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第四章 磨削加工磨削加工?磨削加工原理及其概述、磨床的基本运动与特点?砂轮的性质和使用选择?表面光整加工方法和原理磨削加工的特点?磨削加工是利用磨具，从工件表面切去切屑的一种加工方法。由于磨削加工时，切去金属的量很小，仅几个微米甚至更小，所以磨削加工后的工件，尺寸精度就很高，工件表面的粗糙度也很小。磨削后可达到的尺寸加工精度为0.02m0.02m，表面粗糙度值为0.02m0.02m。磨削加工工艺主要用于零件的精密加工和超精密加工。?除能加工普通硬度材料外，还常用于一般刀具难以切削的高硬度材料的加工，如淬硬钢，硬质合金和各种宝石等。能磨削外圆，内孔，平面，螺纹，花键，齿轮导轨和成形面等各种表面。磨具?用于磨削加工的磨具有砂轮、砂带、油石等,其中砂轮用得最多。?砂轮是一种用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧等制作工艺而成的，具有很多气孔、而用磨粒进行切削的工具。砂轮的结构示意如图41所示。可见，砂轮是由磨科、结合剂和气孔所组成。?砂轮的特性主要由磨料、料度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。磨料?1磨料 磨料是一种具有很高的硬度和耐热性的颗粒状物体。用于制造砂轮的磨料通常有三类：刚玉类、碳化物类和氮化物类，每个类中又有若干种磨料，这些磨料都是人造的。粘结剂?粘结剂是把细小的磨粒粘在一起的一种材料，其成分和性质影响砂轮的耐冲击性，耐热性和允许最大线速度等。粘结剂的性质和用途见表4-2。表4-2 粘结剂的性质和用途粘结剂代 号性 质用 途陶瓷A粘高强度高，刚性大，耐热、耐温、耐腐蚀性 都很好，能很好地保特廓形，但易脆得，韧性 及弹性较差，不能承受冲和和弯曲除切割工件或磨窄槽外，可用在一切砂轮 上，工厂中80%的砂轮用粘土、滑石、硅石 等陶瓷材料配制而成树脂S强度高，弹性好，韧性好，不易碎裂，但耐热 性差，工作时必须有良好冷却，耐腐蚀性差，与碱性物质易起化学作用切断、磨槽、磨淬火钢刀具、磨成形表面（如螺纹）以及磨内孔橡胶X有更好的弹性和强度，但耐热性差，气孔小，砂轮组织紧密可制造0.1mm的薄砂轮，切削速度可达 65m/s左右，多用于制作切割、开槽、抛光、成形磨砂轮和无心磨床导轮，不宜用于粗加 工青铜Q型面保特性好，抗张强度高，有一定韧性，自 励性差制造金刚石砂轮,主要用以粗磨、糈磨硬质 合金,磨削与切割光学玻璃、宝石、陶瓷、半导体等粒度?粒度是指磨料的颗粒大小。对于用筛选法获得的磨粒来说，粒度号是指每平方英寸内的网孔数，也称目数。显然粒度号数越小磨料颗粒越大，做出来的砂轮就是粗砂轮，用于粗磨加工;反之就是细砂轮,用于精磨加工。磨料的粒度号及粒度尺寸见表4-3硬度?是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。也就是说，磨粒容易脱落的，称砂轮硬度为软;反之，为硬。因而磨具的硬度是粘结剂对磨粒的粘结强度，与磨粒材料的硬度无关。组织结构?砂轮的组织结构是指砂轮中磨料、粘结剂、气孔三者所占的比例。如图4-1所示。当磨粒所占比例较高而气孔较少时，称砂轮组织结构紧密，见图4-2（a);当磨粒所占比例较低而气孔较多时，则称砂轮组织结构疏松，见图4-2(c);图4-2(b)所示，为砂轮组织结构属中等的情况。砂轮中的气孔可以容纳切屑，且容易携带冷却液和空气进入磨削区，对降低磨削温度有利。