無心磨導(dǎo)輪修整基本概念  （心高 修整角 傾斜角 偏移）

剛接觸無心磨的時(shí)候，對于一些諸如心高，金剛石修整筆偏移，修整角，傾斜角導(dǎo)輪修整等等基本概念似懂非懂，雖然能夠按照師傅指導(dǎo)的步驟完成簡單的研磨操作，但只處于知其然不知其所以然的地步吧。無心磨算是一種實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，即使同一臺(tái)設(shè)備同樣的設(shè)定條件新手和經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅磨出來的效果也可能會(huì)有很大差距。說白了到一定程度之后經(jīng)驗(yàn)和雙手的感覺遠(yuǎn)遠(yuǎn)超得過上萬字的操作說明書。這也是為什么有時(shí)候無心磨廠家的調(diào)試安裝的老師傅們，反而有可能對自己公司的操作說明書內(nèi)容不甚了了。

     因?yàn)椴僮髡f明書大多是技術(shù)部的設(shè)計(jì)者們在電腦前打印出來的，對于只可意會(huì)不可言傳的【感覺】就無能為力啦……對于新手來書悟性好壞固然是很重要的，但是我想明白了基本的概念之后，對于進(jìn)一步的提高定會(huì)事半功倍，高手就不用浪費(fèi)寶貴的時(shí)間往下看了，初學(xué)者權(quán)當(dāng)參考，廢話了這么長，以下進(jìn)入正題。

切入磨時(shí)導(dǎo)輪修整沒有什么好講的，修整角和傾斜角都為零，導(dǎo)輪修整后是一個(gè)圓柱形。此時(shí)也就無所謂金剛石筆的偏移量。

通磨的時(shí)候因?yàn)橐构ぜD(zhuǎn)中磨削前進(jìn)，便需要有使工件向前移動(dòng)的力，很顯然如果像切入磨那樣工件和導(dǎo)輪軸平行的狀態(tài)下是沒有辦法給工件施加向前的推力。那么對于在托板上的工件來說，考慮砂輪，導(dǎo)輪和托板的支撐力之中，要想產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)工件向前的力，只能在導(dǎo)輪上做文章。也就自然牽涉到以下基本的概念。心高，金剛筆偏移量，傾斜角，修整角，導(dǎo)輪速度，工件移動(dòng)速度等問題。方便起見分項(xiàng)列出常見的基本問題。

另外弄清所謂的單頁雙曲面是一個(gè)什么形狀。把圓柱形想象成一個(gè)是通過等長線段連接在一起的兩個(gè)等徑圓，上下兩個(gè)圓圍繞中心軸反方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)等長的線段則會(huì)形成一個(gè)中間細(xì)兩端粗的單頁雙曲面形狀。有條件的可以直接拿一個(gè)圓柱形的籠子用手?jǐn)Q一下，更直觀一些。

1）為什么要設(shè)定心高以及心高的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)？

這個(gè)問題牽涉到無心磨的成圓原理，有興趣的話可以在網(wǎng)上搜索一下，或者找本書研究一下，基本就能理解了。簡單的考慮方法是考慮一下如果沒有心高即工件中心和導(dǎo)輪砂輪中心等心高，且托板頂面是水平的情況下會(huì)出現(xiàn)什么情況？這時(shí)工件旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，突起的部分接觸到導(dǎo)輪面，突起部分相對的接觸砂輪的部分，就會(huì)被磨下去一點(diǎn)，如此反復(fù)磨下去，最終的結(jié)果工件就會(huì)被磨成一個(gè)等徑的棱圓。（實(shí)際生產(chǎn)過程中棱圓是比較常見的原理類似）如果心高高于導(dǎo)輪和砂輪的中心，工件的凸起和凹陷部分就不至于在同一直徑上，凸起就會(huì)不斷的磨掉，凹陷的部分不斷變淺。

心高設(shè)定范圍大約可以按照以下公式計(jì)算：H=0.04（Dr+Dw）  H心高  Dr導(dǎo)輪直徑  Dw工件直徑  （這是一個(gè)大約的數(shù)值，初始設(shè)定后根據(jù)磨削效果再進(jìn)行增高或降低）

