平面磨削工件表面波纹产生原因与预防

外圆磨床出现振动波纹的原因及解决措施外圆磨床出现振动波纹的原因及解决措施【摘要】从磨削工件外表产生振动波纹故障入手，运用设备诊断技术法分析导致故障产生的原因，并结合公司M1432A外圆磨床的运动状况查找其故障源，从而采取有效措施，并对其进行动态检测，起到消除其有害振动的作用，恢复设备精度及传动性能。

【关键词】振动；波纹；原因；解决措施概述：公司M1432A外圆磨床磨削工件时，因工件外圆外表出现振动波纹，达不到精度要求和装配要求，此问题尚未得到解决。

通过学习振动检测，开阔思路和分析，运用设备诊断技术和方法，对此问题进行分析，找到了引起原因所在，并将其一一列出。

1 外圆磨床出现振动波纹的原因如下：1.1 电机运行产生的振动。

可能引起异常振动的典型问题有：转子弯曲。

转子偏心。

电机地脚螺栓出现松动及根底底板振动。

电机风扇罩螺栓松动。

1.2 皮带轮方面产生的振动主要有：皮带轮孔与电机轴配合失效引起的振动。

皮带轮偏心引起的振动。

主动轮和从动轮不对中引起的振动。

皮带轮槽破碎引起的振动。

1.3 传动皮带引起的振动：皮带破损，断裂引起的振动。

皮带松弛张力不等引起的振动。

不匹配的皮带或负载过大引起的振动。

1.4 砂轮转子系统引起的振动。

产生振动的主要因素是转子的不平衡和转子轴弯曲。

1.5 滑动轴承方面引起的振动：轴与轴瓦间隙过大引起的振动能使轴在轴承中心位置变化，产生不对中，相当小的不平衡不对中造成机构松动或摆动。

轴承负载不当或润滑有问题引起的振动。

滑动轴承座松动引起的振动。

油膜振荡引起的振动。

2 确定解决措施针对以上几点原因，对非正常的有害振动，特别是当振动过大时会导致机器的故障和机器磨损恶化。

因此对M1432A外圆磨床加工外表产生振动波纹，通过设备诊断技术分析，对以上原因做出解决。

2.1 电动机运行方面产生的振动首先是对转子本身的精度及保持性的检查。

通过动平衡机对转子轴进行平衡精度检测，使其到达规定的要求，同时对电动机地脚螺旋及电动机风扇罩的紧固螺钉检查紧固。

浅析平面磨床产生波纹的原因和消除方法浅析平面磨床产生波纹的原因和消除方法表面波纹是平面磨床磨削加工中的常见问题，它是介于表面粗糙度和形状误差之间的周期性形状误差[1]。

既影响美观，又影响使用性能。

在某些场合是造成锈蚀和裂纹的祸首，使零件失效。

1影响波纹的主要原因波纹产生的原因除了砂轮的粒度和修整，砂轮的圆周速度以及工件的纵向运动速度之外，主要是砂轮主轴、轴瓦的精度和刚度；砂轮及其法兰的静平衡精度、电机转子的动平衡精度和其他原因引起的振动[2]。

1.1砂轮主轴的动平衡精度的影响从实际工作我们可以看到高速转动的零件容易产生振动，因为高速转动零件由于制造木准确或安装的误差往往造成高速转动零件的重心偏移，因此就形成了偏心转动，产生了很大的向心力F作用的轴上（见图1）。

图l向心力作用示意图F：MCo)2式中F-向心力(N)M-高速旋转零件质量(kg)e-重心偏移距离(m)旷一角速度(S-I)平磨砂轮主轴、风扇、挡圈、电机转子等因大修解体后，需更换和修整，重新组装易破坏磨头的平衡性。

