第二章-珩磨工藝課件

珩磨工藝簡(jiǎn)介小組成員：汪斌

張恒

張平專業(yè)：機(jī)械制造指導(dǎo)老師：張為民1珩磨工藝簡(jiǎn)介小組成員：汪斌張恒張平1珩磨定義：用鑲嵌在珩磨頭上的油石對(duì)工件表面施加一定壓力，珩磨工具或工件同時(shí)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)和軸向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切除工件上極小余量的精加工方法。珩磨頭分類(lèi)：機(jī)械加壓式、氣壓或液壓自動(dòng)調(diào)壓式數(shù)種。圖中所示的珩磨頭為機(jī)械加壓式，實(shí)際生產(chǎn)中多用液壓調(diào)壓式珩磨定義2珩磨定義：用鑲嵌在珩磨頭上的油石對(duì)工件表面施加一定壓力，珩磨珩磨技術(shù)發(fā)展珩磨技術(shù)是隨著汽車(chē)的誕生和發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。氣缸—活塞環(huán)是汽車(chē)中最重要的摩擦副，其性能的優(yōu)劣和工作的狀態(tài)直接影響到汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量、品位、使用壽命和人類(lèi)的生存環(huán)境。其中，珩磨是氣缸工作表面最重要的精密制造技術(shù)。3珩磨技術(shù)發(fā)展珩磨技術(shù)是隨著汽車(chē)的誕生和發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。3珩磨在汽車(chē)上的加工缸體內(nèi)孔表面形成連桿內(nèi)孔（大、小端）的珩磨加工動(dòng)力總成中變速齒輪的內(nèi)孔珩磨加工珩磨三種加工方式4珩磨在汽車(chē)上的加工缸體內(nèi)孔表面形成連桿內(nèi)孔（大、小端）的珩磨珩磨巨頭的誕生1924年，善能（美國(guó)，Sunnen）公司成立。致力于珩磨技術(shù)開(kāi)發(fā)和珩磨機(jī)的生產(chǎn)。雙巨頭1926年，德國(guó)C.W.Gehring創(chuàng)設(shè)珩磨機(jī)制造公司，并以自己名字作為公司的命名。5珩磨巨頭的誕生1924年，善能（美國(guó)，Sunn珩磨巨頭的誕生1928年德國(guó)Gehring公司所在地1928年，工人使用珩磨工具修磨發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔6珩磨巨頭的誕生1928年德國(guó)Gehring公司所在地1928珩磨技術(shù)發(fā)展史

