机械制造与夹具教案.docx
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机械制造与夹具教案
第3章典型零件加工实例
教学目标与要求
◆掌握典型轴、套、箱体类零件加工的工艺特点及工艺规程的编制方法
◆了解并掌握轴、套类零件常见加工误差及其调整方法
教学重点
◆轴、套、箱体类零件加工的工艺特点
◆轴、套类零件常见加工误差及其调整方法
轴类零件是机器中常见的典型零件之一，其主要功用是支承传动零部件（齿轮、皮带轮、离合器等），传递扭矩和承受载荷。
按其功用可分为主轴、异形轴和其他轴3类。
根据其形状与结构特点可分为光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴、凸轮轴等，如图3-1所示。
图3-1轴的种类
从轴类零件的结构特征来看，它们大都是长度（L）大于直径（d）的回转体零件，L/d≤12的轴通称为刚性轴，而L/d＞12的轴则称为挠性轴，其被加工表面常有内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、横向孔、键槽、沟槽等。
根据轴类零件的结构特点和精度要求，应选择合理的定位基准和加工方法，对长轴、深孔的加工及热处理要给予足够重视。
3.1轴类零件工艺规程编制
3.1.1轴类零件工艺规程编制实例
1．减速箱传动轴加工工艺过程
阶梯轴是应用最为广泛的轴类零件，其加工工艺也较为典型，反映了轴类零件加工的基本规律。
减速箱传动轴单件小批生产的机械加工工艺过程见表3-1。
从表中可以看出，轴类零件的主要加工方法是车削与外圆磨削。
表3-1减速箱传动轴加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
加工简图
设备
1
下料
2
车
三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。
用尾座顶尖顶住，粗车3个台阶，直径长度均留2mm余量
车床
调头，三爪卡盘夹持工件另端，车端面，保证总长259mm，钻中心孔。
用尾座顶尖顶住，粗车另外4个台阶，直径长度均留2mm余量
3
热
调质处理
硬度HRC24～28
4
钳
修研两端中心孔
车床
续表
序号
工序名称
工序内容
加工简图
设备
5
车
双顶尖装夹，半精车3个台阶，长度达到尺寸要求。
螺纹精车
mm，
其余2个台阶直径上留0.5mm余量，切槽3个，倒角3个
调头，双顶尖装夹，半精车余下5个台阶。
φ44mm及φ52mm车到图纸规定尺寸。
螺纹精车到
mm，其余2个台阶直径上留0.5mm余量，切槽3个，倒角4个
车床
6
车
双顶尖装夹，车一端螺纹M24⨯1.6-6g。
调头，车另一端螺纹M24⨯1.6-6g
车床
7
钳
划键槽及1个止动垫圈加工线
钳工平台及划针等
8
铣
铣2个键槽及1个止动垫圈槽。
键槽深度比图纸大0.25mm，作为外圆磨削的余量
键槽铣床或立铣
续表
序号
工序名称
工序内容
加工简图
设备
9
修磨
修研两端中心孔
车床
10
磨
磨外圆Q、M，并用砂轮端面靠磨台肩H、I。
调头，磨外圆N、P，并用砂轮端面靠磨台肩G
外圆磨床
11
检
检验
2．传动丝杠加工的工艺过程
图3-2所示为一卧式车床丝杠简图，其单件小批量生产的机械加工工艺过程见表3-2。
图3-2卧式车床丝杠简图
表3-2卧式车床丝杠机械加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
设备及主要工艺装备
1
备料
下料：
45钢，φ35mm⨯1410mm
锯床
2
钳
校直，全长弯曲度小于或等于1.5mm
3
热处理
正火，HBS170～210，外圆跳动小于或等于1.5mm
4
车
①车端面，控制总长，两端钻B型标准中心孔；
