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國內外一些研究部門，相繼開發出一些適于陶瓷材料加工的磨床，主要是對現有的金屬磨床進行適當的改進。主要包括機床結構、砂輪修整系統、冷卻裝置、密封與防護系統、裝夾配件等。一般的，陶瓷材料加工用磨床應滿足以下功能要求：
(1)磨床的結構剛度要高。機床床身和砂輪主軸的剛度要高，主軸靜剛度一般為普通磨床的3～5倍。

(2)砂輪主軸驅動電機功率要大。

(3)機床具有防塵設施，特別是導軌、絲杠等運動部件要注意防護。

(4)具有工作液供給、過濾及分離磨屑的檐環系統。

(5)磨床采用金剛石砂輪作為磨具，并配有相應的金剛石砂輪修整裝置。

外徑200mm碳化硅陶瓷環

陶瓷磨床的剛度一直是人們關注的重點。引起機床結構變形的主要因素包括熱變形、靜載荷、動載荷以及殘余應力等。其中，熱變形是機床變形的主要因素，因為機床結構的熱變形將會引起工件相對砂輪位置的改變。為了減少溫度場對機床結構的影響，可以采用各種措施，包括主動措施和被動措施，如表1所列。

靜載荷是引起機床結構變形的另一因素。陶瓷磨削過程中，法向力與切向力之比可以達到10：1，較高的法向力容易引起主軸變形。因此，用于陶瓷磨削機床的靜剛度設計非常重要。機床結構的靜剛度取決于結構材料和部件在結構上設計。靜載荷不僅影響加工精度，還與機床的生產率有關。

機床的動態特性也影響陶瓷材料的加工過程。一般由于機床閉環剛度（一般指砂輪與工件之間的剛度）不足以及砂輪磨損等原因，常引起磨削振動。此外，機床剛度的增加還導致已加工工件強度的降低，這主要受到磨削力中動態磨削分力的影響。

為了提高機床的穩定性，可以采用尺寸穩定性好的材料制造機床床身，例如，花崗巖、合金鑄鐵等，另外，一些部件經過去應力工藝處理，保證這些部件具有較高的尺寸穩定性。

陶瓷磨屑呈微細粉末狀，是硬度較高的硬質點。如果進入機床的軸承、導軌以及其他配合表面，將會加劇機床的磨損。因此，關鍵零部件的防護和冷卻清潔裝置的設計是陶瓷磨床設計過程中的關鍵技術之一。電磁式冷卻液除眉方法不適于陶瓷磨屑，陶瓷加工中，通常采用浮選、沖積過濾和離心過濾等方法，清潔冷卻液。

表2 列出陶瓷材料的幾種裝夾方式。陶瓷工件在裝夾過程中要保證工件的夾緊力均勻一致，避免產生應力突變點，從而引起因裝夾而產生的工件損傷。特別是對于薄壁類工件，更需要設計專用的夾具，以保證工件的磨削加工。因為陶瓷工件不導電，不能直接應用在電磁吸盤工作臺，需要借助臺鉗夾持工件。對于批量磨削平面零件，就需要設計專用的夾具，以提高加工效率。

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本文“陶瓷磨削機床”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2017-03-14 13:48:01
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