1、超精磨削機(jī)理
超精磨削是利用砂輪工作面上可以修整出大量等高的磨粒微刃這一特性得以實(shí)現(xiàn)的。這些等高磨粒微刃可從工件表面切除具有微觀缺陷和微觀尺寸形狀誤差的微小余量，因此可獲得很高的磨削精度，此外，由于等高磨粒微刃的大量存在，在磨削用量適當(dāng)?shù)那疤嵯拢稍诩庸け砻媪粝麓罅繕O微細(xì)的切削痕跡，從而獲得很低的表面粗糙度值。由于在無火花光磨階段存在明顯的摩擦、滑擠、拋光和壓光作用，故可使表面粗糙度值進(jìn)一步降低。
2 磨床的檢修
1) 床身導(dǎo)軌的檢測與修刮
床身V形導(dǎo)軌經(jīng)檢修后應(yīng)達(dá)到以下精度要求：垂直平面內(nèi)不直度≤0.01mm/m；水平面內(nèi)不直度≤0.01mm/m；對滑鞍座導(dǎo)軌的不垂直度≤0.02mm/250m；接觸點(diǎn)要求12～14點(diǎn)/25mm×25mm。
床身平面導(dǎo)軌經(jīng)檢修后應(yīng)達(dá)到以下精度要求：對V形導(dǎo)軌的不平行度≤0.02mm/m；垂直平面內(nèi)不直度≤0.01mm/m；接觸點(diǎn)要求12～14點(diǎn)/25mm×25mm。
2) 滑鞍座導(dǎo)軌的檢測與修刮
滑鞍座V形導(dǎo)軌經(jīng)檢修后應(yīng)達(dá)到以下精度要求：垂直平面內(nèi)不直度在全部長度上≤0.01mm；接觸點(diǎn)要求10～12點(diǎn)/25mm×25mm。
滑鞍座平面導(dǎo)軌經(jīng)檢修后應(yīng)達(dá)到以下精度要求：對V形導(dǎo)軌的不平行度≤0.02mm/m；接觸點(diǎn)要求10～12點(diǎn)/25mm×25mm。
3) 砂輪主軸與軸瓦間的間隙調(diào)整
在砂輪主軸軸頸上涂色，與軸瓦轉(zhuǎn)研，用刮刀刮研軸瓦表面，使接觸點(diǎn)要求達(dá)到12～14點(diǎn)/25mm×25mm，然后進(jìn)行安裝調(diào)整，將砂輪主軸與軸瓦的間隙調(diào)整到0.0025～0.005mm，這樣可避免磨削中工件產(chǎn)生棱圓。
4) 砂輪主軸電機(jī)與砂輪的平衡
砂輪主軸電機(jī)的振動對磨削表面粗糙度影響較大，所以需要對砂輪主軸電機(jī)進(jìn)行動平衡。對砂輪則需進(jìn)行兩次平衡：首先用金剛筆修整砂輪后進(jìn)行一次粗平衡；然后用油石或精車后的修整用砂輪對砂輪進(jìn)行細(xì)修后再進(jìn)行一次精平衡。
3 砂輪的修整
一般情況下，用只經(jīng)過金剛筆修整的砂輪在普通磨床上只能磨出Ra0.4～0.8µm的表面粗糙度。為使磨削表面達(dá)到Ra0.02～0.04µm的粗糙度要求，就必須對砂輪進(jìn)行精修和細(xì)修兩次修整。
修整方法可采用以下兩種方法之一。
1) 用金剛筆精修、再用油石細(xì)修
砂輪粒度一般選用46?！?0＃。首先用鋒利的單顆粒金剛石筆以微小而均勻的進(jìn)給量對砂輪進(jìn)行精修，以在砂輪磨粒上修整出較多的等高微刃。精修時，砂輪修整器的安裝應(yīng)正確合理(見圖2)，每次進(jìn)給量應(yīng)控制在5µm，縱向進(jìn)給速度建議選用最低速度。在精修過程中，應(yīng)注意修整發(fā)出聲音的變化。若發(fā)出均勻的沙沙聲，說明修整狀況正常；若發(fā)出的聲音忽高忽低或漸高漸低，甚至發(fā)出不正常的嘟嘟聲，則應(yīng)立即檢查工作臺是否出現(xiàn)爬行，冷卻是否充分，金剛筆是否鋒利等，然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
經(jīng)金剛筆精修后，再用油石(或砂條)進(jìn)行細(xì)修，以在砂輪磨粒上修整出更多的等高微刃。油石需在平面磨床上磨平。細(xì)修時，油石必須與砂輪圓周表面平行，油石與砂輪輕微接觸，緩慢地縱向移動2～3次即可。