磨削运动磨削运动?外圆、内圆和平面磨削时的切削运动如图所示。主运动?砂轮的旋转运动是主运动，砂轮旋转的线速度为磨削速度认，单位为ms外圆、内圆磨削的进给运动?工件旋转进给运动 进给速度为工件被加工表面的切线速度，?工件相对砂轮的轴向进给运动 其大小用轴向进给量表示。指的是工件每转一转，相对于砂轮在轴线方向的移动量，单位为mmmin。平面磨削的进给运动?单位为mmin。工件纵向进给运动 即工作台的往复运动，用运动速度表示，单位为mm?砂轮相对于工件的轴向进给运动 用工作台每往复行程(双行程)或每单行程，轮的轴向移动量表示，单位为单行程或双行程。切入运动切入运动?在外圆、内圆和平面磨削时，为得到所需的工件尺寸，除上述成形运动外，在加工中砂轮还得沿径向做切入运动，其大小用工作台(或工件)每单行程或双行程，砂轮沿径向的切入深度表示，单位为mm单行程或M双行程。切入运动是在纵向进给行程之末、砂轮向工件加工表面法向切入的位移，它是周期进给，移动的距离就是横向进给量，也称为磨削深度。磨削过程磨削过程砂轮上的磨料是形状不规则、但硬度很高的多面体。它们在 砂轮的轴向与径向方面分布是极不规则的随机分布。不同粒度号 的磨粒其顶尖角在90 o 120 o之间，尖端均带有一定尖端圆角半径。其形貌与磨粒的粒度号、砂轮的组织号以及砂轮的修整情况有关。经修整后的砂轮，磨粒前角可达80 o 85 o。磨削过程?磨削时，如图所示，其切削厚度由零开始逐渐增大。由于磨粒具有很大负前角和较大尖端圆角半径。因而磨粒开始切入工件时，只能在工件表面上进行滑擦，这时切削表面产生弹性变形。当磨粒继续切入工件，磨粒作用在工件上的法向力Fn增大到一定值时，工件表面产生塑性变形，使磨粒前方受挤压的金属向两边塑性流动，在工件表面上耕犁出沟槽，而沟槽的两侧微微隆起，见图。当磨料继续切入工件，其切削厚度增大到一定数值后，磨粒前方的金属在磨粒的挤压作用下，发生滑移而成为切屑。磨削过程?磨削中，砂轮表层的每个磨粒就像铣刀盘上的一个刀刃，各个磨粒形状、分布和高低各不相同，使其切削过程也有差异。砂轮表层中的一些突出和比较锋利的磨粒，切入工件较深，将经过滑擦、耕犁和切削三个阶段，形成非常微细切屑。由于磨削温度很高，磨屑飞出时氧化形成火花。比较钝的、突出高度较小的磨粒，切不下切屑，只是起刻划作用，在工件表面挤压出微细的沟槽。更钝的、隐藏在其它磨粒下面的磨粒只稍微滑接着工件表面起抛光作用。可见磨削过程是包含切削、刻划和抛光作用的综合复杂过程。磨削过程?磨削过程产生的隆起残余量增加了磨削表面的粗糙度，但实验表明，隆起残余量与磨削速度有密切关系。随着磨削速度提高而成正比下降。当其达到一定值时，隆起残余量趋近于零。这是由于塑性变形的传播速度远小于磨削速度而使磨粒侧面的材料来不及变形的缘故。因此高速切削能减小表面祖糙度。磨削力?磨削力可分解为互相垂直的三个分力：切向分力、径向分力、和轴向分力。由于砂轮磨粒几何形状的随机性和磨粒尖端的很大负前角、刃口钝圆半径等，使磨削时的单位磨削力值很大。?3个分力中，径向分力值最大。一般说来，砂轮磨削工件时，径向分力与切向分力的比值F在往复磨时为21；在深磨时为31。随着磨削材料的不同，这一比值也有所不同。同时，由于工艺系统的弹性变形将使磨削力将随磨削过程的各个磨削阶段而变化。磨削阶段?磨削时，由于接触面积大、径向分力较大，引起磨床、夹具、工件、砂轮、工艺系统弹性变形、使实际磨削深度与每次的径向进给量有所差别。所以，实际磨削过程分为三个阶段，初磨阶段?当砂轮最初的几次径向进给中，由于机床、工件、夹具工艺系统的弹性变形，实际磨削深度比磨床刻度盘所显示的径向进给量小。