当e值增大时，磨床主轴在高速∞旋转下将会引起整个磨床振动，破坏了平面磨床运转的平稳性，加工零件就容易产生波纹。

1.2加工或装配上的原因影响由于加工或装配上的原因使电机转子和定子之问的径向间隙不均匀，如图2所示。

即81≠娩影响转子整个磁场的不均匀性。

其间隙不均匀度若超过0.05mm，在不均匀的磁场作用下，平面磨床的磨头要产生振动，使零件产生波纹。

图2转子定子装配图1.3砂轮主轴及其轴瓦精度的影响砂轮主轴和轴瓦是平面磨床关键部件。

砂轮主轴颈几何形状误差的大小和轴瓦刮研点数的多少，对平面磨床的旋转精度及其平稳性影响很大。

当主轴存在较大的几何形状误差时，它与轴瓦的配合间隙势必不均匀，从而造成主轴径向跳动。

当轴瓦刮研点数达不到要求时，势必造成轴瓦不圆度误差增大，影响配合间晾的均匀性，也造成主轴的径向跳动增大，从而影响加工质量。

1.4轴瓦的刚度及轴瓦与主轴配合刚度的影响轴瓦的刚度及轴瓦与主轴的配合刚度，是影响平面磨床平稳性的关键因素。

平面磨削工件表面波纹产生原因与预防2012-12-31 来源：作者：海军蚌埠士官学校机械系杨庆文1 引言利用平面磨床加工各种零件的平面时，尺寸公差可达IT5 级-IT6 级，两平面平行度误差小于0.01mm，表面粗糙度一般可达Ra0.4~0.2，精密磨削可达Ra0.01~0.1。

但是如果在磨削方法、砂轮、磨削用量的选择等方面出现失误，则加工质量将急剧下降，甚至出现废品。

其中工件表面波纹的出现将大大影响工件表面粗糙度和美观程度，因此，在对工件进行平面磨削时如何预防和消除表面波纹，显得极为重要。

2 波纹类型及预防2.1 等距的直线波纹平面磨削时工件表面如出现图1 所示等距离分布的直线波纹，表明存在着强迫振动，其振源主要来自砂轮或电动机的不平衡。

因此，应检查并调整磨头电动机的转子与定子间隙是否均匀。

修整砂轮时，金刚石应安装在工作台面上，而不宜装在砂轮架滑枕外端，见图2，由于这种装法砂轮修整时向前移出甚多，磨头因自重而倾斜变形，造成砂轮母线与磨头移动方向不平行，磨削时砂轮与工件接触不良。

