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外圆磨削:详细说明

作者: 邓耀祖
发表于:2024-05-03
分类: 表面处理

“外圆磨削将圆柱形物品表面的细小材料切割至指定尺寸,并提供光滑的光洁度” 

顾名思义, 外圆磨削 使用磨料从圆柱形零件的表面精确地切割材料。适用于杆、管、轴套、滚子等轴对称零件的表面精加工。

本篇 精确研磨 该方法既适用于内圆柱面,也适用于外圆柱面。其精度和多样性服务于从汽车、航空航天到医疗等多个行业。此外,外圆磨削工艺及其用途将在本文中详细讨论。  

 

外圆磨削的基础知识 

为了掌握基础知识,让我们从 什么是外圆磨削? 这是一个 磨削加工 通过去除少量材料来细化圆柱形零件表面的工艺。它利用旋转砂轮来实现精确的直径、表面光洁度和公差。

此外,磨削过程还会影响磨削表面的特性,如硬度、强度和导热性。原因是该工艺改变了工件材料顶层的微观结构。

外圆磨削 

的工作 外圆磨削工艺 类似于车床,使用砂轮作为切削工具。主轴和工件均相对旋转。同时,砂轮在接触表面时切割材料。 

集成数控技术的现代外圆磨床可以通过数控实现所有这些运动和参数(深度、速度、进给等)的自动化。数控磨床还提高了精度和大批量生产效率。

砂轮常用磨料 

工件材料和所需的光洁度水平决定了外圆磨削中砂轮使用的磨料。此外,即使对于相同的磨料,精加工质量也可能因磨料和粒度的分布而异。所以,您可以按照 定制研磨 根据所需的粒度和密度定制砂轮表面的磨料层。

  • 氧化铝
  • 立方氮化硼 (CBN)
  • 碳化硅
  • 陶瓷氧化铝
  • 氧化锆氧化铝
  • 钻石

 

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外圆磨削加工的步骤

让我们进一步分解外圆磨削加工,了解从工件设置到最终检查的磨削过程的详细步骤。 

1. 工件设置 

该过程首先将工件安装在中心之间或夹紧在卡盘中。稳定的工件设置对于精度至关重要,因为轻微的偏转可能会导致严重的不规则和缺陷。

2. 砂轮设置 

牢固地设置工件后,选择最适合该项目的磨料类型并进行定制以满足所有要求。定制包括切割砂轮表面,露出锋利的磨粒进行切割。

3. 位置和对齐 

接下来,对准砂轮涉及调整砂轮相对于工件的正确角度和高度的位置。此外,操作员需要固定转速、切割深度和其他参数。

4.研磨 

首先,用较粗糙的砂轮表面进行粗磨,以快速去除工件上多余的材料。在该预阶段达到大致尺寸后,更细的砂轮提供最终的表面光洁度和公差。在精磨过程中,调整参数以更好地控制操作。

5. 测量与检验 

最终检查和测量包括验证尺寸、表面光洁度(Ra 值)和所需的公差。在这些步骤中,制造商使用多种工具和设备,例如千分尺、坐标测量机和粗糙度测试仪。 

 

外圆磨削有哪些优点?

严格的公差 

外圆磨床可以实现严格的公差。他们可以很好地控制从机加工零件表面去除材料,达到精确的规格。旋转轮上均匀分布的小颗粒尺寸导致精细的径向公差(±0.0005”)。

高品质饰面 

外圆磨削可精确精加工简单及复杂圆柱形物品的表面,粗糙度(Ra)值低至0.025 µm。此外,通过合适的砂轮和优化的磨削变量,它还可以在圆柱体表面上形成镜面般的光洁度。

自动化

通过集成 CNC 技术,外圆磨床可以轻松实现自动化。数控磨床可以根据数字指令自动控制工件的运动和进给。

多功能材料范围

接下来,我们可以使用外圆磨削策略来磨削多种材料。例如:钢、钛、镍、碳钢、塑料和复合材料。

大规模生产

数控磨床可以不间断地工作,并且不会出现批次间的质量偏差。自动化使他们能够在所有磨削循环中产生相同的结果。接下来,相同的工具可以使用多次。所有这些优点使得这种磨削适合大规模生产。 

 

外圆磨削的缺点 

这种研磨方法也有一些局限性。这里有一些缺点;

  • 该方法主要针对圆柱体形状的磨削,对其他几何形状的能力有限。
  • 数控磨床的成本比手动外圆磨床高,因此前期设置成本很高。
  • 存在因摩擦而造成热损坏的风险,但可以通过使用冷却剂将其最小化。

 

外圆磨削有哪些应用? 