工件、夹具、砂轮、磨床刚性愈差，此阶段愈长。稳定阶段?随着径向进给次数的增加，机床、工件、夹具系统的弹性变形抗力也逐渐增大。直至上述工艺系统的弹性变形抗力等于径向磨削力时，实际磨削深度等于径向进给量，此时进入稳定阶段清磨阶段?当磨削余量即将磨完时，径向进给运动停止。由于工艺系统的弹性变形逐渐恢复，实际磨削深度大于零。为此，在无切深情况下，增加进给次数，使磨削深度逐渐趋于零，磨剧火花逐渐消失。这个阶段称为清磨阶段。清磨阶段主要是提高磨削精度，减小表面粗糙度。磨削温度与磨削烧伤?磨削时，由于磨削速度很高，切削厚度很小，切削刃很钝，所以切除单位体积切削层所消耗的功率为车、铣等切削方法的1020倍，磨削所消耗能量的大部分转变为热能，使磨削区形成高温。磨削温度与磨削烧伤?磨削时，不同位置的磨削温度有很大差别。通常把磨削温度用磨粒磨削点温度和砂轮磨削区温度来表示。磨削点温度是指磨削时磨粒切削刃与工件、磨屑接触点处温度。磨削点温度非常高(可达10001400)，它不但影响加工表面质量，而且对磨粒磨损以及与切屑熔着现象也有很大影响。?砂轮磨削区温度就是通常所说磨削温度，是指砂轮与工件接触面上的平均温度，约在4001000之间，它是产生磨削加工中引起工件表面烧伤，残余应力和表面裂纹的原因。同时由于磨削热传入工件而引起的工件表面层温度上升，将使工件发生热膨胀或翘曲变形。磨削温度与磨削烧伤?磨削过程中，磨削表面层金属在高温下产生相变，使其硬度与塑性发生变化现象，这种表层变质现象被称之为表面烧伤。高温的磨削表面生成一层氧化膜，氮化膜的颜色决定于磨削温度和变质层深度。所以可以根据表面颜色来推断磨削温度和烧伤程度。?如淡黄色约为400500，烧伤深度较浅；紫色约800900，烧伤层较深。轻微的烧伤需经酸洗才会显示出来。表面烧伤损坏了零件表层组织，影响零件的使用寿命。磨削方式及机床类型?磨床是一种通过磨具或磨料对工件进行加工的机床，它特别适用于淬硬的工件，或者高硬度材料的精加工。但是一般情况下磨削效率较低，为此近年来国内对高速磨削和强力磨削，这些高效的磨削方法发展很快，也开发了少数用于粗加工的高效磨床。大大扩大了磨床的使用范围，它在金属切削机床中所占的比率越来越大。磨削方式很多，最常用的是外圆磨削、内圆磨削和平面磨削。外圆磨床类型及工作方式外圆磨床?常用外圆磨床分为普通外圆磨床和万能外圆磨床。外圆磨床主要用于磨削圆柱形及圆锥形外表面。它的运动如图4一一5所示，磨削加工时通常采用两顶尖安装，工件由头架上的鸡心夹头带动旋转，作圆周进给运动f1，砂轮主轴安置在砂轮架上，砂轮架装在可前后移动的滑鞍上，可作间歇的横向切入运动,砂轮作高速旋转主运动，工作台带着工件作纵向往复进给运动2。图45(a)为磨削圆柱形外表面，图45(b)为磨削圆锥形外表面，磨床的工件台分上下两层，上工件台可绕中间的销轴摆动，角度不大于土7，可磨削小锥度的圆锥面。外圆磨削方法?外圆磨削方法有两种：纵磨法和切入磨法纵磨法?纵磨时(见图a)，砂轮旋转作主运动工件旋转(n w)作圆周进给运动；工件沿其轴线往复移动作纵向进给运动，在工件每一往复行程终止时砂轮周期地作一次横向进给运动，工件全部余量在多次行程中逐步磨去。切入磨?切入磨时(见图b)，工件只作圆周进给，而无纵向进给运动，砂轮则连续地作横向进给运动，直到磨去全部余量为止。磨台阶面?在有些外圆磨床上，还可用砂轮端面磨削工件的台阶面(见图c)，磨削时，工件转动，并沿其轴线缓慢移动，以完成进给运动。磨削长圆锥面?