加工某個(gè)細(xì)長(zhǎng)工件，用外圓磨床效率太低該怎么辦？于是我們就想到了無(wú)心磨床?；蛟S你不知道，無(wú)心磨床其實(shí)是磨床發(fā)展史上一項(xiàng)重要的創(chuàng)新。今天我們就來(lái)了解一下無(wú)心磨床的前世今生以及它的應(yīng)用。

    無(wú)心磨床的起源。

    關(guān)于無(wú)心磨床的起源，得追溯到20世紀(jì)初期。那個(gè)時(shí)候汽車(chē)快速發(fā)展，奔馳、福特、通用等20余家汽車(chē)公司相繼成立，汽車(chē)生產(chǎn)組織形式進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化和流水線(xiàn)生產(chǎn)，無(wú)心磨床就是在汽車(chē)工業(yè)對(duì)制造精密零件高生產(chǎn)量的需求下應(yīng)運(yùn)而生的。

1921年，辛辛那提銑床公司接受了福特汽車(chē)公司的磨床訂單，首次制造了十臺(tái)無(wú)心磨床，并于1922年2月17日交付給了福特公司。

隨著無(wú)心磨床的誕生，零件的尺寸精度和圓度直接提高了四分之一，并且生產(chǎn)時(shí)間降到了原來(lái)的十分之一。這種無(wú)心磨削技術(shù)不僅使大批量生產(chǎn)成為可能，而且使可互換零件的制造成為可能。 

我國(guó)無(wú)心磨床的發(fā)展。

在我國(guó)，無(wú)心磨床的起步較晚，但是發(fā)展比較迅速，先后經(jīng)歷了仿制生產(chǎn)、自行設(shè)計(jì)和現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的三大階段。

1. 仿制生產(chǎn)階段。

1954 - 1960年是仿制階段。 1954年，無(wú)錫機(jī)床廠(chǎng)仿制了第一臺(tái)普通無(wú)心磨床M2075。 1957年仿制了第一臺(tái)寬砂無(wú)心磨床M1075K。

2. 自行設(shè)計(jì)階段。

1956年10月，無(wú)錫機(jī)床廠(chǎng)開(kāi)始在蘇聯(lián)專(zhuān)家的指導(dǎo)下進(jìn)行M1025磨床的設(shè)計(jì)，通過(guò)技術(shù)人員和老工人同志的共同努力，克服了各種技術(shù)困難，于1958年3月，新產(chǎn)品裝配完畢，鑒定合格。

這是無(wú)錫機(jī)床廠(chǎng)自行設(shè)計(jì)的第一臺(tái)磨床，更是我國(guó)第一臺(tái)自行研制的無(wú)心磨床。這臺(tái)無(wú)心磨床的研制成功，為后續(xù)我國(guó)無(wú)心磨床的研發(fā)積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

從1961年到1970年期間，以無(wú)錫機(jī)床廠(chǎng)為主導(dǎo)廠(chǎng)，國(guó)內(nèi)先后設(shè)計(jì)了用于加工“氣閥、球頭銷(xiāo)、十字軸、鋼管、電機(jī)軸”等專(zhuān)用無(wú)心磨床。這些標(biāo)志著我國(guó)無(wú)心磨床的自行設(shè)計(jì)已趨于成熟。

在此期間，無(wú)錫機(jī)床廠(chǎng)、險(xiǎn)峰機(jī)床廠(chǎng)、本溪第二機(jī)床廠(chǎng)、長(zhǎng)春第一機(jī)床廠(chǎng)等廠(chǎng)家先后生廠(chǎng)了一系列普通無(wú)心磨床。

3. 現(xiàn)代化設(shè)計(jì)階段。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始，無(wú)心磨床進(jìn)入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)階段，我國(guó)不僅發(fā)展新一代的高精度磨床和高速無(wú)心磨床，而且也將“模塊化設(shè)計(jì)、靜動(dòng)態(tài)有限元設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)”應(yīng)用于無(wú)心磨床的設(shè)計(jì)中。

無(wú)心磨床的工作原理與方法：

無(wú)心磨床，顧名思義，就是不需要夾緊工件中心而進(jìn)行磨削的一類(lèi)磨床。主要由磨削砂輪、導(dǎo)輪（調(diào)整輪）和工件支架（托板）三個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。

砂輪作用是磨掉研磨物上需要除去表面且產(chǎn)生所要的光制程度。 導(dǎo)輪的功用是控制研磨物的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。工件支架在磨削時(shí)用來(lái)支撐研磨物。

根據(jù)工件進(jìn)給方式，有三種無(wú)心磨削方法：

橫向進(jìn)給方式：適用于多直徑或異形工件的磨削。

貫穿進(jìn)給方式：對(duì)于滾針、圓柱滾子、圓錐滾子的磨削具有很高的生產(chǎn)效率。

切向進(jìn)給方式：能夠磨削異形工件，例如球面滾子。

無(wú)心磨與外圓磨的優(yōu)缺點(diǎn)。我們知道，在所有的磨床中，外圓磨床是應(yīng)用得最廣泛的一類(lèi)機(jī)床，能加工各種圓柱形圓錐形外表面及軸肩端面磨床。

那在加工一個(gè)工件時(shí)，我們?cè)撨x用無(wú)心磨還是外圓磨呢？這就得了解它們的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。

