1．影響磨床加工質量的主要原因

外圓磨床在加工過程中，由于工件的形狀、尺寸、工件的材料以及磨削量、磨削參數的變化，使加工負荷不斷變化。工件內徑較小時，磨削進給量較少，砂輪磨削力較小，加工負荷較小。而在對大內徑與長套筒類工件等加工時，工件旋轉電機處于低速段，砂輪進給量大，砂輪磨削力也變大，此時加工負荷較大。電動機因負荷變化而難以恒速、恒轉矩運行。但由于主軸、磨頭等振動頻率和振幅因速度變化而發生變化，使工件加工后的表面產生了直波紋、光滑度過差等質量問題，不能滿足工件加工質量要求。

2．磨床在運動中產生振動的原因分析

一般的磨床有三種振動源：

第一種是主軸電機，主要負責工件的旋轉；

第二種是磨頭電機，主要是通過皮帶傳動連接磨削砂輪進行高速旋轉。

第三種是油泵電機，負責磨頭的前后運動和工件的左右運動(在某些設備中，油泵電機系統改為單獨的液壓工作站，可以取消這個震源)。任何旋轉和移動的設備都不可避免地會產生振動，如圖1所示。

軸線表示轉速， Y軸表示振幅。利用變頻調速技術，可以改變交流電機供電的頻率和幅度，從而改變其運動磁場的周期，使電機的轉速能夠平穩地控制。若加上匹配的型號，則可通過改變電機頻率，減小磨頭電機振動曲線2的幅值，從而減小曲線1和曲線2疊加后的振幅，保證在磨削過程中產生的共振，滿足對加工工件的精度要求。

3．加裝變頻器在內、外圓磨床上的效果

在公司車間有一臺m1432a外圓磨床，負責移動車轉軸的磨削過程。該設備已使用近30年。設備各方面的老化性能難以滿足加工要求，磨削工件時會產生直紋波動。經過對該設備的研究和分析，一致認為砂輪線速度和工件轉速對轉軸過程中的頻率干擾、砂輪軸套共振、改變主軸的頻率和速度、減少諧振，從而消除轉軸的直接紋波。

車間技術人員和電工經過反復協商計算，發現轉軸最佳磨削速度為820 r/min，磨頭砂輪速度為3000 r/min。根據速度與頻率的反比關系，確定外圓磨床磨頭電機的技術參數為功率4kW，轉速1440 r/min，頻率50Hz，極數4，認為可以應用變頻技術。最后，額定功率為15kW，頻率為28.5~300Hz。公司及時采購，在車間安裝調試后，最終解決了轉軸研磨過程中的直波紋問題。

參考了外圓磨床中加入變頻器以解決直紋質量問題的經驗。車間圓磨床磨頭電機選用，匹配合適的型號。功率5.5 kW，速度2900 r/min，頻率50 Hz，極數2。通過安裝、運行，成功地解決了內圓機的直波形質量問題。

4．結束語

通過安裝變頻器，大大提高了磨床加工效率，由安裝前的一天磨8個轉軸的效率，增加到一天16個的效率；而且在隨后的安裝了中，變頻器在車間的兩臺磨床上，成功地解決了轉軸磨削后的直波問題。通過改進設備工藝后，不僅提高了設備的加工精度，而且解決了生產過程中的瓶頸工序，與此同時也能達到節能運行的需求。