万能外圆磨床可以采用纵磨法磨削外圆柱面外(图46a)，也可以用扳动工作台成某一角度，磨削长圆锥面(图46b)。在万能外圆磨床中，由于砂轮架和头架都能转动，因而可以进行大锥度的短锥面磨削加工。是在砂轮架溜板的转动装置2上转动砂轮架1为某一设定角度，采用横向进给法(图46c)；有时可以调整头架，使之转动90角度后(图46d)，还可磨削工件的端面。磨削长圆锥面?万能外圆磨床可以采用纵磨法磨削外圆柱面外(图46a)，也可以用扳动工作台成某一角度，磨削长圆锥面(图46b)。在万能外圆磨床中，由于砂轮架和头架都能转动，因而可以进行大锥度的短锥面磨削加工。是在砂轮架溜板的转动装置2上转动砂轮架1为某一设定角度，采用横向进给法(图46c)；有时可以调整头架，使之转动90角度后(图46d)，还可磨削工件的端面。磨削长圆锥面端面外圆磨床?端面外圆磨床 这类磨床的砂轮主轴轴线相对于头、尾架顶尖中心连线倾斜定角度(图48a)，用切入磨法可以同时磨削工件的外圆和台阶端面(图48b)，生产率较高常用于大量生产中磨削带有台阶的轴类和盘类零件。普通外圆磨床?普通外圆磨床的砂轮架、头架部，头架主轴不能转动，机床不设内圆磨具。因此，工艺范围较窄，只能磨削外圆柱面和锥度较小的外圆锥面。由于砂轮架、头架部的部件层次减少了，结构简化，使刚度有所增加，尤其是头架、主轴是固定不转动的，工件又支持在“死”顶尖上，因此加上可采用较大的磨削用量，生产率较高，同时由于提高了砂轮架、头架及其主轴组件的刚度，磨削质量也易于保证。无心外圆磨床?无心外圆磨床加工工件时，不使用顶尖定心和支承。磨削时，工件4放在磨削砂轮1与导轮3之间，将工件的被磨表面作为定位面，由托板2支承。如图所示。由于导轮3是用橡胶为粘结剂制成的刚玉砂轮，摩擦系数大，工件由导轮的摩擦力带动作圆周进给。磨削砂轮的线速度很高，此线速度就是磨削工件的切削速度。磨削方式?无心外圆磨床也有两种磨削方式：纵磨法和切入磨法。切入磨法?切入磨时，如图所示，砂轮横向切入工件作进结。导轮轴线仪倾斜不到1。(约30左右)，这时对工件有微小的轴向推力，使它靠住挡块5，工件得到可靠的轴向定位。纵磨法?纵磨法是工件放在托板上被导轮带动回转，由于导轮轴线相对工件轴线倾斜角度，便产生了水平分速，使工件作轴向进给。为了保证导轮在倾斜了角后再能与工件间的接触线成直线形状，故把导轮的形状修正成回转双曲面形。又为了避免磨出棱圆形工件，要调整托板高度，使工件中心略高于砂轮中心保持有（是工件直径mm)，这样，就可使工件在多次转动中逐步地被磨圆。内圆磨削的工作方式和主要类型?内圆磨床的主要类型有普通内圆磨床、无心内圆磨床和行星式内圆磨床等几种。内圆磨削方法?内圆磨削有纵磨法和切入磨法两种基本磨削方法。纵磨法?内圆磨削有纵磨法和切入磨法两种基本磨削方法。?（1）纵磨法 纵磨时(见图410a)砂轮旋转作主运动，工件旋转作圆周进给；砂轮或工件沿工件轴向往复移动作纵向进给运动；每一往复移动终了时，砂轮架带动砂轮主轴周期地在工件径向作一次切入运动，实现横向切入运动。工件的全部余量，在多次横向进给运动中逐步被除去。若调整工件轴线成一倾斜角度，即能磨出锥孔。切入磨法?切入磨法 切入磨时，砂轮宽度大于被磨表面的长度。磨削过程中没有纵向进给运动，砂轮仅作连续地横向进给运动(见图410b)，在进给过程中逐渐地磨去工件的全部余量。切入磨法?切入磨法 切入磨时，砂轮宽度大于被磨表面的长度。磨削过程中没有纵向进给运动，砂轮仅作连续地横向进给运动(见图410b)，在进给过程中逐渐地磨去工件的全部余量。内圆磨削的工作方式及机床类型?普通内圆磨床 普通内圆磨床常用来磨削形状有规则，且便于旋转的工件。