軋輥磨床磨凸度試件時(shí)砂輪的修整插補(bǔ)量計(jì)算

無錫機(jī)床股份有限公司（江蘇 214161） 胡建清

軋輥磨床在進(jìn)行凸輥磨削時(shí)，要根據(jù)凸度量的大小和形狀來確定砂輪的軸向形狀，通常砂輪的軸向形狀是通過Z軸和U軸的插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)的。為了確保磨削后形狀的精度和表面質(zhì)量，砂輪在磨削凸輥外圓時(shí)，應(yīng)在整個(gè)磨削過程中盡可能使磨削深度在各軸向位置是均勻的，特別對(duì)于硬度較高的砂輪，如果不通過計(jì)算，而只是憑想象估計(jì)，那么會(huì)產(chǎn)生較大誤差。下面例舉在某一種要求下的砂輪凸度計(jì)算。

例如，對(duì)磨削某一長度L=3 000mm的凸輥，要求的軸向中凸量是H=0.20mm，并且是呈現(xiàn)中心對(duì)稱圓弧形，則對(duì)于寬度為100mm的砂輪，應(yīng)修整到多少凸度量？并計(jì)算砂輪的凸度半徑。

假設(shè)砂輪寬度是l，砂輪的中凸量是h，砂輪凸度圓半徑為r，為確保各軸向位置磨削深度相同，砂輪也必須修整為圓弧形。由于砂輪軸向也是圓弧形，所以砂輪軸向素線與工件軸向素線在磨削中的任何位置的最終磨削點(diǎn)是相切的。因此，砂輪扇形與凸輥扇形只是大小不同，而形狀是相同的，是相似形。那么就有r2－（r－h(huán)）2=（l/2）2，可得r=h/2+l2/8h，由于砂輪扇形與凸輥扇形是相似形，所以h/l=H/L，即h=Hl/L，從而得到公式

r=Hl/（2L）+Ll/（8H）

將例題的數(shù)據(jù)代入，可得砂輪軸向凸度圓弧半徑r=0.20×100/（2×3 000）+3 000×100/（8×0.20）=187 500.003 3mm。

砂輪凸度量h=Hl/L=0.20×100/3 000=0.006 7mm。

由以上計(jì)算可知，當(dāng)軋輥磨床磨削帶圓弧凸度軋輥時(shí)，應(yīng)將砂輪修整軸向凸度圓弧半徑r按公式r=Hl/（2L）+Ll/（8H）進(jìn)行修整。

如果不按上式計(jì)算，那么當(dāng)砂輪的凸度量估計(jì)得太小時(shí)，即砂輪修整軸向凸度圓弧半徑r太大時(shí)，會(huì)在磨削工件接近兩頭時(shí)導(dǎo)致由砂輪端邊角磨削工件，使工件產(chǎn)生嚴(yán)重螺旋紋，同時(shí)使粗糙度值變大；而當(dāng)凸度量估計(jì)得太大時(shí)，即砂輪修整圓弧半徑r太小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致工件整個(gè)表面產(chǎn)生螺旋紋。

我們可以舉一反三并推而廣之：當(dāng)軋輥磨床磨削帶凸度軋輥時(shí)，應(yīng)將砂輪的軸向素線形狀修整成與軋輥軸向素線形狀呈相似形，也就是在Z、U軸插補(bǔ)修整時(shí)，必須符合修整點(diǎn)與軋輥軸向素線呈相似形軌跡，只有這樣，理論上磨削深度在整個(gè)凸輥外圓上才可能是均勻的，從而確保磨出所需的凸輥形狀，以及確保良好的表面質(zhì)量。