1970年左右，日本字都宮大學(xué)的隈部淳一郎教授率先研究超聲珩磨技術(shù)。1988年，中國(guó)研制成功了臥式超聲珩磨裝置，對(duì)鈦合金、銅、鋁進(jìn)行了超聲珩磨試驗(yàn)。1991~1993年，中國(guó)研制成功了立式超聲珩磨裝置，對(duì)鋼質(zhì)薄壁缸套、鑄鐵缸套進(jìn)行了大量超聲珩磨試驗(yàn)。從1992年開(kāi)始，德國(guó)、中國(guó)等國(guó)家開(kāi)始研究激光珩磨技術(shù)。臥式超聲珩磨裝置立式超聲珩磨裝置7珩磨技術(shù)發(fā)展史1970年左右，日本字都宮大學(xué)的隈部淳一郎教珩磨優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用范圍加工精度高表面質(zhì)量好加工效率高應(yīng)用廣泛先進(jìn)制造技術(shù)屬于光整加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域汽車(chē)制造航空航天火炮、導(dǎo)彈摩托車(chē)、拖拉機(jī)坦克、艦船工程機(jī)械~~~8珩磨優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用范圍加工精度高表面質(zhì)量好加工效率高應(yīng)用廣泛先進(jìn)珩磨應(yīng)用范圍大量應(yīng)用于各種形狀的孔的光整或精加工，孔徑在Φ1~1200mm，長(zhǎng)度可達(dá)20000mm。國(guó)內(nèi)珩磨機(jī)工作范圍Φ5~250mm，孔長(zhǎng)3000mm?？捎糜谕鈭A、球面及內(nèi)外環(huán)形曲面加工。如活塞環(huán)、挺桿球面與滾球軸承的內(nèi)外圈等。珩磨內(nèi)孔尺寸：1~1200mm珩磨內(nèi)孔深度：1~20000mm尺寸精度：0.002~0.01mm表面粗糙度：0.025~1.6um技術(shù)指標(biāo)9珩磨應(yīng)用范圍大量應(yīng)用于各種形狀的孔的光整或精加工，孔徑在Φ1適合的工件材質(zhì)10適合的工件材質(zhì)10珩磨工具材料材料特殊金屬陶瓷白剛玉油石立方氮化硼人造金剛石碳剛玉油石綠剛玉油石11珩磨工具材料材料特殊金屬陶瓷白剛玉油石立方氮化硼人造金剛石碳珩磨技術(shù)發(fā)展前景前景智能化在線測(cè)量數(shù)字化方向數(shù)控激光珩磨超聲波珩磨超聲波珩鉸12珩磨技術(shù)發(fā)展前景前景智能化在線測(cè)量數(shù)字化方向數(shù)控激光珩磨超聲單進(jìn)給珩磨平頂珩磨強(qiáng)力珩磨超聲珩磨珩鉸擠壓珩磨珩磨總覽13單進(jìn)給珩磨平頂珩磨強(qiáng)力珩磨超聲珩磨珩鉸擠壓珩磨珩磨總覽13單進(jìn)給珩磨原理：采用一組裝配在珩磨頭體上的油石，給油石沿徑向?qū)ぜ┘右欢ǖ膲毫?，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的精密加工方法。內(nèi)孔、外圓、平面珩磨原理示意圖14單進(jìn)給珩磨原理：采用一組裝配在珩磨頭體上的油石，給油石沿徑向切削軌跡珩磨油石的切削軌跡15切削軌跡珩磨油石的切削軌跡15加工精度不僅可以獲得高尺寸精度，還能修正孔在珩磨前加工中出現(xiàn)的輕微形狀誤差，如圓度、圓柱度和表面波紋等。（a）波紋（b）錐度（c）鼓形或凸形16加工精度不僅可以獲得高尺寸精度，還能修正孔在珩磨前加工中出現(xiàn)珩磨頭中等孔徑的通用珩磨頭小孔珩磨頭短孔珩磨頭大孔珩磨頭珩磨頭典型結(jié)構(gòu)17珩磨頭中等孔徑的通用珩磨頭小孔珩磨頭短孔珩磨頭大孔珩磨頭珩磨中等孔徑的通用珩磨頭

1、本體前導(dǎo)向2、彈簧圈3、進(jìn)給脹錐4、油石座18中等孔徑的通用珩磨頭

1、本體前導(dǎo)向2、彈簧圈3、進(jìn)給脹小孔珩磨頭1、脹楔2、本體3、油石座4、輔助導(dǎo)向條5、主導(dǎo)向條19小孔珩磨頭1、脹楔2、本體3、油石座19短孔珩磨頭1.連接螺母2.短銷(xiāo)3.本體4.脹錐5.導(dǎo)向條6.油石座7.彈簧圈20短孔珩磨頭1.連接螺母2.短銷(xiāo)3.本體4.大孔珩磨頭

(a)凸環(huán)式大孔珩磨頭(b)可調(diào)式大孔珩磨頭1、本體凸環(huán)2、油石座橫銷(xiāo)3、油石座

4、彈簧圈5、脹錐21大孔珩磨頭

(a)凸環(huán)式大孔珩磨頭珩磨頭的連接桿(a)浮動(dòng)(b)半浮動(dòng)(c)剛性22珩磨頭的連接桿(a)浮動(dòng)(b)半浮平頂珩磨

平頂珩磨(plateauhoning)：?jiǎn)芜M(jìn)給珩磨技術(shù)的新發(fā)展粗珩粗粒度的珩磨油石在工件表面上加工出較粗糙的、劃痕很深的輪廓，溝槽深度達(dá)8~10um精珩用細(xì)粒度的珩磨油石，把這些劃痕的尖峰變成平頂凸峰，此時(shí)表面的溝槽深度為4~6um。23平頂珩磨平頂珩磨(plateauhoning)：?jiǎn)芜M(jìn)給珩平頂珩磨與單進(jìn)給珩磨的區(qū)別加工的工件表面微觀幾何形狀不同（a）