图411是这种机床的磨削工件布局型式。磨削时工件被装夹于头架3的卡盘中，头架由多速电动机经皮带传动，可作圆周进给，其圆周速度(mmin)。砂轮主轴高速旋转，实现主运动，砂轮圆周速度高达3035mmin。砂轮架4装在工作台2上，随砂轮架溜板5起沿床身l的导轨作往复运动，完成纵向进给运动。由于工作台2是无级传动，故进给量可根据砂轮宽度和工艺条件在一定范围内作无级调整。砂轮架4周期横向进给运动，则是由“液压机械”装置自动完成的、工作台每完成一个往复行程，砂轮架横向进给一次，进给量的磨削速度，?砂轮主轴转速往往高达每分钟几万其至几十万转，如何保证高速主轴具有较高的旋转精度、足够刚度和寿命的性能，乃是内圆磨床迫切需要解决的重要问题。行星式内圆磨床?行星式内圆磨床 此类磨床在磨削时，工件固定不转动，砂轮除绕轴线高速旋转，实现主运动外，还绕着工件的孔中心作公转，以实现圆周进给。机床的运动如图所示，图中n为砂轮的自转运动；是砂轮沿工件孔的公转运动；是砂轮的轴向往复运动；是砂轮横向切入运动。横向进给是由周期地改变砂轮与被磨内孔轴线的偏心距，即增大砂轮公转运动的旋转半径而实现的。内于工件不转动，所以这类磨床适于磨削大型工件或形状不对称、不便于旋转的工件。无心内圆磨床?无心内圆磨床加工的工件，通常是些不宜用卡盘夹紧，而内、外圆同轴度要求较高和外圆表面已经精加工过的薄壁工件。磨削时，如图412所示，工件4以外圆定位，支持在滚轮1和导轮3上，压紧轮2使工件紧靠导轮，工件被导轮带动旋转，实现圆周进给运动，砂轮除作高速旋转完成主运动外，还实现纵向进给运动和横向进给运动。压紧轮2可以摆开，以便装卸工件。这种磨床与无心外圆磨床一样，也适用于大批大量生产中。平面磨床的工作方式和主要类型?平面磨床用于磨削各种工件的平面。根据砂轮工作面（周边或端面）和机床工作台形状（矩形工作台或圆形工作台）的不同，平面磨床有如图所示的四种工作方式。各种方式中，除了砂轮均需要作高速旋转，实现主运动外，进给运动是随工作方式而各有不同。平面磨床的工作方式?图413）所示为卧轴矩台式平面磨床的运动，砂轮旋转作主运动n，工作台纵向往复运动，实现纵向进给运动f1，砂轮轴作横向进给运动f2和间歇性垂直切入运动f3。平面磨床的工作方式?图413）所示为卧轴圆台式平面磨床的运动，砂轮旋转作主运动，圆工作台旋转作圆周进给运动f1，砂轮轴作横向进给运动f2和间歇性垂直切入运动f3。平面磨床的工作方式?图413c)所示为立轴矩台式平面磨床的运动，砂轮作旋转主运动，工作台纵向往复运动，实现纵向进给运动f1。砂轮轴作横向进给运动f2和间歇性垂直切入运动f3。平面磨床的工作方式?图413所示为立轴圆台式平面磨床的运动，砂轮旋转作主运动，圆工作台旋转作圆周进给运动f1，砂轮主轴作间歇性垂直切入运动f3。用砂轮端面磨削时，由于砂轮直径通常较大，能磨出的工作面较宽，磨削面积大，所以生产率高。但是由于端面磨削时，砂轮与工件接触面大，冷却和排屑均不易，所以加工精度较低，工件表面粗糙度较大，多用于粗磨。而用砂轮圆周磨削时，磨削精度高，工件表面粗糙度较小，但是和端面磨削相比，生产率较低，常用于精磨。M1432B型万能外圆磨床及其加工范围?机床的用途和布局?M1432B型万能外圆磨床能完成与普通外圆磨床相同的工作，除此，它同普通外圆磨床的主要区别,一是砂轮架可以扳转角度，磨削大锥角的短外圆锥面；二是砂轮架上附有内圆磨头，翻下内圆磨头，就可以磨内孔。这时头架上安装卡盘夹特工件，头架扳转角度就可以磨内锥孔。另外，它也能磨削阶梯轴的轴肩和轴端面。