球面磨床磨削一般用成形砂輪磨削法或展成磨削法兩種方法。本文著重介紹展成法磨削球面。
　　一、外球面磨床磨削技巧與訣竅
　　1.球面磨床磨削的原理
　　球面磨床磨削的原理，如圖1所示，砂輪2與工件1安裝成軸線相交a角，砂輪與工件同時(shí)繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工件繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，它上面每一個點(diǎn)的運(yùn)動軌跡就是一個水平的圓周。而這些圓周都通過傾斜的砂輪內(nèi)孔，由于砂輪繞軸線作高速旋轉(zhuǎn)，對球面產(chǎn)生磨削作用。當(dāng)磨床砂輪沿軸線向工件作進(jìn)給時(shí)，就能磨出一個合乎要求的球面來。
　　從相對運(yùn)動的角度來分析，可看作工件不動，磨床砂輪繞工件的垂直軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而砂輪的內(nèi)孔是一個與垂直軸線相交于頂點(diǎn)A的傾斜的“圓”，這個“圓”如果繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)，那么它的軌跡就是一個球面。
　　
　　圖2磨外球面時(shí)磨床砂輪的直徑和角度
　　2.外球面磨削磨床砂輪的選擇翻修整要求與訣竅
　　外球面磨削，常采用杯形砂輪(B型)或單面凹砂輪。砂輪內(nèi)孔直徑的大小與工件球面大小有關(guān)。根據(jù)磨削原理，砂輪的直徑DK應(yīng)等于工件外圓截面中的弦長BC(見圖3)。所以在加工時(shí)，要根據(jù)工件的尺寸計(jì)算出磨床砂輪的直徑。計(jì)算公式如下
　　式中的k值，當(dāng)工件球面大于半圓時(shí)為正值，小于半圓時(shí)為負(fù)值，等于半圓時(shí)為零。
　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，用金剛石修整砂輪內(nèi)孔。實(shí)際修整時(shí)，并沒有像理論計(jì)算這樣嚴(yán)格，磨削外球面時(shí)，磨床砂輪孔徑可選擇較計(jì)羹值稍小一些，如果沒有合適規(guī)格的砂輪，可選取尺寸近似的，用金剛石加以修整即可。
　　3.外球面磨削機(jī)床的調(diào)整技巧
　　根據(jù)磨床磨削原理，通過公式sina=Dk／D求出砂輪安裝斜角。
　　然后調(diào)整機(jī)床，一般球面磨削，砂輪的安裝斜角比較大。蔫整時(shí)，由于頭架偏離磨削位置太遠(yuǎn)，砂輪架退不出去，無法進(jìn)行磨削加工。所以在實(shí)際調(diào)整時(shí)，往往采取轉(zhuǎn)動砂輪架和頭架的方法來解決(見圖4)。
　　
　　圖4外球面磨削機(jī)床的調(diào)整
　　4.外球面的磨削方法與技巧，
　　(1)用四爪卡盤夾持球體圓柱柄部外圓，找正外圈和外球面的徑向圓跳動。跳動量在0.02mm之內(nèi)。
　　(2)修整砂輪內(nèi)孑L，使孔徑尺寸基本上符合公式計(jì)算得出的尺寸。
　　(3)轉(zhuǎn)動砂輪架和頭架，使砂輪架、頭架與工件球面的相對角度等于砂輪安裝斜角。
　　(4)移動工作臺和砂輪架，使工件外球面接近砂輪磨削位置。
　　(5)啟動砂輪進(jìn)行對刀磨削。如果靠近球面外緣部分先磨到，砂輪架應(yīng)橫向微量退刀；如果球面靠近球心部分先磨到，砂輪架則應(yīng)橫向微量進(jìn)刀。通過多次調(diào)整，使砂輪均勻磨削工件外球面。
　　(6)檢查磨削痕跡。如果工件球體表面呈凸?fàn)罨y時(shí)[見圖5(a)]，說明砂輪的下半周參加磨削，磨床砂輪的中心高于工件中心。反之，如果工件球體表面呈凹狀花紋時(shí)[見圖5(b)]，說明砂輪的上半周參加磨削，砂輪的中心低于工件中心，應(yīng)調(diào)整磨床內(nèi)圓磨具的中心位置，使磨床砂輪軸線與工件中心等高，反映在球面上應(yīng)呈交叉網(wǎng)狀花紋[見圖5(c)]，其不等高度誤差在0.003-0.004mm內(nèi)。
