李壮壮

一　光磨加工原理

光磨加工是在专用机床——光磨机上进行的。在光磨机上有两块经过热处理的合金铸铁盘（简称光磨板），其工作表面上预先车制有同心的半圆形沟槽，如下图所示。工作时，光磨板在较高工作压力（20~40t）和一定的转速（80~200r/min）下连续对板沟内球坯的环带和两极进行挤压和磨削加工，并去除金属余量，使球坯逐渐获得同软磨工序一样的表面质量和几何精度，然后直接进行热处理。 

二　光磨机理

1.光磨板的磨削作用

光磨板的磨前作用和光磨板的内部金相组织以及加工时的外界工艺条件有关。

在使用状态下，光磨板的主要金相组织为马氏体、碳化物和石墨。马氏体和碳化物都是硬脆相;而石墨的强度和硬度近于零，在板内如同孔洞，切割基体并适成应力集中。

当钢球在一定压力下沿板沟运动时，它与板沟表面产生相对运动。由于错动和冲击的作用，板沟表面部分的石墨和硬脆相的基体很快破碎和脱落，形成许多细小麻坑，凹凸不平，凸起的不规则部分主要是马氏体，它既硬又脆，成为大量的细小锋刃。当钢球相对板沟运动时，在压力作用下，这些凸起的锋刃像砂轮的磨粒一样磨去钢球表面金属。

在光密过程中，由于板沟表面的石墨和硬脆的磨粒不断碎裂和脱落，再加上清洗液的循环冲洗，致使板沟表面不断产生并显露出新的锋刃，从而保持了光磨板连续不断的磨削能力。

综上所述，光磨板的磨削作用一方面取决于板内的金相组织，另一方面必须有相宜的外界工艺条件∶一定的压力，球与板沟相对运动，清洗液不断洗涤。

2.钢球表面金属的脱落形式

在光磨过程中，板沟表面上凸起的细小锋刃在压力作用下可垂直切入球表面，切向力使锋刃与球表面作相对的切向运动。于是，钢球表面被剪切、犁皱或切削，造成金属磨损脱落，在钢球表面上留下肉眼可见的细槽痕迹。因此，钢球表面金属的脱落属于磨料磨损，而光磨板对钢球表面的磨削可以看作是一种固定金属磨粒磨损。

三　光磨板的修整

一般采用砂轮刀修整砂轮即光磨板，其方法是先停机，移开固定板，将修整架（安装有部分左旋和部分右旋螺旋齿的砂轮刀）固定在固定板上，开动机床使砂轮转动并推进固定板，利用砂轮对砂轮刀的摩擦力带动砂轮刀转动，对砂轮沟断面（其深度已达到或超过1/2钢球直径）进行修整，使砂轮沟槽深度减少，确保砂轮能继续磨削加工。

用此修整方法，存在以下缺陷：

1） 砂轮刀消耗量大，一般5-6块砂轮刀为一组，使用2次后就报废；修整次数频繁，每班要修整1-2次；操作费力，劳动强度大。

2） 需停机修整砂轮，修整后需清理砂轮碎块，效率低，辅助时间长。

3） 由于使手工操作，修整后砂轮沟槽深浅不一，要达到理想深度很困难。

4） 用砂轮刀修整后砂轮沟槽边缘易崩裂，沟槽形状不完整，再磨削时易啃伤、划伤钢球。

5） 砂轮刀修整砂轮时噪声大、粉尘多、振动力强，修整过程中机床主轴及固定板导柱受到较大的冲击，对设备产生一定的破坏。

利用固定板中用于钢球进出而循环加工所必需的缺口（磨削时此处对钢球不起磨削作用），用上图所示金刚石条修整装置（简称修整器）直接安装在该缺口中间，并紧固于磨球机的法兰盘上，由一个驱动装置带动滑块作垂直于砂轮主轴轴线的往复运动，经过渡块夹持在滑块上的金刚石条紧贴在砂轮平面上，随滑块往复运动。正常磨削过程中固定板与砂轮始终存在一定压力F，当砂轮的沟槽消耗△X距离时，固定板压着钢球也移动△X（不计钢球磨削量及导板消耗量），金刚石条也向砂轮方向移动△X，即对砂轮修整量为△X（不计金刚石条的消耗量）。因此，通过改用金刚石条修整砂轮，既实现了磨削与砂轮修整同步进行，也使砂轮沟槽深度在磨削过程中基本保持不变。

（来源：DMD_bearing）