砂轮振动又会使修整器同时振动，而影响砂轮的修圆效果。

因此砂轮修整器应放在工作台面上，且位于磨削工件的位置，这样可通过修整来减小砂轮不平衡量的不良影响。

2.2 单条波纹平面磨削时，如工件两边出现单条波纹或一边出现单条波纹（见图3），说明工作台换向时产生冲击，而使磨床的立柱摇晃。

当工作台换向后，工件再次进入磨削，此时立柱正在晃动，因而工件的两边或一边出现单条波纹的缺陷。

故应调整工作台换向撞块的位置，使之适当，调整工作台换向节流阀螺钉，减小工作台换向冲击。

2.3 菱形波纹磨削平面时如出现菱形波纹，说明砂轮与工件有振动（见图4）。

由于砂轮每分钟转数与工作台每分钟行程次数之比，多数情况下不是整数，因此出现菱形波纹比出现等距分布的直形波纹的机会要多。

故应提高磨头系统刚度，适当减小垂直进给量。

2.4 表面拉毛平面磨削时，工件表面可能留下磨屑，或砂轮罩壳上落下的磨屑、砂粒落入工件、砂轮之间一同运动，而产生拉毛划伤（见图5）。

铝件表面抛光后现圆波纹路的原因1. 概述在铝件表面抛光加工过程中，有时会出现圆波纹路，这给产品的表面质量带来了一定的影响。

为了保证铝件的表面质量，我们有必要深入了解铝件表面抛光后出现圆波纹路的原因，并采取相应的措施加以解决。

2. 圆波纹路的表现铝件表面抛光后，如果出现了圆波纹路，通常表现为局部或整体的表面质量不均匀，呈现出波纹状的条纹或圆形纹路。

这种情况会降低产品的外观质量，影响使用效果，因此需要及时解决。

3. 导致圆波纹路的原因（1）材料质量问题铝材料本身的质量问题可能导致表面抛光后出现圆波纹路。

这包括铝材料的硬度不均匀、含杂质或气泡等。

这些问题会使得铝件表面抛光后的效果不理想。

（2）抛光工艺参数设置不当在抛光过程中，包括抛光机械设备的设置和操作人员的工艺控制，都可能影响抛光效果。

抛光机的转速、抛光剂的使用方法、抛光时间等因素都会对铝件表面的质量产生影响，如果设置不当，就有可能导致圆波纹路的出现。

（3）抛光工艺缺陷抛光工艺本身存在的缺陷也可能导致圆波纹路的产生。

抛光刀具的磨损、抛光剂的质量差等，都会使得抛光效果不理想，从而出现圆波纹路。

（4）抛光操作技术不到位抛光操作人员的技术水平也会直接影响抛光效果。

抛光时的力度、速度、角度等都需要得到合理控制，否则会导致圆波纹路的出现。

4. 解决办法（1）规范原材料的选择在采购原材料时，应选择质量良好的铝材料，加强对原材料的质量控制，避免原材料本身的问题导致抛光后出现圆波纹路。

（2）严格控制工艺参数在抛光过程中，需要严格控制抛光机械设备的参数设置，确保转速、压力、温度等参数符合要求，保证抛光效果稳定。

（3）提高抛光工艺质量改良抛光工艺，选用优质的抛光刀具和抛光剂，逐步完善抛光工艺，确保抛光效果的稳定和一致。

（4）加强操作人员的培训注重抛光操作人员的技术培训，提高其操作技术和抛光工艺的认识，确保抛光操作的质量和稳定性。

5. 结语通过对铝件表面抛光后出现圆波纹路的原因进行深入分析，以及采取相应的解决办法，可以有效避免这一问题的发生，提高铝件表面抛光的质量，保证产品的外观和使用效果。

磨削裂纹的形成：发动机上用的各种轴类零件如驱动轴、凸轮轴、曲轴、摇臂轴等在加工过程中需要热处理，但热处理后淬硬或经过渗碳淬火的轴类零件，在磨削过程中由于表面显微组织发生转变而形成大量的裂纹，即磨削裂纹。

