂輪修整相互補償。工具機配有自動上下料機構，能進行自動循環磨削。

無心外圓磨床

加工方式

無心外圓磨床主要有三種磨削方法；通過式、切入式和切入一通過式、通過式無心磨削。工件沿砂輪軸線方向進給進行磨削。調整導輪軸線的微小傾角來實現工件軸向進給。適於磨削細長圓柱形工件。無中心孔的短軸和套類工件等。切入式無心磨削。托板上有軸向定位支點，工件支承在托板一定位置上，以砂輪或導輪切入進行磨削。用於磨削帶軸肩或凸台的工件以及圓錐體，球體或其他迴轉體工件。切入一通過式無心磨削是這兩者的複合。此外，還有切線進給式磨削和使帶台階的工件在軸向進、退的端面進給式磨削。無心外圓磨床生產率較高。多用於大量生產，易於實現自動化。

無心外圓磨床的特點無心外圓磨床機構性能與普通外圓磨床相比較有下列特點。1、連續加工，無需退刀，裝夾工件等複製時間短，生產率高。2、托架和導輪定位機構比普通外圓磨床頂尖、中心架機構支承剛性好，切削量可以較大，並有利於細長軸類工件的加工，易於實現高速磨削和強力磨削。3、無心外圓磨床工件靠外圓在定位機構上定位，磨削量是工件直徑上的餘量，故砂輪的磨損、進給機構的補償和切入機構的重複定位精度誤差對零件直徑尺寸精度的影響。只有普通外圓磨床的一半，不需打中心孔，且易於實現上、下料自動化。4、寬砂輪無心磨床通過式機構、可採用加大每次的加工餘量，在切入磨時可對複雜型面依次形磨削或多砂輪磨削，生產率高，適用範圍廣。5、無心外圓磨床無保證磨削表面與非磨削表面的相對位置精度（同軸度，垂直度等）的機構，磨削周向斷續的外表面時圓度較差。6、磨削表面易產生奇數次棱圓度，如較大時往往會造成測量尺寸小於最大實體尺寸的錯覺，而影響裝配質量和工作性能。7、工具機調整較複雜、費時，每更換不同直徑的工件就需沖調整托架高度，與距離及有關的工藝參數。故調整技術難度較大，不適宜小批及單件生產。

保養方法

1、對無心磨床外表保養：無心磨床外表及電機，散熱設備表面一定要保持清潔，定時清理拋光耗材粉末。2、檢查、緊固手柄、進給手輪、螺釘、螺母等機件。保持工具機完好。3、無心磨床整機檢查：檢查無心磨床各部位螺絲，皮帶，鬆緊程度，鬆動的應調到合適為止。4、檢查各軸承磨損程度如有損壞的應更換，潤滑油是否充足。5、導軌應清理乾淨，導軌上不可帶有拋光耗材粉末。6、電器 ：定時清掃電動機、電器箱。 電器裝置固定整齊、動作可靠。7、檢查、緊固接零裝置。 檢查按扭開關，有問題的應即時更換，避免產生不必要的危險

技術參數

砂輪規格	P500x150x305
導輪規格	P300x150x127
砂輪轉速	1650r/min
導輪轉速	10-290r/min
砂導輪中心連線至托架底面距離	200mm
■加工精度
桿部圓度	0.006mm
桿部直線度	0.006mm
桿部圓柱度	0.01mm
桿徑尺寸公差	0.05mm
粗糙度	Ra1.0μm

加工問題

表面缺陷

（1）工件表面粗糙度較差。①磨削輪粒度過粗或修整時金剛鑽進給速度過快。更換細粒度的磨削輪，合理選擇修整速度②導輪傾斜角太大或轉速太高，導致工件圓周速度和軸向進給速度加快。減小導輪傾斜角並降低其速度。③冷卻液不清潔或濃度不夠時，應更換清潔並有一定濃度的冷卻液的冷卻液。

（2）工件表面有燒傷①磨削輪粒度太細或硬度太高，應更換磨削輪，選用適宜的粒度和硬度②導輪轉速太慢及導輪傾角太大，需要提高導輪轉速，減小導輪傾斜角度。③磨削量過大或過小。磨削量小時出現燒傷，可增加縱向進給速度；磨削量大時出現燒傷，可增加磨削次數。④工件在入口處或出口處磨去太多，引起燒傷或磨削區火花集中在某一個點。正確調整導輪架、導板和修整器。⑤磨削輪已鈍，硬度太高，切削液不足或燒注方法不正確修整磨削輪，更換軟一級的磨削輪並且修整、加大切削液量並正確教主。

（3）工件表面有魚鱗斑及直線白色線條。①磨削輪不平衡或者已磨鈍、磨削輪太硬、粒度太細或者沒有修整好。仔細平衡磨削輪，更換較軟一級的磨削輪並進行修整等②導輪轉速太高。適當降低導輪轉速。③工件中心過高，引起跳動。適當降低托板高度。④托板剛性不足。加厚托板並緊固。