剛才我們已經(jīng)介紹了無(wú)心磨床的工作原理，下面介紹一下它的特點(diǎn)。

1. 連續(xù)加工，無(wú)需退刀，裝夾工件等時(shí)間短，生產(chǎn)率高。

2. 托架和導(dǎo)輪定位機(jī)構(gòu)比普通外圓磨床頂尖、中心架機(jī)構(gòu)支承剛性好，切削量可以較大，并有利于細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)工件的加工，易于實(shí)現(xiàn)高速磨削和強(qiáng)力磨削。

3. 無(wú)心外圓磨床工件靠外圓在定位機(jī)構(gòu)上定位，磨削量是工件直徑上的余量，故砂輪的磨損、進(jìn)給機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償和切入機(jī)構(gòu)的重復(fù)定位精度誤差對(duì)零件直徑尺寸精度的影響，只有普通外圓磨床的一半，不需打中心孔，且易于實(shí)現(xiàn)上、下料自動(dòng)化。

4. 寬砂輪無(wú)心磨床通過(guò)式機(jī)構(gòu)、可采用加大每次的加工余量，在切入磨時(shí)可對(duì)復(fù)雜型面依次形磨削或多砂輪磨削，生產(chǎn)率高，適用范圍廣。

外圓磨床與無(wú)心外圓磨床相比較有下列特點(diǎn)：

1. 在磨削效率上外圓磨遠(yuǎn)不如無(wú)心磨，所以生產(chǎn)成本相對(duì)較高。

2. 但相較無(wú)心磨，外圓磨的優(yōu)勢(shì)也非常明顯，一是可以修正輥芯前一道車(chē)床加工中產(chǎn)生的圓柱度誤差；二是可以對(duì)階梯軸進(jìn)行磨削；若是數(shù)控外圓磨床的話(huà)，還可以磨中高或弧面。

3. 整體圓柱度精度上，外圓磨一般優(yōu)于無(wú)心磨。

無(wú)心磨床加工機(jī)車(chē)柴油機(jī)氣門(mén)桿部。

氣門(mén)是柴油機(jī)運(yùn)行的重要零件。在20世紀(jì)70年代至80年代中期，該公司采用的是傳統(tǒng)外圓磨削工藝（兩端定位方式），但由于氣門(mén)桿部的長(zhǎng)徑比大于10（見(jiàn)下圖），

采用傳統(tǒng)外圓磨削方式使得磨削工藝系統(tǒng)剛性大為降低，同時(shí)磨削后的氣門(mén)桿部尺寸普遍存在不均勻性，特別是桿部鼓形缺陷以及加工效率低下的問(wèn)題始終沒(méi)有得到很好解決。

上世紀(jì)80年代中后期，公司引進(jìn)日本無(wú)心磨床，氣門(mén)加工工藝整體路線(xiàn)圍繞桿部采用無(wú)心磨削方式（切入式磨削方法）重新設(shè)計(jì)，在隨后的加工過(guò)程中，氣門(mén)桿部的無(wú)心磨削工藝優(yōu)越性明顯體現(xiàn)出來(lái)，主要表現(xiàn)為：尺寸公差一致性好（在0.02mm以?xún)?nèi)）、表面粗糙度均勻性好（桿部任意表面粗糙度在Ra0.35以?xún)?nèi)），無(wú)心磨削能達(dá)到較高的形位公差要求。

公司從歷經(jīng)數(shù)十年大批量制造氣門(mén)的經(jīng)驗(yàn)獲知，氣門(mén)桿部采用無(wú)心磨削是目前最高效便捷的批量加工方式，隨著氣門(mén)產(chǎn)品市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓，現(xiàn)公司兩條氣門(mén)生產(chǎn)線(xiàn)目前有多臺(tái)無(wú)心磨床（德國(guó)米克羅莎、日本光洋）用于無(wú)心磨削氣門(mén)桿部，設(shè)備加工規(guī)格已能承接各類(lèi)型中速柴油機(jī)船用氣門(mén)，同時(shí)可協(xié)助客戶(hù)進(jìn)行高性?xún)r(jià)比的柴油機(jī)氣門(mén)研發(fā)。

無(wú)心磨削是當(dāng)前機(jī)械加工方式中的一種高生產(chǎn)效率的精密加工方法，該磨削方式可以使工件獲得良好的表面加工質(zhì)量、較高的加工精度及較高的加工效率，被廣泛應(yīng)用于細(xì)長(zhǎng)直徑的銷(xiāo)類(lèi)、細(xì)長(zhǎng)棒料、管材的加工，在軸承制造領(lǐng)域被普遍采用。

近年來(lái)，廣東豪特曼機(jī)床股份有限公司等民營(yíng)企業(yè)為代表的生產(chǎn)無(wú)心磨床的機(jī)床廠(chǎng)，緊跟時(shí)代發(fā)展，努力提升無(wú)心磨床性能，雖然與國(guó)外先進(jìn)無(wú)心磨床在新材料的運(yùn)用、新技術(shù)的研發(fā)等方面的還存在著一定差距，但我國(guó)無(wú)心磨床廠(chǎng)家迎難而上，努力攻克技術(shù)難關(guān)，使得我國(guó)無(wú)心磨床技術(shù)也正向著高速、高精、高效、環(huán)保、智能的方向發(fā)展。