下面就磨削裂纹的形成及特征加以阐述。

一、磨削裂纹的产生：（一）磨削裂纹的生成轴类零件在磨削过程中要产生大量的热量，这些热量只限于表面极薄的区域内，它足以使其表面温度达到800℃以上，而且升温极快。

如果磨削时冷却不够充分，将导致表面层的显微组织重新奥氏体化，并再次淬火成为马氏体。

因而使工件表面层产生极大的附加组织应力，同时由于表面温升极快，造成很大的热应力，当组织应力和热应力叠加超过了材料的强度极限时，被磨削的表面就会出现磨削裂纹。

（二）磨削裂纹形成的影响因素：1、组织结构所谓组织结构方面的影响因素有碳化物的形态与分布，残余奥氏体的数量以及非金属夹杂物。

显微组织中碳化物的形态、分布影响着磨削裂纹的生成，如果碳化物数量较多，颗粒较大，分布不均或集聚存在时，将明显地分割金属的基体，降低其强度。

尤其当以断续网状析出时，则会严重地削弱晶间结合力，明显地影响热传导，从而加剧磨削裂纹生成。

如果碳化物细小、分布均匀，则有利于分散磨削应力，从而减少生成磨削裂纹的机率。

零件磨削时显微组织中的残余奥氏体因受磨削热的影响必将发生分解，逐渐转变为马氏体，引起工件表面体积膨胀，而导致组织应力的产生，进而促进裂纹的形成。

因此，工件内部残余奥氏体量较高时，易于产生磨削裂纹。

2、热处理工艺经过淬火而不进行回火的轴件，对磨削裂纹的形成是非常敏感的。

因为磨削时产生的磨削热足以使表层淬火马氏体发生转变，碳化物析出，体积减少。

造成了工件表面与内部的比容差，引起较大的内应力，进而形成裂纹。

轴件有时回火不足，在磨削时也容易形成裂纹。

由此可见，对淬火后的零件必须进行充分地回火。

但是为了保证工件达到一定硬度的要求，回火温度不能任意提高。

因此必须采用合适的磨削工艺，使工件表面受热的温度不超过回火温度。

现象1：加工硬材(不锈钢，45号钢)未有加工问题，但车削铝件外圆出现有等距离环行线状纹路，由于成品工件要电镀处理，电镀后该纹路更明显，影响产品外观质量。

厂家对Z轴丝杠进行更换，但纹路依旧，由于最终用户对该工件做电镀处理，电镀后的圈痕明显，产品无法通过。

处理：现场对伺服参数优化后加工实验未见明显改善，判断该问题由系统参数原因引起的可能性不大。

经对机械的调整，更换了Z轴轴承，X轴机械进行了重新拆装。

安装完后，铝件外圆加工实验，相比前面的线状条纹有了很大的改善，很难观察到之前明显的纹路。

鉴于该变化，确认是机械原因造成了该问题，系统参数不会造成这样的加工纹路。

现象2：在同一工件中X，Y轴单轴铣削，工件铣削表面尚可，纹路比较细密，但X，Y轴联动铣削斜线，纹路宽度有变大。

处理：对于以上问题，测试TCMD波形发现：单X、Y轴，TCMD稳定，X、Y 两轴插补，空载时TCMD也是稳定，但是一旦带载切削，X、Y轴的TCMD就出现波动，如图1：图1从图1中，X、Y两轴插补时其TCMD波形有异常，电机电流有异常跳变，和实际工件的竖型纹路存在一定联系。