②粗车外圆，各部分预留量为2～3mm
卧式车床、中心架、跟刀架、B24中心钻
5
钳
校直，压高点，外圆跳动小于或等于1mm
6
热处理
高温回火，外圆跳动≤1mm
7
车
①修中心孔；②半精车外圆各部分，各部分预留量为0.5～0.8mm；③粗车梯形螺纹，每侧预留量为0.3～0.5mm
卧式车床、硬质合金顶尖
8
钳
校直，砸凹点，外圆跳动小于或等于0.3mm
9
热处理
中温回火，外圆跳动小于或等于0.2mm
10
车
①修中心孔；②半精车螺纹，每侧预留量为0.2～0.3mm，小径车至尺寸
卧式车床、硬质合金顶尖
11
钳
校直，砸凹点，外圆跳动小于或等于0.15mm
12
时效
垂吊一周，早晚各敲打2次
13
磨
修中心孔，磨外圆各部分至要求的尺寸
万能外圆磨床或无心磨床
14
钳
校直，径向跳动小于0.1mm
15
车
精车螺纹至尺寸
16
检验
3．空心主轴加工的工艺过程
图3-3所示为CA6140卧式车床主轴结构简图，其机械加工工艺过程见表3-3。
图3-3CA6140卧式车床主轴结构简图
表3-3CA6140卧式车床主轴机械加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
设备及主要工艺装备
1
模锻
锻造毛坯
2
热处理
正火
3
铣端面、钻中心孔
铣端面，钻中心孔，控制总长为872mm
专用机床
4
粗车
粗车外圆，各部分预留量为2.5～3mm
仿形车床
5
热处理
调质
6
半精车
车大头各台阶面
卧式车床
7
半精车
车小头各外圆，预留量为1.2～1.5mm
仿形车床
8
钻
钻通孔
深孔钻床
9
车
车小头1∶20锥孔及端面（配锥堵）
卧式车床
10
车
车大头莫氏6号孔、外短锥及端面（配锥堵）
卧式车床
11
钻
钻端面各孔
钻床
12
热处理
短锥及莫氏6号锥孔、φ75h5、φ90g6、φ100h6进行高频淬火
13
精车
仿形精车各外圆，预留余量为0.4～0.5mm，并切槽
数控车床
14
粗磨
粗磨φ75h5、φ90g6、φ100h6外圆
万能外圆磨床
15
粗磨
粗磨小头工艺内锥孔（重配锥堵）
内圆磨床
16
粗磨
粗磨大头莫氏6号内锥孔（重配锥堵）
内圆磨床
17
铣
粗、精铣花键
花键铣床
18
铣
铣键槽
铣床
19
车
车3处螺纹M115⨯1.5、M100⨯1.5、M74⨯1.5
卧式车床
20
精磨
精磨各外圆至要求的尺寸
万能外圆磨床
21
精磨
精磨圆锥面及端面D
专用组合磨床
22
精磨
精磨莫氏6号锥孔
主轴锥孔磨床
23
检验
按图样要求检验
4．曲轴加工的工艺过程
图3-4所示为JA31-250发动机曲轴结构简图，其单件小批量生产的机械加工工艺过程见表3-4。
表3-4JA31-250发动机曲轴的机械加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
设备及主要工艺装备
1
锻
锻造毛坯
2
热处理
退火
3
钳
兼顾各部划全线
4
铣
按上母线和侧母线找正，铣两端面，每端预留量为5mm
卧式铣床
5
钳
按上母线和侧母线找正，在两端面上划3条中心孔线
6
钻
钻全部中心孔
卧式铣镗床
续表
序号
工序名称
工序内容
设备及主要工艺装备
7
车
粗车各部，两端轴颈端面起50～60mm长度车圆即可，其余各外圆预留量为10～12mm，端面预留量为3～4mm，注意加平衡重块
卧式车床
8
钳
划尺寸350mm加工线
9
铣
铣尺寸350mm两端面，每面预留量为2～3mm
铣床
10
热处理
调质HBS220～250
11
钳
划全线检查变形量，划3条中心孔线
12
钻
重钻中心孔
卧式铣镗床
13
车
车全部到要求尺寸，其中轴颈按上偏差车出；滚压轴颈表面及R8mm圆角，注意加平衡重块
卧式车床
滚压工具
14
检验
超声波探伤检查
超声波探测仪
