珩磨工藝原理

1、選定的庫珩磨技術原理一、珩磨加工原理珩磨是磨削的一種特殊形式，也是精加工中一種有效的加工方法。該工藝不僅可以去除較大的加工余量(50年代的珩磨或拋光)，而且在尺寸、幾何精度和表面粗糙度方面也是高精度零件的有效加工方法。(a)珩磨加工特性：1.高加工精度：特別是一些中小尺寸的輕質通孔的圓柱度可以達到0.001毫米以內。一些壁厚不均勻的零件，如連桿，圓度可以達到0.002毫米。對于大孔(孔徑小于200毫米)，圓度也可以達到0.005毫米。如果沒有環(huán)槽或徑向孔，直線度也可以在0.01毫米以內。珩磨比磨削更精確。 并且支撐砂輪的軸承位于珩磨孔之外，這將導致偏差，特別是對于小孔加工，并且磨削不如珩磨精確

2、。 珩磨通常只能改變加工零件的形狀精度。為了改變零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。例如，使用面板來提高零件端面和軸之間的垂直度(面板安裝在行程臂上，調整到垂直于旋轉主軸，零件可以在面板上加工)。2.良好的表面質量：表面呈交叉網(wǎng)狀，有利于潤滑油的儲存和油膜的維護。其表面承載比(孔與軸的實際接觸面積與孔與軸的配合面積之比)較高，因此能夠承受較大的載荷并抗磨損，從而提高產(chǎn)品的使用壽命。珩磨速度低(僅為磨削速度的十分之幾)，油石與孔表面接觸，因此各磨粒的均勻磨削壓力小，工件發(fā)熱小，工件表面幾乎無熱損傷和變質層，變形小。珩磨表面幾乎沒有鑲嵌砂和擠壓硬層。研磨壓力高于珩磨切割壓力。磨具與工件線接觸，

3、相對速度較高。因此，局部區(qū)域會產(chǎn)生高溫，這將導致零件表面結構的永久性損壞。3.廣泛的加工范圍：主要加工各種圓柱孔：透光孔。軸向和徑向都有間斷孔，如帶徑向孔或槽的孔、鍵槽孔和花鍵孔。盲孔。多臺階孔等。此外，該專用珩磨頭還可用于加工圓錐孔、橢圓孔等。然而，由于珩磨頭的復雜結構，通常不使用它。圓柱形珩磨工具可以用來珩磨氣缸，但是要去除的余量遠遠小于內部珩磨的余量。幾乎任何材料都可以加工，尤其是金剛石和立方氮化硼磨料。同時，也提高了珩磨的效率。(2)珩磨原理：1.珩磨是使用安裝在珩磨頭圓周上的一個或多個油石，油石通過膨脹機構(旋轉型和推動型)徑向膨脹，將油石壓靠在工件的孔壁上，從而產(chǎn)生一定的表面接觸。

4、同時，珩磨頭旋轉往復運動，零件不移動?；蛘哏衲ヮ^只轉動，工件往復運動，從而實現(xiàn)珩磨。2.在大多數(shù)情況下，珩磨頭和機床主軸之間或珩磨頭和工件夾具之間存在浮動。這樣，珩磨頭在加工過程中由工件孔壁引導。因此，加工精度受機床本身精度的影響較小，而孔表面的形成基本上具有創(chuàng)造過程的特點。所謂創(chuàng)造過程是油石和孔壁相互研磨和修整形成孔壁和油石表面。這個原理類似于在平面上運動的兩個平板互相摩擦形成一個平面的原理。在珩磨過程中，由于珩磨頭旋轉往復運動或珩磨頭旋轉工件往復運動，加工面形成交叉螺旋切削軌跡，珩磨頭在每個往復行程時間內的轉數(shù)不是一個整數(shù)，因此，在兩個行程之間，珩磨頭在圓周方向上與工件偏離一定角度，珩磨頭