不同的行业使用外圆磨削来精加工圆形和对称部件。它可以进行外部和内部磨削。精度和重复性的优势使其成为磨削简单和复杂零件的圆柱表面的首选技术。因此,其应用非常广泛,从航空航天零件到精密医疗部件和产品。

例如,轴向泵活塞的径向磨削提高了光滑度并降低了摩擦力。另一个例子是磨削轴承以提高光洁度,使其在润滑下表现更好。 

外圆磨削零件

接下来我们看看是什么样的 表面磨削应用 它有各种工业圆柱形部件。

表:外圆磨削应用 

应用领域 例子
汽车行业 轴(曲柄、凸轮、变速器、转向器、齿轮等)、飞轮、制动缸等。 
航空航天  发动机轴、执行器、压缩机轴、液压装置、翼型件等。 
工具制造 切削工具、模具、立铣刀、钻头和刀柄。
电子和半导体 连接器模具、插针、电机轴、喷嘴、传感器组件等 
水力学 液压缸、活塞、杆、阀芯、端盖等 
医疗器械 植入物、矫形关节、支架、导管、手术刀手柄、手术部件等。
船舶  各种轴、联轴器、阀杆、舵杆、轴承。 

 

外圆磨削与无心磨削

虽然这两种方法都适用于圆形和圆柱形,但无心磨削不涉及任何固定中心来固定工件,因为在圆柱形磨削中,无心磨削是安装在卡盘的中心上。相反,工件被定位在砂轮和带有工件支撑刀片的额外调整轮机构之间。

下表显示了差异 外圆磨削与无心磨削 基于各种特征/标准;

表:外圆磨削与无心磨削

特征 外圆磨削 无心磨削
工件安装 需要安装在中心或卡盘之间。 没有固定中心,而是刀片支撑提供稳定性。 
平台精度 同心度、圆度精度高。 高效但精度不如圆柱形
运行速度 由于设置时间较长而较慢  生产速度快,适合大批量生产。
工件复杂程度 它可以处理复杂的形状和尺寸。 最适合简单和小型零件。 
设置复杂性 更复杂的设置和调整。 设置更简单,调整灵活 

 

一些外圆表面磨削技巧

  • 清除工件和主轴中心孔中的所有碎屑。它可以防止旋转不均匀。
  • 将工作中心的锥度牢固地安装到工件(主轴箱和尾座)中,以避免磨削过程中任何可能的移动。此外,它们必须完全对齐。
  • 保持零件中心深度一致且足够,以保持磨削精度。
  • 在死点处进行润滑,以防止工件顶出过程中损坏的风险。
  • 定期监控和验证两个中心的一致性。 

 

ProleanTech 的研磨和精加工服务 

在 Proleantech,我们拥有 CNC 集成万能磨床和外圆磨床,可以处理各种形状和材料。我们可以严格实现所需的公差和平滑度(低 Ra 值)。因此,我们的定制磨削策略优化了结果。我们根据要求和材料类型与正确的磨料和粒度精确匹配来定制砂轮。 

无论何种材料或应用,您都可以信赖我们的任何研磨解决方案。我们的工程师将与您密切合作,以满足您对质量和耐用性的期望! 

此外,我们还拥有其他表面处理设施,如阳极氧化、电镀、喷砂和抛光。因此,请将您的设计发送给我们以开始合作!

 

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加起来

正确的磨削技术可以使零件光亮且精确,并从表面切掉少量材料。由于每种研磨方法都有一些特定的含义, 外圆磨削 是精加工圆柱形几何形状的理想选择。通过在砂轮上使用正确的磨料层、正确的磨削参数和专业的处理,您可以在圆柱体零件上实现任何光洁度和尺寸规格。 

 

常见问题

什么是外圆磨床? 

它是一种磨床,通过在砂轮上旋转圆柱体来成形和精加工圆柱体形状。

外圆磨削与其他磨削方法有何不同? 外圆磨削专门用于塑造圆形物体,提供卓越的精度和表面质量。同时,其他磨削方法可以处理各种形状。

外圆磨削准确吗? 

是的,外圆磨削的精度很高。它可以实现微米级的公差并产生非常精细的表面光洁度。 

我可以对任何零件和材料进行外圆磨削吗? 

外圆磨削用途广泛,但最适合圆柱形金属物品。它需要根据材料类型进行特定设置,以避免可能的损坏。

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