無心磨導輪修整基本概念  （心高 修整角 傾斜角 偏移）

剛接觸無心磨的時候，對于一些諸如心高，金剛石修整筆偏移，修整角，傾斜角導輪修整等等基本概念似懂非懂，雖然能夠按照師傅指導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。無心磨算是一種實踐性很強的技術，即使同一臺設備同樣的設定條件新手和經驗豐富的師傅磨出來的效果也可能會有很大差距。說白了到一定程度之后經驗和雙手的感覺遠遠超得過上萬字的操作說明書。這也是為什么有時候無心磨廠家的調試安裝的老師傅們，反而有可能對自己公司的操作說明書內容不甚了了。

     因為操作說明書大多是技術部的設計者們在電腦前打印出來的，對于只可意會不可言傳的【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，對于進一步的提高定會事半功倍，高手就不用浪費寶貴的時間往下看了，初學者權當參考，廢話了這么長，以下進入正題。

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

通磨的時候因為要使工件旋轉中磨削前進，便需要有使工件向前移動的力，很顯然如果像切入磨那樣工件和導輪軸平行的狀態(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，導輪和托板的支撐力之中，要想產生一個推動工件向前的力，只能在導輪上做文章。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，導輪速度，工件移動速度等問題。方便起見分項列出常見的基本問題。

另外弄清所謂的單頁雙曲面是一個什么形狀。把圓柱形想象成一個是通過等長線段連接在一起的兩個等徑圓，上下兩個圓圍繞中心軸反方向旋轉，此時等長的線段則會形成一個中間細兩端粗的單頁雙曲面形狀。有條件的可以直接拿一個圓柱形的籠子用手擰一下，更直觀一些。

1）為什么要設定心高以及心高的設定標準？

這個問題牽涉到無心磨的成圓原理，有興趣的話可以在網上搜索一下，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輪砂輪中心等心高，且托板頂面是水平的情況下會出現(xiàn)什么情況？這時工件旋轉的時候，突起的部分接觸到導輪面，突起部分相對的接觸砂輪的部分，就會被磨下去一點，如此反復磨下去，最終的結果工件就會被磨成一個等徑的棱圓。（實際生產過程中棱圓是比較常見的原理類似）如果心高高于導輪和砂輪的中心，工件的凸起和凹陷部分就不至于在同一直徑上，凸起就會不斷的磨掉，凹陷的部分不斷變淺。

心高設定范圍大約可以按照以下公式計算：H=0.04（Dr+Dw）  H心高  Dr導輪直徑  Dw工件直徑  （這是一個大約的數值，初始設定后根據磨削效果再進行增高或降低）

2）為什么要設定偏移量以及偏移量的計算方法？

為了保證工件在研磨過程中穩(wěn)定性，托板頂設計成傾斜面，工件向導輪方向傾斜，類似于V槽支撐。導輪傾斜角的存在給了工件一個向前運動的力源。但是僅僅通過傾斜導輪就會出現(xiàn)新的問題，想象一下切入磨的狀態(tài)下，工件和導輪接觸情況，實際是導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出現(xiàn)什么情況？只有中間一點相交對不？自然也就談不上研磨了吧。工件和導輪是點接觸不是線接觸。

怎么避免這種情況呢？改變導輪的形狀。使導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)。很顯然兩頭細中間粗的鼓形，和圓柱形都不能滿足需要。那么如果導輪是個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了。單頁雙曲面的面上直線，是傾斜的直線。

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

那么怎么才能把導輪修整成上面的形狀呢？砂輪修整器擺動一定角度！

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

修整角擺動后，金剛筆軌跡和導輪面接觸線，相交于導輪面中心的一點，也就是修整導輪的時候，金剛筆和導輪面中部先接觸，來回修整下去就會中部凹陷下去，呈現(xiàn)一個兩端直徑一致雙曲面。如上圖剖面圖，左右擺動的相同角度導輪的形狀也相同。

金剛筆偏移后，得到形狀如下圖。

黑色線為金剛筆修整軌跡。修整器左右擺動時得到的導輪形狀。

金剛筆偏移后，根據修整角左偏，還是右偏，修整后的導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輪面距離前后有差別。

最簡單的辦法拿個卷筒紙當導輪，拿一支筆當金剛筆移動軌跡，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）為什么設定傾斜角？傾斜角和導輪速度以及工件移動速度的關系？

寫到這里發(fā)現(xiàn)這個問題前面已經講過了。因為是預先寫好的提綱，就姑且這樣寫下去吧。

傾斜角越大給工件向前的力越大，相應工件移動也越快。詳細講的話牽涉到三角函數。我上學的時候最討厭三角函數就不講了?？赡芟胂笠幌聵O限的情況會比較好理解，傾角為零的時候工件給工件向前的力為零，傾角為假設可以和工件垂直，工件和導輪面接觸在中間的一點，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，工件的移動速度也就是無心磨的生產效率。導輪傾斜角和導輪速度按照一定的組合，可以得出不同的工件移動速度。一般在設備使用說明書中可以查得到。

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

4）修整角左右擺動的區(qū)別？修整角和傾斜角的關系？

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

修整器右擺，導輪后端大，主要是應用于類似軸承套類工件的研磨。此類工件高度底通磨時，穩(wěn)定性差，導輪后端大工件前端研磨結束后，進入清磨區(qū)移動速度降低，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，修整后的導輪和工件接觸點在入口和出口的兩點上。

如果傾斜角正好等于導輪修整角，則導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相同的情況。工件沒有向前的推力，無法向前移動，通磨也就不能進行。（我的此處理解可能有偏差，希望高手指點）

如果傾斜角大于修整角，則導輪面和工件關系如下圖：

可能比較難以理解導輪的形狀為什么會變成中凸。此為從導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垂直于托板的切面后形狀。

拿一個用紙筒用手按下去壓成中間細的形狀，以一支筆代替工件，傾斜角增加的時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，就更難理解了。

總結一下，根據實際工件的尺寸計算出心高，和偏移量根據實際生產的效率要求找出對應的導輪速度和傾斜角，由傾斜角計算出修整角。常用的公式權當參考。

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，只能作為初始設定參照值，要根據工件和實際生產的需要，進行調整。

講到這里也大致把幾個基本的概念講完。原以為可以很容易講的清楚，寫著寫著就覺得自己詞不達意了。我不是專家最多只是個在無心磨門口轉悠的初學者吧。就當是自己的學習總結吧。班門弄斧貽笑大方。如果哪個前輩高手耐著性子忍著笑看到這里，也期待能指點一二不勝感激。

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