5、上的每個磨粒在孔壁上的運動軌跡不會重復。此外，隨著珩磨頭的每一次旋轉，油石的切割軌跡和前一次旋轉在軸向上具有重疊的長度，這使得前研磨軌跡和后研磨軌跡之間的連接更加平滑和均勻。這樣，在整個珩磨過程中，孔壁的每一點與油石表面之間的干涉機會幾乎不相等。因此，隨著珩磨的進行，孔表面和油石表面不斷產(chǎn)生干涉點，這些干涉點不斷被磨削，產(chǎn)生越來越多新的干涉點，使得孔和油石表面的接觸面積不斷增加，相互干涉的程度和切削效果不斷減弱，孔和油石的圓度和圓柱度也不斷提高，最終完成孔表面的生成過程。為了獲得更好的圓柱度，零件經(jīng)常被調頭或珩磨頭和工件的軸向相互位置在可能的情況下被改變。有一點需要解釋：由于珩磨油石使用金剛石

6、和立方氮化硼磨料，加工過程中油石的磨損非常小，即被工件修整的油石量非常小。因此，孔的精度在一定程度上取決于珩磨頭上磨石的原始精度。因此，當我們使用金剛石和立方氮化硼油石時，我們應該在珩磨之前對油石進行良好的修整，以確?？椎木?。(3)珩磨切割工藝：1.恒壓進給珩磨：恒壓給料時，給料機構以恒壓壓在孔壁上，分為三個階段。第一階段是開口切割階段。在恒壓珩磨開始時，由于孔壁粗糙，油石和孔壁之間的接觸面積很小，接觸壓力很大，孔壁的突出部分被快速磨削。然而，由于油石表面上的高接觸壓力和鉆屑對油石粘合劑的磨損，磨粒和粘合劑之間的結合強度降低，因此一些磨粒在切割壓力的作用下自行脫落，新的磨粒暴露在油石表面上，

7、這被稱為油石自銳。第二階段是破碎和切割階段隨著珩磨的進行，孔的表面變得越來越光滑，與油石的接觸面積變得越來越大，單位面積的接觸壓力降低，切削效率降低。同時，切下的碎片又小又細，這些碎片對粘合劑的磨損也很小。因此，油石磨粒很少掉落。此時，研磨不是通過新的磨粒來完成的，而是通過在磨粒的尖端進行切割來完成的。結果，磨粒尖端上的載荷非常大，磨粒容易破裂和碎裂，形成新的切削刃。第三階段是插塞切割階段隨著珩磨的繼續(xù)，油石和孔表面之間的接觸面積變得越來越大，極細的碎屑積聚在油石和孔壁之間并且不容易去除，導致油石堵塞并且變得非常光滑。因此，油石的切割能力極低，相當于拋光。如果繼續(xù)珩磨，當油石堵塞嚴重，出現(xiàn)粘結

8、性堵塞時，油石完全喪失切削能力，產(chǎn)生嚴重的熱量，影響孔的精度和表面粗糙度。此時，珩磨應盡快完成。2.定量進給珩磨：當使用定量進給進行珩磨時，進給機構以恒定的速度擴大進給，從而將磨粒強行切入工件。因此，珩磨過程只包括開口切削和破碎切削，不可能產(chǎn)生堵塞切削。當切削力因油石堵塞而下降時，進給量大于實際磨削量，此時珩磨壓力增加，因此c3.根據(jù)孔的結構形式選擇機床往復機構的性能。例如，盲孔需要高的換向重復精度和小的往復沖程機構超程，往復沖程機構應該能夠手動或自動交替控制長沖程和短沖程。另一個例子是短孔，它要求高孔精度。選擇機械往復行程機構。4.根據(jù)孔加工余量、形狀誤差和孔精度的要求，選擇油石伸縮機構的伸

9、縮進給方式。5.根據(jù)同一孔所需的珩磨次數(shù)、生產(chǎn)批次或生產(chǎn)節(jié)拍、工件的整體尺寸以及工件上加工的孔數(shù)，選擇機床主軸或機床的數(shù)量以及工作臺的形式。如大量小零件，可選用帶旋轉工作臺的立式多軸機床；對于大尺寸或線性排列的多孔工件，可以選擇移動工作臺或帶有移動珩磨頭的機床。小批量菜單軸?？梢源罅窟x擇多個軸，一個孔可以珩磨多次，也可以同時珩磨多個孔。6.根據(jù)尺寸精度、孔徑大小、孔的結構形式、油石的耐磨性、珩磨頭的結構形式、生產(chǎn)批次選擇尺寸控制方法。7.根據(jù)孔表面粗糙度、尺寸精度和生產(chǎn)節(jié)奏的要求，選擇切削液的凈化方法和是否需要冷卻切削液的裝置。三、直接珩磨新技術珩磨是一種眾所周知的常用于批量生產(chǎn)的硬齒面精加工