适宜于单件小批生产。?M1432B型万能外同磨床，最大磨削直径为320 mm，最大磨削长度为：外圆1000mm；内圆为125 mm。工件精磨后的精度和表面粗糙度为：圆度0.003mm0.005mm圆柱度0.006mm0.01mm/1000mm;表面粗糙度Ra=0.16m以下。M1432B型万能外圆磨床M1432B型万能外圆磨床?工作台3安置在床身1前部的纵向导轨上，工作台由上下两部分组成，上工作台可绕下工作台的心轴小角度转动，用于磨削小锥度长圆锥表面。工作台由液压驱动，无级变速作直线往复运动。工作台台面的左端是固定安置的头架2，用于安装工件，并带动工件转动。右端是尾座6，可在工作台上左右移动，以适应安装不同长度的工件。砂轮架置于床身后部的滑鞍上，可作周期或连续的切入运动及调整位移，砂轮架还可以作定距离的快进、快退运动。砂轮架上的内圆磨具4用于磨削内孔。头架和砂轮架都带有旋转底板，转动一定角度，就可以磨削大锥度的短圆锥面。机床的传动?图4-12所示为M1432B型万能外圆磨床的传动系统图。除工作台的纵向往复进给运动、砂轮架的快速进退和尾架顶尖套筒的缩回为液压传动外，其余运动均为机械传动。?(1)头架的传动?由功率为0.55/1.1kW的双速电动机通过3级三角带塔轮变速，带动主轴拨盘，可获得6级不同的转速。?现在，也有磨床采用电气或机械无级变速装置传动工件的，使工件转速调整非常方便，有利于提高工件表面的加工质量。外圆磨砂轮主轴的传动?外圆磨砂轮主轴由功率为4.0kW、转速为1440r/min的电动机，经4根三角胶带带动旋转。砂轮主轴的转动是不可变速的。这是外圆磨床的主传动与其他机床的最大区别。?现在，有些外圆磨床的砂轮主轴采用直流电动机驱动，进行无级变速，当砂轮外径变化时，可以方便地调节，以选择合理的磨削速度，实现所谓的恒速磨削。内圆磨砂轮主轴的传动?内圆磨砂轮主轴由功率为1.1kW，转速为2840r/min的电动机通过平皮带带动旋转。?内圆磨头安装在支架上，磨削内孔时，将支架翻下并夹紧在砂轮架的定位面上。为保证工作安全设有电气联锁装置，只有在支架翻到磨削内圆的工作位置时，内圆磨电动机才能启动。同时，砂轮架快进快退操作手柄被锁而不能快速移动。工作台手摇传动?在调整机床磨削阶梯轴的台阶时，工作台可用手轮A摇动。工作台液压驱动和手摇传动采用了联锁装置，当工作台由液压驱动作纵向往复运动时，压力油进入轴VI上方的油缸，通过活塞推动双联齿轮向下轴向移动，使齿轮Z18和Z72脱开，这样工作台纵向往复运动时手轮就不会转动，保证了安金。而当需手动调整时，液压系统卸荷，上述油缸在弹簧作用下复位，齿轮Z18和Z72啮合，于是通过手轮就可以摇动工作台纵向往复运动。内圆磨头?图418所示为内圆磨头的结构。内圆磨主轴转速较高，可达10000至15000r/min。这是因为内圆磨直径较小，为了达到一定的磨削速度，必须提高转速。主轴支承采用4个D级向心推力球轴承，用弹簧3推动套筒2和4进行预紧。轴承用锂基润滑脂润滑。更换接长杆1，可磨削不同长度的内孔。当需要磨削内孔时，可将支架翻下图418 M1432B万能外圆磨床的内圆磨头结构1接长杆 2挡圈 3弹簧 4套筒砂轮架结构?图419所示，为M1432B型万能外圆磨床砂轮架的结构。其中砂轮主轴组件是砂轮架的关键部分，它的旋转精度、刚度、抗振性和耐磨性等指标的好坏，将直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。?砂轮主轴11的前后支承均采用4块轴瓦组成的动压滑动轴承，轴瓦用轴瓦支承7支承，由可调球头螺钉4调整轴承和主轴的间隙。