加工某個細(xì)長工件，用外圓磨床效率太低該怎么辦？于是我們就想到了無心磨床。或許你不知道，無心磨床其實是磨床發(fā)展史上一項重要的創(chuàng)新。今天我們就來了解一下無心磨床的前世今生以及它的應(yīng)用。

    無心磨床的起源。

    關(guān)于無心磨床的起源，得追溯到20世紀(jì)初期。那個時候汽車快速發(fā)展，奔馳、福特、通用等20余家汽車公司相繼成立，汽車生產(chǎn)組織形式進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化和流水線生產(chǎn)，無心磨床就是在汽車工業(yè)對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公司的磨床訂單，首次制造了十臺無心磨床，并于1922年2月17日交付給了福特公司。

隨著無心磨床的誕生，零件的尺寸精度和圓度直接提高了四分之一，并且生產(chǎn)時間降到了原來的十分之一。這種無心磨削技術(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。 

我國無心磨床的發(fā)展。

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

1. 仿制生產(chǎn)階段。

1954 - 1960年是仿制階段。 1954年，無錫機(jī)床廠仿制了第一臺普通無心磨床M2075。 1957年仿制了第一臺寬砂無心磨床M1075K。

2. 自行設(shè)計階段。

1956年10月，無錫機(jī)床廠開始在蘇聯(lián)專家的指導(dǎo)下進(jìn)行M1025磨床的設(shè)計，通過技術(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。

這是無錫機(jī)床廠自行設(shè)計的第一臺磨床，更是我國第一臺自行研制的無心磨床。這臺無心磨床的研制成功，為后續(xù)我國無心磨床的研發(fā)積累了很多寶貴的經(jīng)驗。

從1961年到1970年期間，以無錫機(jī)床廠為主導(dǎo)廠，國內(nèi)先后設(shè)計了用于加工“氣閥、球頭銷、十字軸、鋼管、電機(jī)軸”等專用無心磨床。這些標(biāo)志著我國無心磨床的自行設(shè)計已趨于成熟。

在此期間，無錫機(jī)床廠、險峰機(jī)床廠、本溪第二機(jī)床廠、長春第一機(jī)床廠等廠家先后生廠了一系列普通無心磨床。

3. 現(xiàn)代化設(shè)計階段。

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

無心磨床的工作原理與方法：

無心磨床，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)動速度。工件支架在磨削時用來支撐研磨物。

根據(jù)工件進(jìn)給方式，有三種無心磨削方法：

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。

無心磨與外圓磨的優(yōu)缺點。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。

那在加工一個工件時，我們該選用無心磨還是外圓磨呢？這就得了解它們的特點和優(yōu)缺點。

剛才我們已經(jīng)介紹了無心磨床的工作原理，下面介紹一下它的特點。

1. 連續(xù)加工，無需退刀，裝夾工件等時間短，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)長軸類工件的加工，易于實現(xiàn)高速磨削和強(qiáng)力磨削。

3. 無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，且易于實現(xiàn)上、下料自動化。

4. 寬砂輪無心磨床通過式機(jī)構(gòu)、可采用加大每次的加工余量，在切入磨時可對復(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。

外圓磨床與無心外圓磨床相比較有下列特點：

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

2. 但相較無心磨，外圓磨的優(yōu)勢也非常明顯，一是可以修正輥芯前一道車床加工中產(chǎn)生的圓柱度誤差；二是可以對階梯軸進(jìn)行磨削；若是數(shù)控外圓磨床的話，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)于無心磨。

無心磨床加工機(jī)車柴油機(jī)氣門桿部。

氣門是柴油機(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），但由于氣門桿部的長徑比大于10（見下圖），

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，同時磨削后的氣門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題始終沒有得到很好解決。

上世紀(jì)80年代中后期，公司引進(jìn)日本無心磨床，氣門加工工藝整體路線圍繞桿部采用無心磨削方式（切入式磨削方法）重新設(shè)計，在隨后的加工過程中，氣門桿部的無心磨削工藝優(yōu)越性明顯體現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)為：尺寸公差一致性好（在0.02mm以內(nèi)）、表面粗糙度均勻性好（桿部任意表面粗糙度在Ra0.35以內(nèi)），無心磨削能達(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的經(jīng)驗獲知，氣門桿部采用無心磨削是目前最高效便捷的批量加工方式，隨著氣門產(chǎn)品市場的不斷開拓，現(xiàn)公司兩條氣門生產(chǎn)線目前有多臺無心磨床（德國米克羅莎、日本光洋）用于無心磨削氣門桿部，設(shè)備加工規(guī)格已能承接各類型中速柴油機(jī)船用氣門，同時可協(xié)助客戶進(jìn)行高性價比的柴油機(jī)氣門研發(fā)。

無心磨削是當(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)長直徑的銷類、細(xì)長棒料、管材的加工，在軸承制造領(lǐng)域被普遍采用。

近年來，廣東豪特曼機(jī)床股份有限公司等民營企業(yè)為代表的生產(chǎn)無心磨床的機(jī)床廠，緊跟時代發(fā)展，努力提升無心磨床性能，雖然與國外先進(jìn)無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，但我國無心磨床廠家迎難而上，努力攻克技術(shù)難關(guān)，使得我國無心磨床技術(shù)也正向著高速、高精、高效、環(huán)保、智能的方向發(fā)展。