（4）工件前端表面切去一塊。前導板突出於導輪，把前導板向後放鬆一些。（5）工件後端表面切去一塊。後導板突出於導輪表面，將後導板適當的後移。（6）工件後部表面的有三角形切口或微小痕跡。後導板落後於導輪表面，將後導板適當前移動。（7）工件中心過高，適當降低工件中心高度。

圓度誤差

1丶導輪未修圓或工作過久，已失去正確的幾何形狀，需要修整圓導輪，修到無斷續聲即可2丶磨削輪磨鈍，及時修整磨削輪3丶工件中心高不當，應適當調整4丶托板太薄或者頂面傾斜角過大時，及時更換托板5丶工件軸向推力過大，使工件不能均勻轉動時，需要減小導輪傾角6丶磨削輪或導輪平衡不好，應仔細平衡兩輪並重新修整7丶前道工序工件有橢圓、菱圓時，可減少導輪的橫向進給量，增加磨削次數

錐度

1、前導板嚮導輪方向傾斜，引起工件前部直徑偏小，或者後導板嚮導輪方向傾斜引起工件後部直徑偏小，調整前後導板，使與導輪母線平行，且在同一直線上2、磨削輪修整不準確，本身有錐度，根據工件錐度的方向，調整磨削輪修整器的角度，重修磨削輪　3、工件軸線與磨削輪和導輪軸線不平行時，應調整托板前後的高低或者修調托板　4、磨削輪和導輪的表面已經磨損時，需要重新修整磨削輪和導輪

圓柱度誤差

工件有圓度誤差是因為在磨削過程中，工件中心的實際運動軌跡偏離理論運動軌跡直線，工件在水平面內轉動及導輪修整不正確等應更具具體情況進行修整，例如磨削輪太軟，磨損不均勻，應該增加修整次數或者增加磨削次數

細腰形或腰鼓形

1.工件產生細腰形①前導板均偏向於磨削輪一側，工件進入或推出磨削區域時呈傾斜狀態，磨削輪端角將工件中部磨去較多。調整前後導板至正確位置②導輪修整呈中間凹下狀，切入法磨削時磨削輪修整中間凸出，均導致工件呈細腰形。正確修調導輪和磨削輪，消除凹凸現象

2.工件產生腰鼓形①前後導板均偏向於導輪，工件傾斜進入磨削區，使前端磨去較多；工件將要推出磨削區時，使後端磨去較多。需正確調整前後導板。②前、後導板均低於導輪外圓表面，工件進入磨削區時。會被導輪將其前端抬起，使工件向磨削輪傾斜；當工件退出磨削區域時，也會使工件傾斜，尾部向磨削輪翹起，使工件兩端磨去較多，呈腰鼓形。應正確調修前、後導板，使其不低於導輪外圓表面。③導輪表面修整成中間凸起或磨削輪表面修整成中間凹下（切入磨法磨削），均使工件磨成腰鼓形。表面修調兩輪，消除導輪和磨削輪表面的凹凸現象。

注意事項

01：開機前檢查機台周邊狀況，機台上不得擺放物品，工件擺放整齊。02：開機前檢查泊箱泊位是否正常，冷卻水箱水位，砂輪及導輪與支持刀片的間隙是否正常，是否有工作物或者雜物在工具機中。03：開機前檢查開關是否可靠，確認防護罩安全防護是否有效。04：打開電源，啟動液壓開關，觀察工具機液壓表的壓力高低是否正常，然後看各泊鏡及各泊管處是否有油流過。05：開機前砂輪，導輪修整座必須擦拭乾淨，泊杯內加滿油。06：開機前必須依作業指導書對作業員進行培訓，使之了解各項工作操作流程。07：上述確認無誤後，方可開機。08：打開主電源開到ON位置。09：打開液壓開關到ON位置。10：查看液壓系統泊鏡，油表穩定後，方可開啟砂，導輪。11：砂輪、導輪運轉正常後，再開啟水泵，調整到合適水量。12：調機試磨1-3件工件，先檢測工件尺寸，外觀，將調機品放到調機盒內。

13：檢測合格後方可批量生產。14：開機生產後作業員必須依作業指導書對首件樣品進行自檢並記錄。15：生產過程中出現異常時應立即停機報告，並填寫相關表格。16：關機時將水泵馬達開關至OFF位置，使其停止供水，並取出滯留在工具機中的工作物。17：砂輪、導輪，連續空轉5分鐘以上，使其停止供水，以免再開機時造成砂輪不平衡，直至甩乾水分後，將砂輪、導輪電源開關到OFF位置。18：砂輪、導輪停止後，方可將油壓開關打到OFF位置（不可先停油壓馬達，以免失油磨損軸瓦及主軸）。