15
钳
划尺寸350mm加工线、键槽及螺纹孔线
16
铣、钻
以轴颈外圆定位，铣尺寸350mm达要求，铣键槽，钻螺纹底孔
卧式铣镗床
17
钳
攻螺纹，去毛刺
18
检验
图3-4JA31-250发动机曲轴结构简图
3.1.2轴类零件的工艺特征
1．轴类零件的基本加工工艺过程
轴类零件的加工工艺过程需根据轴类零件的技术要求、生产要求、生产纲领，毛坯种类等的不同而制定出不同的工艺规程。
轴类零件的工艺规程具有很大的共性，尤其是在单件小批量生产和维修中，都遵循工序集中原则，工艺过程极其相似。
单件小批量生产中的轴类零件加工的基本工艺路线如下：
下料—校直—车端面、钻中心孔—粗车各外圆表面—正火或调质—修研中心孔—半精车和精车各外圆表面、车螺纹—铣键槽或花键—热处理（淬火）—修研中心孔—粗、精磨外圆—检验。
2．轴类零件加工的工艺特点
轴类零件加工的工艺特点主要体现在如下几个方面。
（1）车削和磨削是轴类零件的主要加工方法。
一般精度要求的轴，经过粗车和精车即可；精度要求较高、表面粗糙度值较小或需进行表面淬火的轴，在粗车、半精车或热处理后，还需进行粗磨和精磨。
车削和磨削可以完成轴类零件上的内外圆柱面、螺纹、圆锥面、端面等表面的加工。
（2）需要安排必要的热处理工序。
在轴类零件加工中，安排热处理工序，一是根据轴类的技术要求，通过热处理保证其力学性能；二是按照轴类的加工要求，通过热处理改善材料的可加工性。
若轴类零件毛坯是锻件，大多需要进行正火处理，以消除锻造内应力、改善材料内部金相组织和降低其硬度，使材料的可加工性提高。
经粗车后的轴或加工余量不大的棒料毛坯，应安排调质处理，以获得均匀细致的回火索氏体组织，提高零件材料的综合力学性能，并为表面淬火时得到均匀细致且硬度由表面向中心逐步降低的硬化层奠定基础，同时索氏体金相组织经机械加工后，表面粗糙度值较小。
此外，对有相对运动的轴颈表面和经常装卸工夹具的内锥孔等摩擦部位，一般应进行表面淬火，以提高其耐磨性。
（3）普遍采用中心孔定位。
无论是轴类零件加工时采用的顶两头、一夹一顶的定位方法，还是轮盘类零件加工时采用的心轴装夹的定位方式，其定位基准大多为中心孔。
因为轴类零件各内外圆表面、螺纹表面的同轴度以及端面对轴线的垂直度是位置精度要求的主要项目，而这些表面的设计基准的中心孔，在许多工序（例如粗车、半精车、精车、粗磨和精磨等）中可以重复使用，符合基准统一原则。
因此，加工轴类零件多用中心孔作为定位基准，有利于保证各加工表面的位置精度。
（4）广泛采用通用设备和通用工艺装备。
单件小批量生产轴类零件，多数在卧式车床、外圆磨床等通用设备上进行加工。
所需的工艺装备主要是卡盘、顶尖、中心架或跟刀架等通用夹具以及普通车刀、砂轮等通用切削工具。
这些加工设备和工艺装备的类型、规格和技术性能应与零件的外形尺寸和精度要求相适应。
3．细长轴加工的工艺特点
传动丝杠属于细长轴（L/d＞10），其刚性很差，加工中极易变形。
为了获得良好的加工精度和表面质量，生产中常采用下列措施。
（1）改进装夹方法。
车削细长轴时，工件常用一夹一顶方式装夹，同时在夹持端缠一圈直径约为4mm的钢丝，使工件与卡爪间保持线接触，以避免前夹后顶时在工件上附加弯曲力矩；尾座上采用弹性顶尖，工件受切削热伸长时，伸长量迫使后顶尖自动后退，避免工件弯曲，如图3-5所示。
（2）采用跟刀架。
如图3-5所示，跟刀架可以平衡车削或磨削时背向力的影响，从而减小切削振动和工件的变形。
使用跟刀架时，各支承爪（块）对工件的压力应均匀适当，保持跟刀架的中心与机床顶尖中心重合。
粗车时，跟刀架支承在刀尖后面1～2mm处；精车时支承在车刀前面，这样可避免支承爪（块）划伤已加工表面。
图3-5细长轴的车削
（3）采用反向进给。
车细长轴时，常使车刀向尾座方向作纵向进给运动，如图3-5所示。
