无心磨导轮修整基本概念

无心磨导轮修整基本概念 （心高 修整角 倾斜角 偏移）

刚接触无心磨的时候，对于一些诸如心高，金刚石修整笔偏移，修整角，倾斜角导轮修整等等基本概念似懂非懂，虽然能够按照师傅指导的步骤完成简单的研磨操作，但只处于知其然不知其所以然的地步吧。无心磨算是一种实践性很强的技术，即使同一台设备同样的设定条件新手和经验丰富的师傅磨出来的效果也可能会有很大差距。说白了到一定程度之后经验和双手的感觉远远超得过上万字的操作说明书。这也是为什么有时候无心磨厂家的调试安装的老师傅们，反而有可能对自己公司的操作说明书内容不甚了了。因为操作说明书大多是技术部的设计者们在电脑前打印出来的，对于只可意会不可言传的【感觉】就无能为力啦。。。对于新手来书悟性好坏固然是很重要的，但是我想明白了基本的概念之后，对于进一步的提高定会事半功倍，高手就不用浪费宝贵的时间往下看了，初学者权当参考，废话了这么长，以下进入正题。

切入磨时导轮修整没有什么好讲的，修整角和倾斜角都为零，导轮修整后是一个圆柱形。此时也就无所谓金刚石笔的偏移量。

通磨的时候因为要使工件旋转中磨削前进，便需要有使工件向前移动的力，很显然如果像切入磨那样工件和导轮轴平行的状态下是没有办法给工件施加向前的推力。那么对于在托板上的工件来说，考虑砂轮，导轮和托板的支撑力之中，要想产生一个推动工件向前的力，只能在导轮上做文章。也就自然牵涉到以下基本的概念。心高，金刚笔偏移量，倾斜角，修整角，导轮速度，工件移动速度等问题。方便起见分项列出常见的基本问题。

另外弄清所谓的单页双曲面是一个什么形状。把圆柱形想象成一个是通过等长线段连接在一起的两个等径圆，上下两个圆围绕中心轴反方向旋转，此时等长的线段则会形成一个中间细两端粗的单页双曲面形状。有条件的可以直接拿一个圆柱形的笼子用手拧一下，更直观一些。

1）为什么要设定心高以及心高的设定标准？

这个问题牵涉到无心磨的成圆原理，有兴趣的话可以在网上搜索一下，或者找本书研究一下，基本就能理解了。简单的考虑方法是考虑一下如果没有心高即工件中心和导轮砂轮中心等心高，且托板顶面是水平的情况下会出现什么情况？这时工件旋转的时候，突起的部分接触到导轮面，突起部分相对的接触砂轮的部分，就会被磨下去一点，如此反复磨下去，最终的结果工件就会被磨成一个等径的棱圆。（实际生产过程中棱圆是比较常见的原理类似）如果心高高于导轮和砂轮的中心，工件的凸起和凹陷部分就不至于在同一直径上，凸起就会不断的磨掉，凹陷的部分不断变浅。

心高设定范围大约可以按照以下公式计算：H=0.04(Dr+Dw) H心高 Dr导轮直径 Dw工件直径 （这是一个大约的数值，初始设定后根据磨削效果再进行增高或降低）

2）为什么要设定偏移量以及偏移量的计算方法？

为了保证工件在研磨过程中稳定性，托板顶设计成倾斜面，工件向导轮方向倾斜，类似于V槽支撑。导轮倾斜角的存在给了工件一个向前运动的力源。但是仅仅通过倾斜导轮就会出现新的问题，想象一下切入磨的状态下，工件和导轮接触情况，实际是导轮面上的一条直线和工件面的一条直线接触，两条直线中一条倾斜后会出现什么情况？只有中间一点相交对不？自然也就谈不上研磨了吧。工件和导轮是点接触不是线接触。

怎么避免这种情况呢？改变导轮的形状。使导轮在倾斜之后依然能够和位于托板上的工件呈线接触状态。很显然两头细中间粗的鼓形，和圆柱形都不能满足需要。那么如果导轮是个中间细两头粗的形状呢？这是就需要前面讲到的单页双曲面的知识了。单页双曲面的面上直线，是倾斜的直线。