调整Y轴丝杆的预紧力，上述问题消除。

现象3：车削外圆，在工件外表面有均匀的螺纹状暗条纹，导致工件看上去有规则的明暗条纹。

处理：初始参数设定HRV1控制，位置增益3000，速度增益100。

重新加载HRV2伺服参数，并对频率响应测试，调整至位置增益4000，速度增益200。

再次加工，明暗条纹无变化。

对主轴转速和进给速度进行调整加工，在S2000 F0.03时，明暗条纹改善明显，基本看不出。

测试其TCMD波形如图2：图 2从图2中，Z轴实际运行TCMD波形采样分析，电机电流存在一定的不平稳性，和实际工件的纹路存在一定联系。

分析主要还是机械部分的原因造成，实际调试结果也印证参数优化的作用对纹路的改善很小。

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@现象：机床加工表面光洁度差，加工圆时的圆度误差大。

外圆磨床出现振动波纹的原因及解决措施一、前言外圆磨床是一种高精度机床，在刀具磨削、轴承制造、车轮修整等领域得到广泛应用。

然而，有时候我们会发现在使用外圆磨床时，工件表面出现了波纹，这不仅严重影响了磨削质量，还降低了生产效率。

那么，造成外圆磨床出现振动波纹的原因是什么？如何解决这个问题？本文将会进行详细说明。

二、外圆磨床出现振动波纹的原因1.刀具不平衡外圆磨床中的磨具是主要的切削工具，在磨削过程中如果刀具没有平衡，很容易引起振动，进而出现振动波纹。

因此，定期校正刀具平衡是减少外圆磨床振动波纹的重要措施之一。

2.工件太硬如果工件的硬度过高，会增加外圆磨床的切削难度，刀具在磨削时容易振动，形成波纹。

因此，在磨削硬度较高的工件时应该选择适当的刀具，并通过改变磨削参数等方式来降低工件硬度。

3.切削液不足在外圆磨削过程中，尤其是在高速磨削时，需要向磨具和工件表面喷洒足够的切削液，以降低磨削温度、降低切削力和摩擦系数，防止出现振动波纹。

4.机床不平衡如果外圆磨床的主轴不平衡，或者是磨床的机身本身不平衡等机床问题也会导致振动波纹的出现。

因此，在使用外圆磨床前应该经常检查机床的状况，以保证其正常运行。

三、如何解决外圆磨床出现振动波纹的问题1.定期校正刀具平衡刀具平衡问题是导致外圆磨床振动波纹的主要因素之一。

定期检查和校正刀具平衡可以有效地降低振动波纹的出现。

2.提高磨削精度提高磨削精度也可以有效地减少外圆磨床振动波纹的出现。

这可以通过调整磨削参数、优化刀具设计或使用更先进的磨削工艺来实现。

3.提高工件表面质量工件表面质量的提高可以减少外圆磨床振动波纹的出现。

这可以通过更好的工件设计、控制加工过程、优化加工方案等方式来实现。

4.维护和保养机床设备外圆磨床的机床设备需要经常进行维护和保养，确保设备的正常运行。

检查机床主轴是否平衡、检查运动部件是否正常、清洁机床设备等措施都可以有效地减少振动波纹的出现。

四、总结外圆磨床振动波纹的出现会直接影响外圆磨削质量和生产效率，在使用外圆磨床的过程中需要注意磨削参数的选择、刀具平衡、工件表面质量、切削液的使用等因素，通过科学的管理和维护，减少振动波纹的出现，提高外圆磨削质量和生产效率。

故障１：工件表面产生螺旋纹加工的工件表面出现螺旋纹，其特点是有规律性，条纹连续不断，随着工作台移动速度的改变，螺旋线的螺距将发生改变，沿车轴轴向用手指轻搓磨削面．略有高低不平感；金属颜色比没有的地方浅而发白Ｃ见图１）。

图１螺旋纹故障２：修整砂轮扎刀当修整砂轮不进给时，来回移动工作台，会突然出现扎刀现象。

２．产生故障的原因（１）砂轮的因素。

（２）工作台运动不平稳或液压系统中进人空气产生爬行（３）进给机构微调精度不高或不稳定。

（４）磨床精度刚性和运动的平衡性因素：①工作台的直线往复运动精度（移动时直线性和倾斜）Ｄ②主轴的运动精度（径向圆跳动和轴向窜动）。

（Ｄ主轴轴承间隙过大，磨削时受径向力的作用砂轮主轴产生偏转现象．使砂轮边缘接触工件造成螺旋纹＾④各部件之间的相互位置精度等。

３．排除及调整检测方法（１）拆下砂轮查看砂轮锥面孔与主轴的接触面积在８０％以上，无损伤。

砂轮做静平衡调整。

（２）检查液压系统的总压力值为１．５ＭＰ＾润滑压力分别为ＩＭＰａ、０．８ＭＰａ。

各浮力的压力值分别为０．１５￣０．２０ＭＰａ。

均为正常值，所有液压元件无损伤、无泄漏，各接触面（导轨）无损伤，润滑良好，工作台分别做低速、中速及高速运动均无爬行现象。

（３）拆下砂轮架后防护装置，将磁力表座吸在床身上，用千分表打在砂轮架上导轨后端，检测微进给量是否与千分表的数值一致，多次检测进给机构完好（４）在磨床精度中，床身导轨的直线度和平行度是其他精度的基础，所以必须先检测床身导轨的直线度。

初步检测方法如图２所示，在解体前，在工作台中间放一个随机所附的桥板，桥板中间与工作台移动方向平行和垂直各放一个合像水平仪，移动工作台，在最大磨削长度的两端和中间三个位置检验。

初步检测床身直线度超差。

调整：先拆除工作台，清洗Ｖ形和直线导轨配研修刮５００ｍｍ的Ｖ形铁和５００ｍｍ平尺，使他们的接触面不小于１４-１５点／ｃｍ２，修刮完成后，搭建简易的３００ｍｍ的桥板检测床身的直线度（见图３）。