为了提高主轴的旋转精度和刚度，轴承间隙应调整得小些，一般为0.010.02mm。调整好后，用紧定螺钉3锁紧，并旋紧螺钉2，防止球头螺钉和紧定螺钉松动。螺母盖1起保护螺孔的作用。砂轮架结构?如果轴承间隙调整合适的话，当主轴高速旋转时，在轴瓦与主轴轴颈之间便会形成一层楔形压力油膜，使主轴悬浮在轴承中心，呈纯液体摩擦状态，并提高了主轴的支承刚度。?主轴的轴向调整，是通过旋紧带轮上的螺钉18经弹簧17和销子16及推力轴承，向左靠在轴承盖14右面，从而拉动主轴向右，使其右端轴肩紧靠承盖左面，调整弹簧的紧松可起预加轴向载荷的作用。?砂轮架壳体内装润滑油以润滑主轴轴承，主轴两端用橡胶油封实现密封。高效磨削?高效磨削克服了普通磨削效率低的缺点，提高了磨削生产率。特别是缓进磨削，可以在铸、锻件毛坯上直接磨出符合要求的零件，使得粗精加工可以合并成一个工序，使磨削的生产率得到极大的提高。高效磨削通常有以下几种：高速磨削、缓进磨削、宽砂轮磨削和砂带磨削。高速磨削?磨削加工中，凡砂轮线速度在35m/s以下的都称为“普通磨削”，线速度高于45m/s以上的称为“高速磨削”。目前国外磨床常使用立方氮化硼砂轮，当砂轮直径为350mm时，砂轮的周边线速度可高达696 m/s。?随着砂轮线速度的提高，单位时间内参予磨削的砂粒显著增加，于是周向进给量大大增加，这样就可以缩短磨削基本时间，提高了磨削效率。此外当线速度提高，而进给量不变，则每颗砂粒切去的切削厚度变薄，降低了表面粗糙度，砂粒作用在工件上的切削力减小，工件变形小，提高了加工精度。砂带磨削?砂带磨削，是根据工件的形状，以相应的接触方式，用高速运动的砂带对工件进行磨削和抛光,磨削工艺，如图421所示。砂带磨削设备简单，可以在通用机床上安装砂带磨头实现磨削加工。高精度低表面粗糙度磨削?目前高精度外圆磨削的圆度要求小于0.5m，表面粗糙度应为Ra0.020.01m，高精度内圆磨削的内孔圆度要求小于0.8m，表面粗糙度应为Ra0.080.16m;高精度平面磨床的平行度及直线度要求小于5m1m,表面粗糙度应为Ra0.020.04m。为了达到上述要求，在机床结构中采取一些措施,如采用新型主轴轴承（整体式多油稧动压轴承或静压轴承）以提高主轴组件的旋转精度和刚度；使用静压导轨改善表面精加工的精度；提高机床重要部件和基础件的刚度；采用精密的微量切入机构等。?高精度低表面粗糙度磨削?高精度低表面粗糙度磨削与下一节介绍的研磨和超精加工相比，具有生产率高、应用范围广等特点，在某些场合可以代替光整加工方法。?高精度低表面粗糙度磨削通常有精密磨削、超精磨削、和镜面磨削等几种。光整加工?光整加工可以有效地降低工件加工表面的粗糙度，使工件表面获得极高的光洁度。?光整加工方法常用的有珩磨、超精加工、研磨和抛光等几种。各种光整加工所能达到的粗糙度见表4-4。几种光整加工方法所能达到的表面粗糙度加工方法表面粗糙度 加工方法表面粗糙度 Ra(m)加工方法表面粗糙度 加工方法表面粗糙度 Ra(?m)珩磨珩磨0.40.025研磨研磨0.050.006超精加工超精加工0.050.006抛光抛光0.0250.006珩磨?珩磨的实质是低速磨削。如图422a,b)所示，珩磨主要用于孔加工，也可以进行外圆、平面、球面或其它成形表面的加工。经珩磨的加工表面无烧伤、裂纹和嵌砂，几乎没有变质层。珩磨加工一般可使孔的形状精度和尺寸精度提高1级，但不能提高孔与其它孔或面之间的相互位置精度。a)b)c)a)b)c)珩磨加工?珩磨加工具有如下特点：?