10、工藝。珩磨齒輪可以改善它們的噪音和磨損特性。由于改變了輪齒的表面結構，珩磨后的齒輪可以降低噪音，延長使用壽命。珩磨后的齒面形成類似于魚刺的表面結構，有利于從齒根面的端部到節(jié)徑面形成一層潤滑油膜，有利于抑制噪聲的產(chǎn)生。特殊工藝的運動使珩磨工具在相應的方向上與工件旋轉接觸，從而形成這種表面結構。合成的速度分量作用在牙齒表面上，并且自然是軸向切削速度分量，因此研磨工具的磨?？梢员３峙c整個牙齒表面接觸。與磨齒相比，珩磨過程中的切削速度非常慢，僅為0.5-6.5m/s，因此，作用于磨粒和結合劑，尤其是起切削作用的工件材料的熱量非常低，因此，珩磨過程中金相組織不會發(fā)生變化，無需擔心“燒傷”。即使切削速度增

11、加到10米/分鐘(新一代機床能夠達到的速度)，在加工過程中仍然沒有產(chǎn)生熱負荷的危險。在低速加工中夾緊時，會出現(xiàn)很大的力。該力可能非常大，并且表面結構將被壓實，并且殘余壓應力將增加，這通常發(fā)生在熱處理期間。殘余壓應力的增加有利于零件的使用壽命，因此珩齒一定會提高其耐磨性，因此珩齒的使用壽命比其他方法加工的硬化齒輪的使用壽命要長。上述珩磨加工方法的優(yōu)點可以概括如下：這是一種經(jīng)濟可行的加工方法。當檢查工件加工技術的經(jīng)濟可行性時，必須考慮整個加工鏈。這對于硬齒輪的精加工尤其重要，因為預精加工極其重要。因此，在大多數(shù)情況下，需要一種好的綠色加工方法，它不僅能有效地加工硬齒面，而且需要熱處理的最小變形效果

12、。這需要為硬齒面創(chuàng)造一個理想的修整條件。除了改進預處理方法之外，這種硬齒面加工方法不僅需要大量切削，而且需要大的尺寸變化，從而可以可靠且廉價地切削材料。這導致了珩磨技術的優(yōu)勢可以與磨削輸出的優(yōu)勢相結合的想法。這導致了一種實現(xiàn)這一想法的方法：直接珩磨，即在熱處理后直接珩磨工件。當直接珩磨方法用于預加工時，不僅獲得高的去除率，而且可以經(jīng)濟地滿足預期的質量要求，并且具有高的重復精度。對更快和更經(jīng)濟的加工的要求通常伴隨著提高加工重復性和質量以及使機床操作盡可能簡單的要求。以前，在珩磨時，使用人造樹脂結合氧化鋁或硬質合金磨具、電鍍立方氮化硼或金剛石磨具或復合模具來控制加工過程。從理論上講，雙面接觸、單面線接觸和單面點接觸有幾種可能性，工件和工件驅動是否同步。同時，還可以將這些策略結合起來，以實現(xiàn)優(yōu)化的效果。選擇研磨材料時，必須考慮能夠達到最長研磨壽命的材料。還要考慮自由切削磨料造成的修整工具過早磨損的問題。有一種工藝控制方法可以縮短珩磨時間，并容易確保整個齒面上的理論線接觸。因此，避免了研磨工具和工件之間的點接觸。盡管這可能與產(chǎn)生大的殘余壓應力的要求相反，但足夠的力仍將使其保持理論線接觸。接觸條件的連續(xù)變化將產(chǎn)生良好的動態(tài)特性，不會因擺角而引起機床零件的嚴重顫振。在珩磨過程中