这样，刀具施加于工件上的进给力使工件已加工部分受轴向拉伸，其伸长量由尾座上的弹性顶尖补偿，因而可大大减少工件的弯曲变形。
（4）改进车刀结构。
车削细长轴的车刀，一般前角和主偏角较大，使得切削轻快并减小背向力，从而减小振动和弯曲变形。
粗车刀在前面上开断屑槽，改善断屑条件；精车刀常取正刃倾角，使切屑流向待加工表面，保证已加工表面不被划伤。
（5）采用无进给量磨削。
磨削细长轴时，因受背向力的影响，工件的弯曲变形使其加工后呈两头小、中间大的腰鼓形。
为获得要求的形状精度和尺寸精度，磨削时不宜采用切入法；精磨结束前，应无进给量地多次走刀，直到无花火为止。
（6）合理存放工件。
细长轴在存放和运输过程中，应尽可能垂直竖放或吊挂，避免由于自重而引起弯曲变形。
4．空心主轴加工的工艺特点
（1）空心主轴加工的工艺特点。
图3-3所示的CA6140卧式车床主轴结构简图，与一般轴类零件相比，具有如下特点。
①形状结构为多阶梯空心轴。
②表面类型有外圆柱面、圆锥面（锥度为1∶12的支承轴颈A、B2处和头部用于安装卡盘的短锥C）、花键、键槽和螺纹，内孔有两头内锥面（大头为莫式6号，小头为1∶20的工艺锥孔）和中央直径为φ 48mm的通孔。
③主要表面精度要求较高，如支承轴颈圆度误差仅允许5μm，表面粗糙度为Ra0.5μm，它们对公共轴线的圆跳动为5μm；其他轴颈，如前端装卡盘的锥面对公共轴线的圆跳动为8μm，莫氏锥孔对公共轴线的圆跳动在轴端处为5μm，在距轴端300mm为10μm。
（2）空心主轴加工时应注意的问题。
主轴的上述特点决定了加工中必须注意以下几点。
①加工阶段的划分：
加工过程大致划分为4个阶段：
钻顶尖孔之前的预加工阶段；从钻顶尖孔至调质前的工序为粗加工阶段；从调质处理工序至表面淬火工序为半精加工阶段；表面淬火后的工序为精加工阶段。
要求较高的支承轴颈和莫氏6号锥孔的精加工，则应放在最后进行。
整个主轴加工工艺过程，是以主要表面特别是支承轴颈的加工为主线，而其他表面的加工穿插于其中的一个加工过程。
这样安排工艺过程的优点是，粗加工切除大量金属产生的变形，可以在半精加工和精加工中消除；而主要表面放在最后进行加工，可不受其他表面加工时的影响，并方便安排热处理工序，有利于机床的选择。
②定位基准的选用：
加工外回转面时，应以两端中心孔作为定位基准，但因主轴为空心零件，所以在已加工出中央通孔以后的工序中，一般都采用带有中心孔的锥堵或拉杆心轴装夹，其上的中心孔为加工时的定位基准。
锥堵或带锥堵的拉杆心轴应具有较高的精度。
拉杆心轴上2个锥堵的锥面要求同轴，否则拧紧螺母后会使工件变形。
③工序顺序的安排：
工序顺序的安排主要根据基面先行、先粗后精、先主后次的原则。
工序顺序的安排还应注意下列几点。
∙热处理的安排。
主轴毛坯锻造后，一般安排正火处理，其目的是消除锻造残余应力，改善金属组织，降低硬度，从而改善切削加工性能。
棒料毛坯可不进行该步热处理工序。
粗加工后安排调质处理，目的是获得均匀细致的索氏体组织，提高零件的综合力学性能，以便在表面淬火时得到均匀致密的硬化层，并使硬化层的硬度由表面向中心逐渐降低。
同时，具有索氏体组织结构的工件表面，经加工后可获得较小的表面粗糙度值。
最后，还需对有相对运动的轴颈表面和经常与工夹具接触的锥面进行淬火或氮化处理，以提高其耐磨性。
一般地，高频淬火安排在粗磨之前；氮化安排在粗磨之后、精磨之前。
∙外圆表面的加工顺序。
先加工大直径外圆，再加工小直径外圆，以避免一开始就降低工件的刚度。
∙深孔加工。
空心主轴的中央通孔属于深孔。
深孔加工比一般加工困难和复杂。
这是因为加工深孔要求钻杆较长，系统刚性变差，容易引起振动和钻偏；其次是钻头切削刃在钻到一定深度时冷却液不易注入，散热条件差，刀具磨损快；此外，深孔加工时排屑困难，容易堵塞。
因此，钻深孔时必须选择合适的加工方式，着重解决刀具的导向、排屑、冷却与润滑等问题。