單進(jìn)給珩磨（b）

平頂珩磨發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸套承載面積大4倍左右大大減少工作表面的磨損提高機(jī)件壽命減少燃料消耗24平頂珩磨與單進(jìn)給珩磨的區(qū)別加工的工件表面微觀幾何形狀不同強(qiáng)力珩磨用切削性能較強(qiáng)的油石和較高的珩磨壓力，在剛性較好的珩磨機(jī)上進(jìn)行大余量或高效率珩磨加工?？芍苯泳庸だ浒武摴芑蛘叽昼M后的缸筒強(qiáng)力珩磨機(jī)示意圖25強(qiáng)力珩磨用切削性能較強(qiáng)的油石和較高的珩磨壓力，在剛性較好的珩強(qiáng)力珩磨過(guò)程強(qiáng)力珩磨油石對(duì)工件的壓力較大，油石與工件的接觸面積、單位面積切削力不斷變化，形成強(qiáng)力珩磨的三個(gè)階段。脫落珩磨階段破碎珩磨階段堵塞珩磨階段26強(qiáng)力珩磨過(guò)程強(qiáng)力珩磨油石對(duì)工件的壓力較大，油石與工件的接觸面強(qiáng)力珩磨應(yīng)用鋼管、氣缸等強(qiáng)力珩磨一次加工成精密的孔，珩磨余量0.5~1.5mm，表面粗糙度為1.5~1.8um，金屬切除率為218~546mm3/s。淬硬工件強(qiáng)力珩磨使用超硬磨料或碳化硅磨料油石、低粘度珩磨液。珩磨速度一般在15m/min左右。韌性材料強(qiáng)力超聲珩磨采用強(qiáng)力超聲珩磨裝置對(duì)銅、鋁等韌性材料進(jìn)行珩磨時(shí)，可以高效地去除2.3~2.8mm的余量。27強(qiáng)力珩磨應(yīng)用鋼管、氣缸等強(qiáng)力珩磨一次加工成精密的孔，珩磨余量超聲珩磨普通珩磨的不足油石極易堵塞、油石壽命減短，容易劃傷缸套工作表面。鑄鐵淬硬缸套和陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)珩磨時(shí)，加工噪聲大、精度低。超聲加工的優(yōu)點(diǎn)珩磨力小、珩磨溫度低、油石不易堵塞、加工效率高、質(zhì)量好、零件滑動(dòng)面耐磨性高解決普通珩磨存在的問(wèn)題，尤其是硬脆材料的珩磨問(wèn)題。28超聲珩磨普通珩磨的不足油石極易堵塞、油石壽命減短，容易劃傷缸超聲珩磨工作原理

超聲珩磨機(jī)是機(jī)、電、聲一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。超聲波能量是利用超聲珩磨裝置傳輸?shù)界衲ゼ庸^(qū)的。因此，超聲珩磨裝置是超聲珩磨機(jī)的核心部分。油石振動(dòng)方向縱向超聲珩磨裝置彎曲振動(dòng)超聲珩磨裝置29超聲珩磨工作原理超聲珩磨機(jī)是機(jī)、電、聲一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。原理30原理30珩鉸利用金剛石鉸刀代替珩磨頭上的油石，在珩磨機(jī)上利用原有的工裝與珩磨運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)以鉸代珩。一次往復(fù)行程便可完成加工，但可加工余量比珩磨小。珩鉸刀在鋼制基體上電鍍金剛石制成，修磨到孔徑尺寸。珩鉸余量不宜過(guò)大，一般最大不超過(guò)0.02mm。珩鉸工藝的應(yīng)用主要用于大量生產(chǎn)，尤其適用于不便采用主動(dòng)測(cè)量的小孔、間斷孔。31珩鉸利用金剛石鉸刀代替珩磨頭上的油石，在珩磨機(jī)上利用原有的工擠壓珩磨擠壓所磨也稱為磨料流加工(abrasiveflowmachining)，是一種用具有流動(dòng)性的黏彈性材料(由聚合物截體和磨料組成)對(duì)工件進(jìn)行表面拋光和去毛刺的新工藝技術(shù)。擠壓珩磨加工原理擠壓珩磨工藝系統(tǒng)擠壓珩磨機(jī)床流體磨料工件夾具32擠壓珩磨擠壓所磨也稱為磨料流加工(abrasiveflo擠壓