一、
珩磨工藝原理 Q*~LCtrI _AYXc] 4% 珩磨是磨削加工的特殊形式,又是精加工中一種高效加工方法。這種工藝不僅能去除較大的加工余量(在50年代珩磨仍是作為拋光用), 而且是一種提高零件尺寸、幾何形狀
精度和表面粗糙度的有效加工方法。
=b38(\ aHlcfh9| (一)珩磨加工的特點(diǎn):
`/_o!(Z` Gn&-X]Rrl 1.加工精度高:特別是一些中小型的光通孔,其圓柱度可達(dá) 0.001mm 以內(nèi)。一些壁厚不均勻的零件,如連桿,其圓度能達(dá) 0.002mm。對于大孔(孔徑在200mm以內(nèi)),圓度也可達(dá) 0.005mm,如果沒有環(huán)槽或徑向孔等,直線度在 0.01mm 以內(nèi)也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高,磨削時支撐砂輪的軸承位于被珩孔之外,會產(chǎn)生偏差,特別是小孔加工,磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形狀精度,要想提高零件的位置精度,需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面與軸線的垂直度 (面板安裝在沖程臂上,調(diào)它與旋轉(zhuǎn)主軸垂直,零件靠在面板上加工即可)。
Z.d7U~_ )iq-yjO6 2. 表面質(zhì)量好:表面為交叉網(wǎng)紋,有利于潤滑油的存儲及油膜的保持。有較高的表面支承率(孔與軸的實際接觸面積與兩者之間配合面積之比),因而能承受較大載荷,耐磨損,從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。珩磨速度低(是磨削速度的幾十分之一),且油石與孔是面接觸,因此每一個磨粒的平均磨削壓力小,這樣工件的發(fā)熱量很小,工件表面幾乎無熱損傷和變質(zhì)層,變形小。珩磨加工面幾乎無嵌砂和擠壓硬質(zhì)層。 磨削比珩磨切削壓力大,磨具和工件是線接觸,有較高的相對速度。因而會在局部區(qū)域產(chǎn)生高溫,會導(dǎo)致零件表面結(jié)構(gòu)的永久性破壞。
pqUCqo!m\ R=.4 3. 加工范圍廣:主要加工各種圓柱形孔:光通孔。軸向和徑向有間斷的孔,如有徑向孔或槽的孔、鍵槽孔、花鍵孔。盲孔。多臺階孔等。另外,用專用珩磨頭,還可加工圓錐孔,橢圓孔等,但由于珩磨頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般不用。用外圓珩磨工具可以珩磨圓柱體,但其去除的余量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)圓珩磨的余量。幾乎可以加工任何
材料,特別是金剛石和立方氮化硼磨料的應(yīng)用。同時也提高了珩磨加工的效率。
?MXejEC `L:CA5sBud (二)珩磨加工原理:
U QE qX *Kyw^DI 1. 珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的一條或多條油石,由漲開機(jī)構(gòu)(有旋轉(zhuǎn)式和推進(jìn)式兩種)將油石沿徑向漲開,使其壓向工件孔壁,以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動,零件不動; 或珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,工件往復(fù)運(yùn)動,從而實現(xiàn)珩磨。
.b\$MZ"( vesJEaw7 2. 在大多數(shù)情況下,珩磨頭與
機(jī)床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動的 。這樣,加工時珩磨頭以工件孔壁作導(dǎo)向。因而加工精度受機(jī)床本身精度的影響較小,孔表面的形成基本上具有創(chuàng)制過程的特點(diǎn)。所謂創(chuàng)制過程是油石和孔壁相互對研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理類似兩塊平面運(yùn)動的平板相互對研而形成平面的原理。
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Z -,J)gW 珩磨時由于珩磨頭旋轉(zhuǎn)并往復(fù)運(yùn)動或珩磨頭旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)運(yùn)動,使加工面形成交叉螺旋線切削軌跡,而且在每一往復(fù)行程時間內(nèi)珩磨頭的轉(zhuǎn)數(shù)不是整數(shù),因而兩次行程間,珩磨頭相對工件在周向錯開一定角度,這樣的運(yùn)動使珩磨頭上的每一個磨粒在孔壁上的運(yùn)動軌跡不會重復(fù)。此外,珩磨頭每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),油石與前一轉(zhuǎn)的切削軌跡在軸向上有一段重疊長度,使前后磨削軌跡的銜接更平滑均勻。這樣,在整個珩磨過程中,孔壁和油石面的每一點(diǎn)相互干涉的機(jī)會差不多相等。因此,隨著珩磨的進(jìn)行孔表面和油石表面不斷產(chǎn)生干涉點(diǎn),不斷將這些干涉點(diǎn)磨去并產(chǎn)生新的更多的干涉點(diǎn),又不斷磨去,使孔和油石表面接觸面積不斷增加,相互干涉的程度和切削作用不斷減弱,孔和油石的圓度和圓柱度也不斷提高,最后完成孔表面的創(chuàng)制過程。為了得到更好的圓柱度,在可能的情況下,珩磨中經(jīng)常使零件掉頭,或改變珩磨頭與工件軸向的相互位置。
`IOs-%s lW<PoT 需要說明的一點(diǎn): 由于珩磨油石采用金剛石和立方氮化硼磨料,加工中油石磨損很小,即油石受工件修整量很小。因此,孔的精度在一定程度上取決于珩磨頭上油石的原始精度。所以我們用金剛石和立方氮化硼油石時,珩磨前要很好地修整油石,以確?椎木取
m7&O9?X -yR.<KnL (三) 珩磨的切削過程:
C(S'#cm kR]!Vr*yh 1. 定壓進(jìn)給珩磨:定壓進(jìn)給中,進(jìn)給機(jī)構(gòu)以恒定的壓力壓向孔壁,分三個階段。
dX\.t< 6)z?f4, 第一個階段是脫落切削階段,這種定壓珩磨,開始時由于孔壁粗糙,油石與孔壁接觸面積很小,接觸壓力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接觸壓力大,加上切屑對油石粘結(jié)劑的磨耗,使磨粒與粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度下降,因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落,油石面即露出新磨粒,此即油石自銳。
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