深孔加工多数采用工件转动、刀具轴向进给的切削方式，以使轴线与回转中心保持一致。
因此，单件小批生产中常用加长麻花钻在卧式车床上钻深孔。
钻孔前，先将工件端面车平，用中心钻钻出中心定位孔，为防止钻头钻孔时摇摆不定，可用装在刀架上的平头方杆轻轻将钻头顶在定位孔中心，如图3-6所示。
为减小钻削时产生的偏斜，可由短到长先后用几只长度不等的钻头分别加工。
设备条件许可时，可从轴的两端分头对钻深孔，但钻出的孔在其汇合处易产生台肩，钻深孔时进给到一定深度（一般为10mm左右）后，应退出钻头排屑和冷却，并向孔内浇注切削液，防止由于温度过高引起钻头急剧磨损或因切屑堵塞而扭断钻头。
主轴的深孔加工属粗加工，但为避免主轴因内外圆不同轴和壁厚不均匀而导致不平衡，深孔因内应力和热的影响而变形，所以钻深孔工序应安排在粗车或半精车和调质之后进行。
图3-6防止深孔钻切入摆动的方法
∙次要表面的加工安排。
主轴的花键、键槽等次要表面的加工，一般都放在外圆精车或粗磨后、精磨外圆前进行。
主轴上的花键若需淬火，可在外圆精车或粗磨后铣出，淬火后的变形在花键磨床上用磨削来消除，一般只磨外圆即可，如果淬火变形过大，则应磨花键齿侧；若花键不需淬火，则可在其他表面局部淬火后铣削。
铣花键的方法与生产规模有关。
成批大量生产时用花键铣床加工，单件小批量生产时在卧式铣床上利用分度头进行加工。
3.1.3轴类零件常见加工误差及其调整方法
对工件进行精度检验，不仅可以确定工件的加工质量是否能满足设计或使用上的要求，而且还可以发现影响加工质量的关键所在，以便在误差分析的基础上采取有效措施提高加工质量。
现重点讨论如下几个问题。
1．机床主轴锥孔加工的质量分析
支承轴颈的径向跳动，是机床的主要精度指标之一，它主要与定位基准面的选择有关，这在工艺过程分析时已讨论过，此处不再重复。
机床主轴锥孔加工中的一个突出质量问题是加工出的锥面接触精度不高，因而影响刀具锥柄的锁紧和顶尖的定位精度。
其原因如下。
图3-7双曲线误差
（1）母线不直。
一种情况是两端成喇叭口。
产生这种误差的原因，主要是砂轮在孔的两端伸出距离太长（一般不应超过砂轮宽度的1/3）。
由于砂轮相对于工件做纵向进给运动，当砂轮轴刚度差时，在Fp力作用下，砂轮轴会弯曲变形而让刀，此时磨出的孔径比理论值小；但砂轮在锥孔两端位置磨削时，由于接触面积减小（砂轮宽度有1/3或更多未参与磨削），砂轮轴的弹性变形有所恢复而多磨去一些，使两端孔径逐渐变大而形成喇叭口。
此外，工作台在换向时的短暂停留，使两端磨削时间增多，工件内孔两端多磨掉一些金属，也会形成喇叭口。
另一种情况是锥孔（锥孔小端半径为R1，大端半径为R2）母线呈双曲线形状，如图3-7所示。
产生这种误差的原因是砂轮的旋转轴线与工件的旋转轴线不等高，便会产生双曲线形状误差。
不等高值h越大，误差也就越大。
在实际生产中，应将工件轴线和砂轮轴线调整在等高平面内，以减小双曲线误差的影响。
由图3-7可知，当砂轮中心高出工件轴线h时，将使磨削深度增大。
另外，砂轮中心高出工件中心的h，虽然在整个纵向进给行程上一直不变，但砂轮外圆与内锥孔的接触点并不能保持在同一水平面内，而是随着锥孔半径的变化而变化。
因此，工件锥孔的母线呈双曲线，而不是直线，这样磨削出的工件内锥面便为旋转双曲面。
所以工件安装时，要使工件中心与砂轮中心等高，一般偏差不大于0.01mm，根据要求有的在0.005mm以内。
此外，机床导轨的不直度也会直接影响工件锥孔母线的不直度。
（2）椭圆度。
工件内孔出现椭圆度，主要是由于作为基准面的支承轴颈本身就有椭圆度；或者是由于夹具的滑动轴承调整过松以及装夹不正确等造成的。
此外，如果工件与机床主轴不是浮动连接，则机床主轴颈的椭圆度也将是影响因素之一。
为了提高锥孔磨削加工精度，通常在工艺上采取的措施是：