2）為什么要設(shè)定偏移量以及偏移量的計(jì)算方法？

為了保證工件在研磨過程中穩(wěn)定性，托板頂設(shè)計(jì)成傾斜面，工件向?qū)л喎较騼A斜，類似于V槽支撐。導(dǎo)輪傾斜角的存在給了工件一個(gè)向前運(yùn)動(dòng)的力源。但是僅僅通過傾斜導(dǎo)輪就會(huì)出現(xiàn)新的問題，想象一下切入磨的狀態(tài)下，工件和導(dǎo)輪接觸情況，實(shí)際是導(dǎo)輪面上的一條直線和工件面的一條直線接觸，兩條直線中一條傾斜后會(huì)出現(xiàn)什么情況？只有中間一點(diǎn)相交對不？自然也就談不上研磨了吧。工件和導(dǎo)輪是點(diǎn)接觸不是線接觸。

怎么避免這種情況呢？改變導(dǎo)輪的形狀。使導(dǎo)輪在傾斜之后依然能夠和位于托板上的工件呈線接觸狀態(tài)。很顯然兩頭細(xì)中間粗的鼓形，和圓柱形都不能滿足需要。那么如果導(dǎo)輪是個(gè)中間洗兩頭粗的形狀呢？這是就需要前面講到的單頁雙曲面的知識(shí)了。單頁雙曲面的面上直線，是傾斜的直線。

顯然只要導(dǎo)輪的傾斜角的傾斜角度能夠和曲面的直線的角度接近，就能保證導(dǎo)輪面和工件接觸呈線接觸狀態(tài)。

那么怎么才能把導(dǎo)輪修整成上面的形狀呢？砂輪修整器擺動(dòng)一定角度！

為了便于理解先解釋一下，僅僅擺動(dòng)修整器，金剛筆偏移量為零的情況。金剛筆的移動(dòng)軌跡為一條直線。

修整角擺動(dòng)后，金剛筆軌跡和導(dǎo)輪面接觸線，相交于導(dǎo)輪面中心的一點(diǎn)，也就是修整導(dǎo)輪的時(shí)候，金剛筆和導(dǎo)輪面中部先接觸，來回修整下去就會(huì)中部凹陷下去，呈現(xiàn)一個(gè)兩端直徑一致雙曲面。如上圖剖面圖，左右擺動(dòng)的相同角度導(dǎo)輪的形狀也相同。

金剛筆偏移后，得到形狀如下圖。

黑色線為金剛筆修整軌跡。修整器左右擺動(dòng)時(shí)得到的導(dǎo)輪形狀。

金剛筆偏移后，根據(jù)修整角左偏，還是右偏，修整后的導(dǎo)輪形狀前端大或者后端大。原因在于金剛筆偏移后金剛筆距離導(dǎo)輪面距離前后有差別。

最簡單的辦法拿個(gè)卷筒紙當(dāng)導(dǎo)輪，拿一支筆當(dāng)金剛筆移動(dòng)軌跡，模擬偏移后的情況。

金剛筆偏移量大約為心高90%  偏移量Ht=0.9H

3）為什么設(shè)定傾斜角？傾斜角和導(dǎo)輪速度以及工件移動(dòng)速度的關(guān)系？

寫到這里發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題前面已經(jīng)講過了。因?yàn)槭穷A(yù)先寫好的提綱，就姑且這樣寫下去吧。

傾斜角越大給工件向前的力越大，相應(yīng)工件移動(dòng)也越快。詳細(xì)講的話牽涉到三角函數(shù)。我上學(xué)的時(shí)候最討厭三角函數(shù)就不講了?？赡芟胂笠幌聵O限的情況會(huì)比較好理解，傾角為零的時(shí)候工件給工件向前的力為零，傾角為假設(shè)可以和工件垂直，工件和導(dǎo)輪面接觸在中間的一點(diǎn)，給工件的力最大。那么傾角從零慢慢增加的過程，工件受到推力也就慢慢變大了。