　　
　　圖5球面磨削痕跡(a)砂輪的中心高于工件中心；(b)砂輪的中心低于工件中心；(c)砂輪中心與王件中心等高
　　(7)用球面套規(guī)檢驗(yàn)外球面的弧度誤差，如果球心部分有顯示劑痕跡，說明角度偏小，可微調(diào)上工作臺，使角度增大。反之，如果球外緣部分有顯示劑痕跡，說明角度偏大，上工作臺反向調(diào)整，使角度減小，通過多次調(diào)整、磨削，使外球面的弧度符合圖樣要求。
　　(8)磨外球面至圖樣尺寸要求。
　　5.外球面磨床磨削容易產(chǎn)生的問題和注意事項(xiàng)
　　(1)由于平面磨床磨削時(shí)，砂輪架與頭架都旋轉(zhuǎn)了一定的角度，所以，砂輪內(nèi)徑尺寸的修整，應(yīng)在機(jī)床調(diào)整前完成。砂輪在磨削過程中產(chǎn)生磨鈍現(xiàn)象，不必修整內(nèi)孔。只要用砂條修去砂輪的外端面，就可使砂輪既保持鋒利又尺寸不變。
　　(2)在進(jìn)行外球面磨削時(shí)，磨床砂輪磨鈍后，磨削弧寬度增加，影響磨削質(zhì)量。應(yīng)及時(shí)用砂條修整砂輪端面，使磨削弧寬度減小，提高加工精度。
　　(3)在進(jìn)行球面磨削時(shí)，磨床砂輪軸線與工件軸線不可能絕對等高，反映在工件上會產(chǎn)生一個很小的臺階，影響加工精度。這時(shí)可在球面頂端鉆一個lmm的中心孔來避免。
　　二、內(nèi)球面磨削
　　1.內(nèi)球面磨削砂輪的選擇和修整要求
　　內(nèi)球面磨削，常采用平形砂輪(P型)進(jìn)行磨削加工。磨床砂輪外圓直徑的大小直接與工件球面大小有關(guān)。砂輪的直徑DK應(yīng)等于工件內(nèi)圓截面中的弦長BC(見圖6)。計(jì)算砂輪直徑的公式與外球面磨削相同。
　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，用金剛石修整砂輪外圈，磨床砂輪可選擇外圓尺寸較計(jì)算值稍大一些的，然后用金剛石修整至尺寸。
　　
　　圖6內(nèi)球面磨削時(shí)砂輪的直徑和角度
　　2，內(nèi)球面磨削機(jī)床的調(diào)整
　　內(nèi)球面磨削通過公式sina=Dk／D求出砂輪安裝斜角。然后轉(zhuǎn)動磨床砂輪架和頭架，使內(nèi)圓砂輪與工件內(nèi)球面軸線的相對角度等于砂輪安裝斜角(見圖7)。
　　
　　圖7內(nèi)球面磨削機(jī)床的調(diào)整
　　3.內(nèi)球面的磨削方法與技巧
　　(1)用四爪單動卡盤夾持球體圓柱柄部外圓，找正外圓和內(nèi)球面的徑向圓跳動，跳動量在0.02mm之內(nèi)。
　　(2)修整砂輪外圓，使外圓尺寸基本上符合計(jì)算求出的數(shù)值。
　　(3)轉(zhuǎn)動砂輪架和頭架，使磨床砂輪架、頭架與工件球面的相對角度等于砂輪安裝斜角。
　　(4)移動工作臺和砂輪架，使工件內(nèi)球面接近砂輪磨削位置。
　　(5)啟動砂輪進(jìn)行對刀、調(diào)整，經(jīng)過多次調(diào)整，使砂輪均勻磨削工件內(nèi)球面。
　　(6)檢查磨削痕跡，調(diào)整內(nèi)圓磨具中心位置，使砂輪軸線與工件中心等高。
　　(7)用球氟塞規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)球面的弧度誤差，經(jīng)過多次調(diào)整，使磨床內(nèi)球面的弧度符合圖樣要求。
　　(8)磨內(nèi)球面至圖樣尺寸要求。
　　4.容易產(chǎn)生的問題和注意事項(xiàng)
　　(1)內(nèi)球面磨削，磨床砂輪外圓直徑的大小影響內(nèi)球面弧度的大小，因此，砂輪磨鈍后，一般不修整砂輪外圓，只修整砂輪端面，以保持砂輪的鋒利。
　　(2)球面磨削，磨床砂輪與工件接觸面積大，容易發(fā)熱，因此，磨削時(shí)切削液必須保持充分。
　　(3)球面磨削，磨床砂輪橫向進(jìn)給量不宜太大，磨削工件容易梗刀，使磨削精度和表面粗糙度受到影響。