提高砂轮旋转速度，选直径小、宽度小的大圆角砂轮（使接触面减小以避免烧伤），选用60#～80#粒度和中软硬度的砂轮等，此外磨削用量也要选择合适。
工件已产生喇叭口误差时，可以试用多次光磨行程来消除。
为了保证锥孔质量，对内圆磨头应有较高的要求，其径向跳动不应超过0.003mm（径向跳动对粗糙度影响较大）；轴向窜动对锥孔的接触精度破坏极大，应限制在0.001～0.003mm或以下；润滑油不宜过多，以浸没轴承1/3为限，否则加重高速运转时的阻尼，将使温度升高，严重的热变形可导致主轴弯曲；若采用巴氏合金滑动轴承，由于比较容易磨损，要注意油槽磨损而影响油膜的形成，使回转精度下降；轴承装配间隙要尽量小，但以不引起发热磨损为度；滚动轴承与壳体的配合选用过渡配合，以获得预应力，这对保持机床精度有好处，但不宜取过盈值，否则预应力增大，转动时会使皮带受力端磨头的温度升高。
2．磨削表面缺陷的产生及防止
图3-8直波形缺陷
在精密磨削中，常发现加工表面存在一些缺陷，这些缺陷在一般磨削中也同样存在，只不过为粗糙表面所掩盖，不十分暴露罢了。
但在精密磨削过程中就相对显得突出起来。
因此，分析这些缺陷及其产生原因，对一般磨削也有指导意义。
这些缺陷主要有以下几种。
（1）直波形缺陷。
直波形缺陷或称作多棱形或多角形缺陷，在外圆、内孔、平面、螺旋面和齿面的磨削过程中都会出现。
如图3-8所示，磨削后工件的横截面周边呈近似于正弦的波形。
从工件的外表看去，可见一条条明暗交错的条纹，明处为波峰，暗处为波谷。
直波形峰值是指相邻波峰和波谷的半径之差，其数值通过测量确定，评定时采用平均峰值Hp作为评价指标。
Hp是指在同一横剖面波纹曲线上5个最大峰值H1、H2、H3、H4、H5的算术平均值，即
Hp＝
（H1+H2+H3+H4+H5）=
波频与波长的关系式如下：
＝
（Hz）
式中，n—工件转速（r/min）；
d—工件直径（mm）；
l—波长（mm）。
，vc为切削速度，f为刀尖相对加工表面振动的频率。
直波形缺陷是表面质量缺陷之一，严重时它将影响工作精度，降低使用性能，如主轴轴颈出现直波形缺陷时油膜不易形成，轴颈磨损加快，从而影响主轴的回转精度。
产生直波形缺陷的原因如下。
①砂轮系统的动不平衡所引起的强迫振动，使工件外圆表面产生一种与砂轮转速一致的低频直波形缺陷。
②当纵、横进给量增大，工件转速提高，砂轮变钝，砂轮粒度较粗，砂轮硬度与工件材料不相适应等时，都会使Fp提高，导致工件和砂轮之间的摩擦力增加，从而产生直波形。
还有一种情况，工艺系统的自激也会使砂轮工作面磨损不均匀而形成直波形，其波长比工件直波形长大v砂轮/vc倍，其波频与工件因自激振动而产生的直波形波频一致。
若不及时修整具有直波形缺陷的砂轮，而用它来加工工件，也会使加工工件表面出现直波形缺陷。
在砂轮系统的动不平衡较严重，而工件—顶尖系统刚度较好的情况下，产生直波形的主要原因是强迫振动；反之，自激振动则成为主要原因。
因此防止直波形的措施，主要是消除或减少振动；其次是选用合适的磨削用量和合适的砂轮并及时修整。
（2）螺旋形缺陷。
在工件表面上，若出现一条很浅的螺旋线痕迹，其螺距等于工件每转的纵向进给量，则这个痕迹便为螺旋形缺陷。
它往往和烧伤、直波形缺陷同时出现，形成烧伤螺旋形和螺旋多角形缺陷。
常见的螺旋形缺陷有以下几种类型。
①螺旋形缺陷在工件全长上连续不断。
其原因如下。
∙砂轮架（主要是轴衬和V形导轨）的刚度差，当受到水平磨削分力作用时，砂轮主轴便发生偏转，引起边缘接触而产生螺旋形缺陷，如图3-9所示。
∙砂轮修整时，由于工作台换向时速度不稳定，使得砂轮某一边缘修整得略少，形成一凸缘；或者砂轮磨钝后，微刃等高性破坏，局部磨粒凸出，在这种情况下磨削，都会使工作表面产生螺旋形缺陷，如图3-10所示。
图3-9砂轮偏转造成螺旋形缺
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