順便說一下，工件的移動(dòng)速度也就是無心磨的生產(chǎn)效率。導(dǎo)輪傾斜角和導(dǎo)輪速度按照一定的組合，可以得出不同的工件移動(dòng)速度。一般在設(shè)備使用說明書中可以查得到。

也就是說根據(jù)生產(chǎn)效率的要求，設(shè)定傾斜角和導(dǎo)輪速度。在組合選擇中要避免砂輪傾角和轉(zhuǎn)速的極限。（比如出現(xiàn)導(dǎo)輪速度200-300rpm/或者傾斜角4-5度的情況）

4）修整角左右擺動(dòng)的區(qū)別？修整角和傾斜角的關(guān)系？

修整角左右擺動(dòng)對修整后導(dǎo)輪形狀的影響，可以參照以上的內(nèi)容。一般情況下棒材，細(xì)長軸研磨的時(shí)候修整器左擺，導(dǎo)輪前端大后端小。磨削的時(shí)候工件進(jìn)入前段磨削區(qū)域火花研磨，后端清磨，然后可以順利從出口導(dǎo)出。

修整器右擺，導(dǎo)輪后端大，主要是應(yīng)用于類似軸承套類工件的研磨。此類工件高度底通磨時(shí)，穩(wěn)定性差，導(dǎo)輪后端大工件前端研磨結(jié)束后，進(jìn)入清磨區(qū)移動(dòng)速度降低，后面的工件則對前面工件起到支撐作用。

修整角和傾斜角的關(guān)系：修整角大約為傾斜角的90%     θt=θX 0.9

5）修整角為什么要小于傾斜角？

先考慮傾斜角為零的情況，修整后的導(dǎo)輪和工件接觸點(diǎn)在入口和出口的兩點(diǎn)上。

如果傾斜角正好等于導(dǎo)輪修整角，則導(dǎo)輪曲面上的直線和工件接觸面的呃直線完全重合。此情況又回到切入磨時(shí)相同的情況。工件沒有向前的推力，無法向前移動(dòng)，通磨也就不能進(jìn)行。（我的此處理解可能有偏差，希望高手指點(diǎn)）

如果傾斜角大于修整角，則導(dǎo)輪面和工件關(guān)系如下圖：

可能比較難以理解導(dǎo)輪的形狀為什么會(huì)變成中凸。此為從導(dǎo)輪正上方向下看的視圖。也可以理解成沿著托板頂端的直線做一個(gè)垂直于托板的切面后形狀。

拿一個(gè)用紙筒用手按下去壓成中間細(xì)的形狀，以一支筆代替工件，傾斜角增加的時(shí)候看一下兩端和筆的距離是否增加了。這一部分如果不能理解，將來講到研磨區(qū)域的概念時(shí)，就更難理解了。

總結(jié)一下，根據(jù)實(shí)際工件的尺寸計(jì)算出心高，和偏移量根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的效率要求找出對應(yīng)的導(dǎo)輪速度和傾斜角，由傾斜角計(jì)算出修整角。常用的公式權(quán)當(dāng)參考。

H=0.04（Dr+Dw）  Ht=0.9H      H心高   Ht金剛筆偏移

Θt=Θ X 0.9                      Θ傾斜角  Θt修整角

以上僅僅是大約的值，只能作為初始設(shè)定參照值，要根據(jù)工件和實(shí)際生產(chǎn)的需要，進(jìn)行調(diào)整。

講到這里也大致把幾個(gè)基本的概念講完。原以為可以很容易講的清楚，寫著寫著就覺得自己詞不達(dá)意了。我不是專家最多只是個(gè)在無心磨門口轉(zhuǎn)悠的初學(xué)者吧。就當(dāng)是自己的學(xué)習(xí)總結(jié)吧。班門弄斧貽笑大方。如果哪個(gè)前輩高手耐著性子忍著笑看到這里，也期待能指點(diǎn)一二不勝感激。

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