1．影响磨床加工质量的主要原因

外圆磨床在加工过程中，由于工件的形状、尺寸、工件的材料以及磨削量、磨削参数的变化，使加工负荷不断变化。工件内径较小时，磨削进给量较少，砂轮磨削力较小，加工负荷较小。而在对大内径与长套筒类工件等加工时，工件旋转电机处于低速段，砂轮进给量大，砂轮磨削力也变大，此时加工负荷较大。电动机因负荷变化而难以恒速、恒转矩运行。但由于主轴、磨头等振动频率和振幅因速度变化而发生变化，使工件加工后的表面产生了直波纹、光滑度过差等质量问题，不能满足工件加工质量要求。

2．磨床在运动中产生振动的原因分析

一般的磨床有三种振动源：

第一种是主轴电机，主要负责工件的旋转；

第二种是磨头电机，主要是通过皮带传动连接磨削砂轮进行高速旋转。

第三种是油泵电机，负责磨头的前后运动和工件的左右运动(在某些设备中，油泵电机系统改为单独的液压工作站，可以取消这个震源)。任何旋转和移动的设备都不可避免地会产生振动，如图1所示。

轴线表示转速， Y轴表示振幅。利用变频调速技术，可以改变交流电机供电的频率和幅度，从而改变其运动磁场的周期，使电机的转速能够平稳地控制。若加上匹配的型号，则可通过改变电机频率，减小磨头电机振动曲线2的幅值，从而减小曲线1和曲线2叠加后的振幅，保证在磨削过程中产生的共振，满足对加工工件的精度要求。

3．加装变频器在内、外圆磨床上的效果

在公司车间有一台m1432a外圆磨床，负责移动车转轴的磨削过程。该设备已使用近30年。设备各方面的老化性能难以满足加工要求，磨削工件时会产生直纹波动。经过对该设备的研究和分析，一致认为砂轮线速度和工件转速对转轴过程中的频率干扰、砂轮轴套共振、改变主轴的频率和速度、减少谐振，从而消除转轴的直接纹波。

车间技术人员和电工经过反复协商计算，发现转轴最佳磨削速度为820 r/min，磨头砂轮速度为3000 r/min。根据速度与频率的反比关系，确定外圆磨床磨头电机的技术参数为功率4kW，转速1440 r/min，频率50Hz，极数4，认为可以应用变频技术。最后，额定功率为15kW，频率为28.5~300Hz。公司及时采购，在车间安装调试后，最终解决了转轴研磨过程中的直波纹问题。

参考了外圆磨床中加入变频器以解决直纹质量问题的经验。车间圆磨床磨头电机选用，匹配合适的型号。功率5.5 kW，速度2900 r/min，频率50 Hz，极数2。通过安装、运行，成功地解决了内圆机的直波形质量问题。

4．结束语

通过安装变频器，大大提高了磨床加工效率，由安装前的一天磨8个转轴的效率，增加到一天16个的效率；而且在随后的安装了中，变频器在车间的两台磨床上，成功地解决了转轴磨削后的直波问题。通过改进设备工艺后，不仅提高了设备的加工精度，而且解决了生产过程中的瓶颈工序，与此同时也能达到节能运行的需求。