1.应用、工序与加工质量

外圆磨削是车削加工的后续工序，因此，其应用范围、加工对象与车削加工基本相同。与其他磨削方式一样，外圆磨削一般在热处理之后进行，是机械加工工艺过程中的精密加工或最终加工工序。

外圆磨削一般可分为粗磨、精磨和细磨三道工序。但根据被加工工件的批量大小和应达到的加工质量要求，适当调整工序组合以保证加工质量和高效。

外圆磨削合理的加工余量和能达到的加工精度与表面粗糙度（Ra）见表6-18。

2.外圆磨削机床

导柱是模具构件中的精密零件。其中，冲模用的导柱与导套的配合精度等级分别为h5、h6、H6、H7，其配合间隙见表1-13。塑料注射模用导柱与导套的配合，则为f7/H7。

表6-18 外圆磨削的加工余量、精度与表面粗糙度（Ra）

注：尺寸精度数据适用于ϕ18～ϕ30mm；L=100～300mm，其总余量为0.45mm。

使用最多的中、小型冲模与塑料模模架用的导柱尺寸范围为：

冲模：A型导柱（GB/ T2861.1）：ϕ16～ϕ50mm

B型导柱（GB/T 2861.2）：ϕ16～ϕ60mm

C型导柱（GB/T 2861.3）：ϕ18～ϕ35mm

塑料注射模：

带头导柱（GB/T 4169.4）：ϕ12～ϕ63mm

有肩导柱（GB/T 4169.5）：ϕ12～ϕ63mm

根据以上精度要求和尺寸范围，表6-19所列精密外圆磨床可供选用。

表6-19 万能外圆磨床型号及主要技术参数

3.外圆磨削砂轮选择与磨削原理

砂轮是磨削工艺系统的组成部分。根据磨削原理、磨削工艺方式与条件，针对不同材料的零件和磨削工艺要求，正确选择具有最佳磨料、粒度、硬度、组织和结合剂的砂轮，是优化磨削性能，保证加工面的尺寸精度与表面粗糙度的关键技术。

（1）磨削原理 外圆磨削与其他磨削方式一样，可视为多刃切削。磨削时，砂轮作圆周运动。因此，其上磨料的每个刃尖则以一定线速度作圆周切削运动。其单个磨料刃尖的切削过程分三个阶段，如图6-1所示。

1）滑擦。此阶段，磨料刃尖从接触加工面始到切入表面层止，其法向切削分力小。此时，由于刃尖的r大于切削层，使滑压加工表面呈滑动摩擦，表面作弹性变形，并使表面产生热力效应。

2）刻划。此阶段，磨料刃尖切入表面金属层使法向切削力增大，切出沟槽，使材料内部产生的摩擦和磨料刃与材料之间的摩擦，产生摩擦热和变形热，从而导致磨削表面产生裂纹、烧伤等缺陷。

3）切削。此阶段，法向切削力增大至一定值，刃尖切入一定深度，材料温度也达一定高度，在切削力、热力效应与塑变的作用下，在磨料刃的前面上产生切屑流动，直至磨削过程完成。

（2）磨削方式 根据加工对象的形状、尺寸精度、表面粗糙度等工艺目的和要求，磨削工艺方式和种类很多。按磨具可分为：固粒式磨削，如砂轮、砂带磨削和珩磨等；散粒式磨削，如研磨、抛光和表面喷丸等。

按被加工面可分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削和成形磨削四种方式。其中，外圆磨削的常用磨削方式又可分为纵进给式和横进给式两种，如图6-2所示。

图6-1 磨削过程

图6-2 外圆磨削的常用磨削方式

a）纵进给外圆磨 b）切入式外圆磨

（3）普通磨削用量计算、确定与砂轮 砂轮的种类和尺寸是确定磨削用量的重要条件。而正确确定磨削用量，则是保证磨削工艺目的和要求的重要条件。

1）磨削用量的主要内容包括砂轮速度v_s（m/s）、工件速度为v_w（m/min）、纵向进给量f_a（mm/r）、横向进给量（外圆磨削）a_p（mm）。

2）确定磨削用量的计算与分析，见表6-20。

表6-20 磨削用量的计算与分析

3）外圆磨削用量及其推荐值。当采用陶瓷结合剂砂轮进行外圆磨削时，其砂轮速度一般为：v_s≤35m/s；当采用树脂结合剂砂轮进行外圆磨削时，其砂轮速度一般为：v_s＞50m/s。(www.daowen.com)

其工件速度、纵向进给量和横向进给量，见表6-21和表6-22。

表6-21 纵进给粗磨外圆磨削用量

（续）

注：1.工作台一次往复行程横向进给量a_p应将表列数值乘2。

2.本表所列磨削用量是基于v_s≤35m/s。

表6-22 精磨外圆磨削用量

（续）

注：1.本表所列磨削用量均基于v_s≤3.5m/s。

2.工作台单行程横向进给量a_p不应超过粗磨的a_p。

3.工作台一次往复行程的a_p应将表列数值乘2。

（4）磨轮及其选用

1）磨轮即砂轮，是磨具中的主要品种，属固粒式磨具。它是由结合剂（粘接剂）与磨料粘接成一定形状、尺寸的工具。为方便选用，按标准GB/T 2484—2006《固结磨具 一般要求》采用，其中常用砂轮列于表6-23。

表6-23 通用砂轮形状代号和尺寸标记

（续）

（续）

2）砂轮的磨料与粘接剂。磨料是砂轮进行切削的“刃具”，其性能硬度、粒度与单位体积（1cm³）的数目等是决定砂轮品质和应用范围的参数。

磨料有天然和人造两类，前者包括石英、石榴石、刚玉等；后者是常用磨料，包括普通磨料（分为刚玉系和碳化物系）、超硬磨料（人造金刚石、立方碳化硼）和较低硬度磨料（氧化铬、氧化铁和玻璃粉等）。

通用磨料的品种性能与应用见表6-24。

表6-24 通用磨料品种、性能与应用

粘接剂（结合剂）是砂轮的重要组成部分，它须保证砂轮硬度，即保证磨料脱落率最低；优化磨具组织，即保证磨具具有相应的气孔率和单位面积上参与磨削的磨粒数目。其种类、性能与应用见表6-25。

表6-25 砂轮结合剂种类、性能与应用

（续）

3）普通磨料粒度及其选择。粒度表示磨具、砂轮上磨粒的尺寸大小，采用粒度号表示。共分41个粒度号。其中4#～240#共27个粒度号，采用筛选法分级。用W表示的磨料称为微粉。粒度号见表6-26。

表6-26 普通磨料的粒度号及其基本尺寸

注：GB/T 2481.1—1998固结磨具用磨料 粒度组成的检测和标记部分：粗磨粒F4～F220已代替标准GB 2477—1983；GB/T 2481.2—2009固结磨具用磨料 粒度组成的检测和标记部分：微粉F230～F1200已代替标准GB 2481—1998，表内系原标准资料。

一般说，表面粗糙、砂轮与工件接触面大、工件材料韧性大以及磨削薄壁件，并要求磨削效率高时，当选择粗粒度号砂轮。当磨削高硬脆材料工件，精磨、成形磨制或高速磨削时，则应选较细粒度号。按磨削方式与条件选择粒度号时，如图6-3所示。