2) 用金剛筆精修、再用精車后的砂輪細(xì)修
用金剛筆精修后，先用磨削長度與工件基本一致的芯軸進(jìn)行錐度調(diào)整，然后用經(jīng)精車后的砂輪進(jìn)行細(xì)修。
細(xì)修用砂輪可采用TL60＃K～L，直徑約100mm。精車砂輪時，將砂輪安裝在卡盤上，將卡盤夾緊在一根自動定心的芯軸上，然后頂在精密車床的兩個頂尖上進(jìn)行粗、精車外圓，使砂輪外圓無偏擺。然后將精車后的砂輪頂在磨床的兩頂尖上即可對磨削用砂輪進(jìn)行細(xì)修。
細(xì)修時，頭架帶動修整用砂輪轉(zhuǎn)動，選用低轉(zhuǎn)速(約80～100r/min)、小進(jìn)給量(往復(fù)一次約2µm)，工作臺往復(fù)速度應(yīng)低于0.3m/min。需作多次往復(fù)修整。修整用砂輪與被修整砂輪的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)相同，即接觸點(diǎn)兩者的線速度方向相反。冷卻液應(yīng)充分，以沖走浮砂，防止磨削時砂輪上殘留的浮砂拉毛工件表面。
砂輪經(jīng)精、細(xì)修整完后，可用手指順著砂輪旋轉(zhuǎn)方向輕輕靠近砂輪工作表面并作縱向移動，若手感平整光滑如觸鏡面，說明砂輪修整良好；若感覺有磨粒刺手，可用剪去2/3刷毛的漆刷輕輕刷去砂輪表面浮砂。
為防止砂輪端面不平或產(chǎn)生振動而拉毛工件表面，砂輪的兩端應(yīng)修整成圖3所示形狀。
4 磨削用量的選用
用M131W型普通外圓磨床進(jìn)行超精磨削時，可保證有效達(dá)到Ra0.02µm表面粗糙度要求應(yīng)選用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)ハ饔昧咳缦卤硭小?
表經(jīng)驗(yàn)?zāi)ハ饔昧?
工件線速度(m/min) | 4～10 |
工作臺縱向進(jìn)給速度(mm/min) | 50～100 |
磨削深度(mm) | 0.0025～0.005 |
橫向進(jìn)給磨削次數(shù) | 1～2 |
無火花光磨工作臺往復(fù)次數(shù) | 4～6 |
半徑上磨削余量(mm) | 0.003～0.006 |
可達(dá)到表面粗糙度(µm) | Ra0.02～0.04 |
5.磨削加工注意事項(xiàng)
1) 操作時應(yīng)密切注意砂輪與工件表面的接觸狀況。當(dāng)工件表面剛與砂輪接觸時，可聽到連續(xù)的咝咝聲，工件表面的水跡可被旋轉(zhuǎn)的砂輪帶走，同時可見到微弱的火花，此時即可加冷卻液。冷卻液宜選用濃度稍高的皂化液，使用前必須經(jīng)過嚴(yán)格的清潔過濾。然后進(jìn)給，每次進(jìn)給量為0.005mm/每雙行程。至火花消失時，磨削完畢，此時將橫向進(jìn)給手輪向進(jìn)給方向按住，使砂輪向工件微微壓進(jìn)，但不作進(jìn)給，即等于對工件進(jìn)行一次拋光，以進(jìn)一步提高磨削表面質(zhì)量。
2) 在環(huán)境溫度較高(如夏季)情況下進(jìn)行磨削時，機(jī)床照明燈不宜靠近工件，以防止工件受熱膨脹而影響磨削質(zhì)量。
3) 如出現(xiàn)工件表面拉毛現(xiàn)象，說明冷卻液不干凈或砂輪表面有浮砂，應(yīng)重新過濾冷卻液或刷掉砂輪表面浮砂。
4) 如出現(xiàn)工件局部燒傷現(xiàn)象，可能是冷卻液不充分或進(jìn)給量過大，或砂輪鈍化等原因所致。
5) 如加工后的工件表面局部出現(xiàn)細(xì)微波紋，可能是主軸松動、電機(jī)振動或其它原因造成的，可視具體情況采取相應(yīng)措施加以解決。