显然只要导轮的倾斜角的倾斜角度能够和曲面的直线的角度接近，就能保证导轮面和工件接触呈线接触状态。

那么怎么才能把导轮修整成上面的形状呢？砂轮修整器摆动一定角度！

为了便于理解先解释一下，仅仅摆动修整器，金刚笔偏移量为零的情况。金刚笔的移动轨迹为一条直线。

修整角摆动后，金刚笔轨迹和导轮面接触线，相交于导轮面中心的一点，也就是修整导轮的时候，金刚笔和导轮面中部先接触，来回修整下去就会中部凹陷下去，呈现一个两端直径一致双曲面。如上图剖面图，左右摆动的相同角度导轮的形状也相同。

金刚笔偏移后，得到形状如下图。

黑色线为金刚笔修整轨迹。修整器左右摆动时得到的导轮形状。

金刚笔偏移后，根据修整角左偏，还是右偏，修整后的导轮形状前端大或者后端大。原因在于金刚笔偏移后金刚笔距离导轮面距离前后有差别。

最简单的办法拿个卷筒纸当导轮，拿一支笔当金刚笔移动轨迹，模拟偏移后的情况。

金刚笔偏移量大约为心高90% 偏移量Ht=0.9H

3）为什么设定倾斜角？倾斜角和导轮速度以及工件移动速度的关系？

写到这里发现这个问题前面已经讲过了。因为是预先写好的提纲，就姑且这样写下去吧。

倾斜角越大给工件向前的力越大，相应工件移动也越快。详细讲的话牵涉到三角函数。我上学的时候最讨厌三角函数就不讲了。可能想象一下极限的情况会比较好理解，倾角为零的时候工件给工件向前的力为零，倾角为假设可以和工件垂直，工件和导轮面接触在中间的一点，给工件的力最大。那么倾角从零慢慢增加的过程，工件受到推力也就慢慢变大了。

顺便说一下，工件的移动速度也就是无心磨的生产效率。导轮倾斜角和导轮速度按照一定的组合，可以得出不同的工件移动速度。一般在设备使用说明书中可以查得到。

也就是说根据生产效率的要求，设定倾斜角和导轮速度。在组合选择中要避免砂轮倾角和转速的极限。（比如出现导轮速度200-300rpm/或者倾斜角4-5度的情况） 4）修整角左右摆动的区别？修整角和倾斜角的关系？

修整角左右摆动对修整后导轮形状的影响，可以参照以上的内容。一般情况下棒材，细长轴研磨的时候修整器左摆，导轮前端大后端小。磨削的时候工件进入前段磨削区域火花研磨，后端清磨，然后可以顺利从出口导出。

修整器右摆，导轮后端大，主要是应用于类似轴承套类工件的研磨。此类工件高度底通磨时，稳定性差，导轮后端大工件前端研磨结束后，进入清磨区移动速度降低，后面的工件则对前面工件起到支撑作用。

修整角和倾斜角的关系：修整角大约为倾斜角的90% θt=θX 0.9 5）修整角为什么要小于倾斜角？

先考虑倾斜角为零的情况，修整后的导轮和工件接触点在入口和出口的两点上。

如果倾斜角正好等于导轮修整角，则导轮曲面上的直线和工件接触面的呃直线完全重合。此情况又回到切入磨时相同的情况。工件没有向前的推力，无法向前移动，通磨也就不能进行。（我的此处理解可能有偏差，希望高手指点） 如果倾斜角大于修整角，则导轮面和工件关系如下图

可能比较难以理解导轮的形状为什么会变成中凸。此为从导轮正上方向下看的视图。也可以理解成沿着托板顶端的直线做一个垂直于托板的切面后形状。

拿一个用纸筒用手按下去压成中间细的形状，以一支笔代替工件，倾斜角增加的时候看一下两端和笔的距离是否增加了。这一部分如果不能理解，将来讲到研磨区域的概念时，就更难理解了。

总结一下，根据实际工件的尺寸计算出心高，和偏移量根据实际生产的效率要求找出对应的导轮速度和倾斜角，由倾斜角计算出修整角。常用的公式权当参考。

H=0.04（Dr+Dw） Ht=0.9H H心高 Ht金刚笔偏移 Θt=Θ X 0.9 Θ倾斜角 Θt修整角

以上仅仅是大约的值，只能作为初始设定参照值，要根据工件和实际生产的需要，进行调整。

讲到这里也大致把几个基本的概念讲完。原以为可以很容易讲的清楚，写着写着就觉得自己词不达意了。我不是专家最多只是个在无心磨门口转悠的初学者吧。就当是自己的学习总结吧。班门弄斧贻笑大方。如果哪个前辈高手耐着性子忍着笑看到这里，也期待能指点一二不胜感激。

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