李壯壯

一　光磨加工原理

光磨加工是在專用機床——光磨機上進行的。在光磨機上有兩塊經過熱處理的合金鑄鐵盤（簡稱光磨板），其工作表面上預先車制有同心的半圓形溝槽，如下圖所示。工作時，光磨板在較高工作壓力（20~40t）和一定的轉速（80~200r/min）下連續對板溝內球坯的環帶和兩極進行擠壓和磨削加工，并去除金屬余量，使球坯逐漸獲得同軟磨工序一樣的表面質量和幾何精度，然后直接進行熱處理。 

二　光磨機理

1.光磨板的磨削作用

光磨板的磨前作用和光磨板的內部金相組織以及加工時的外界工藝條件有關。

在使用狀態下，光磨板的主要金相組織為馬氏體、碳化物和石墨。馬氏體和碳化物都是硬脆相;而石墨的強度和硬度近于零，在板內如同孔洞，切割基體并適成應力集中。

當鋼球在一定壓力下沿板溝運動時，它與板溝表面產生相對運動。由于錯動和沖擊的作用，板溝表面部分的石墨和硬脆相的基體很快破碎和脫落，形成許多細小麻坑，凹凸不平，凸起的不規則部分主要是馬氏體，它既硬又脆，成為大量的細小鋒刃。當鋼球相對板溝運動時，在壓力作用下，這些凸起的鋒刃像砂輪的磨粒一樣磨去鋼球表面金屬。

在光密過程中，由于板溝表面的石墨和硬脆的磨粒不斷碎裂和脫落，再加上清洗液的循環沖洗，致使板溝表面不斷產生并顯露出新的鋒刃，從而保持了光磨板連續不斷的磨削能力。

綜上所述，光磨板的磨削作用一方面取決于板內的金相組織，另一方面必須有相宜的外界工藝條件∶一定的壓力，球與板溝相對運動，清洗液不斷洗滌。

2.鋼球表面金屬的脫落形式

在光磨過程中，板溝表面上凸起的細小鋒刃在壓力作用下可垂直切入球表面，切向力使鋒刃與球表面作相對的切向運動。于是，鋼球表面被剪切、犁皺或切削，造成金屬磨損脫落，在鋼球表面上留下肉眼可見的細槽痕跡。因此，鋼球表面金屬的脫落屬于磨料磨損，而光磨板對鋼球表面的磨削可以看作是一種固定金屬磨粒磨損。

三　光磨板的修整

一般采用砂輪刀修整砂輪即光磨板，其方法是先停機，移開固定板，將修整架（安裝有部分左旋和部分右旋螺旋齒的砂輪刀）固定在固定板上，開動機床使砂輪轉動并推進固定板，利用砂輪對砂輪刀的摩擦力帶動砂輪刀轉動，對砂輪溝斷面（其深度已達到或超過1/2鋼球直徑）進行修整，使砂輪溝槽深度減少，確保砂輪能繼續磨削加工。

用此修整方法，存在以下缺陷：

1） 砂輪刀消耗量大，一般5-6塊砂輪刀為一組，使用2次后就報廢；修整次數頻繁，每班要修整1-2次；操作費力，勞動強度大。

2） 需停機修整砂輪，修整后需清理砂輪碎塊，效率低，輔助時間長。

3） 由于使手工操作，修整后砂輪溝槽深淺不一，要達到理想深度很困難。

4） 用砂輪刀修整后砂輪溝槽邊緣易崩裂，溝槽形狀不完整，再磨削時易啃傷、劃傷鋼球。

5） 砂輪刀修整砂輪時噪聲大、粉塵多、振動力強，修整過程中機床主軸及固定板導柱受到較大的沖擊，對設備產生一定的破壞。

利用固定板中用于鋼球進出而循環加工所必需的缺口（磨削時此處對鋼球不起磨削作用），用上圖所示金剛石條修整裝置（簡稱修整器）直接安裝在該缺口中間，并緊固于磨球機的法蘭盤上，由一個驅動裝置帶動滑塊作垂直于砂輪主軸軸線的往復運動，經過渡塊夾持在滑塊上的金剛石條緊貼在砂輪平面上，隨滑塊往復運動。正常磨削過程中固定板與砂輪始終存在一定壓力F，當砂輪的溝槽消耗△X距離時，固定板壓著鋼球也移動△X（不計鋼球磨削量及導板消耗量），金剛石條也向砂輪方向移動△X，即對砂輪修整量為△X（不計金剛石條的消耗量）。因此，通過改用金剛石條修整砂輪，既實現了磨削與砂輪修整同步進行，也使砂輪溝槽深度在磨削過程中基本保持不變。

（來源：DMD_bearing）