（1）生产率高 珩磨时径向槽中嵌有磨条（油石）的珩磨头，在被加工孔内一边作回转运动，(切削速度可达45 m/min60 m/min),一边又沿轴向作往复运动，(进给速度可达12 m/min15 m/min),因此珩磨加工的生产率很高。?（2）加工表面的粗糙度低 珩磨加工时，由于珩磨工具又转动又直线移动，形成交叉而不重复的网纹，使得珩磨后的加工表面粗糙度很低。图图（3）对机床精度要求低 除使用珩磨机床外也可用车床、镗床和钻床等改装而成。超精加工?超精加工的实质是低速微量磨削。它是把细粒度磨粒的油石，以一定的压力压在工件表面上，并使其高频率、小振幅的往复振动，实现对工件表面的切削作用。图423所示的外圆超精加工，包括有工件的低速旋转运动、油石的轴向进给运动和振动头的高速往复振动三种运动，这三种运动使磨粒在工件表面形成不重复的复杂轨迹。超精加工?超精加工具有如下特点：?（1）可以获得Ra0.050.006?m的低表面粗糙度，也可减小某些几何形状误差，如图423 超精加工原理示意图?圆度和波纹度误差等。圆度和波纹度误差等。?工件表面几乎不产生热损伤、变质层、塑性变形和机械缺陷，并且可以使工件表面具有残余压应力，提高工件表面的接触强度。超精加工?工件经超精加工后的承载面积，可由磨削后的1535%增至7095%。此外，工件表面的交叉网纹可以贮存润滑油，提高润滑效果，减少磨损和功率损耗。超精加工?加工设备简单，不需要精确的成形运动，而且生产效率高，成本低。?超精加工是获得低表面粗糙度的有效的光整加工方法，可以加工外圆、平面、内圆和各种曲面。超精加工除能加工各种金属材料外，还可以加工陶瓷、玻璃、花岗岩、硅和锗等材料。研磨?研磨是用研具轻压在工件表面上，在研具与工件表面之间放入用磨料与油脂组成的研磨剂或研磨用的软膏，用人工或机械使研具和工件表面产生不规则的相对运动，实现研磨工作。?研磨加工后,工件表面粗糙度低，可达Ra0.20.006?m。尺寸精度和几何形状精度可大幅度提高，尺寸误差为13?m,圆度和圆柱度误差可小于1?m。但不能提高工件表面的相互位置精度。研磨?研具材料一般比工件软，研具在研磨过程中同时受到切削和磨损。磨具研具材料有铸铁、软钢、黄铜、紫铜和硬木等几种。?研磨对机床和设备的精度要求较低，应用范围广，既适用于单件手工生产，也适用于成批大量的机械化生产。研磨不仅可以加工各种金属材料，也可以加工玻璃、半导体、陶瓷及塑料等非金属材料。?研磨除可加工平面、内外圆柱面、锥面及成形表面外，还可加工球面、螺纹牙型面和齿轮的齿面等。?研磨可分为湿研、干研和半干研。湿研般用于粗研，干研一般用于精研，而半干研则粗、精研均可采用。抛光?最常用的抛光是抛光轮抛光，它是用敷有研磨剂的弹性抛光轮,在高速旋转的条件下，对工件进行软研磨，以降低工件表面粗糙度，获得光亮美观的表面。经抛光后的表面粗糙度可达Ra0.80.012?m。抛光?弹性抛光轮由皮革、毛毡、棉毛织品、纸或其它材料制成。它可用于抛光平面、外圆、沟槽等。这种加工方法由于不易保证从工件上均匀地切下材料，因而不能提高工件的尺寸精度，但能提高工件表面的光亮度，故用于工件表面的装饰加工或提高工件表面的耐磨性和疲劳强度。液体抛光?对于不规则的或小尺寸的零件，常采用滚捅抛光法，这种加工方法是将零件和磨料一起放在抛光桶内，转动滚桶，使零件和磨料作相对无规则的滑动，经相互间的摩擦，可将工件表面抛得极光。?还有种液体抛光，是将带有磨料和液体的混悬砂液，用压缩空气通过喷嘴以高速喷向工件表面,使工件得到抛光。这种方法一般在Ra0.2?m的基础上可以获得Ra0.10.05?m的表面粗糙度，主要用于采用其它光整加工方法难于加工的零件。