一、珩磨工藝原理
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(de)加工餘量(在50年代珩磨(mó)仍是作為拋光用),而且是一種提(tí)高零件尺(chǐ)寸、幾(jǐ)何形(xíng)狀精度和表(biǎo)麵粗糙度(dù)的有效加工(gōng)方法。
(一)珩磨加工(gōng)的特點:
1.加工精度高
2.表麵質量好:
3.加工範圍廣:
(二)珩磨加工(gōng)原(yuán)理(lǐ):
1.珩(héng)磨是利用安裝於(yú)珩磨頭圓周上的一條或多條油石,由漲開機構(有(yǒu)旋轉式和推(tuī)進式兩種)將油石沿徑向漲開,使其壓向工件(jiàn)孔壁,以便產生一定的(de)麵接觸。同時(shí)使珩磨頭旋轉和往複(fù)運動,零件不動;或珩磨頭隻作(zuò)旋(xuán)轉運動,工件往複運(yùn)動,從而實現(xiàn)珩磨。
2.在大多數情況下,珩磨頭與機床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動的。這樣(yàng),加工時珩磨(mó)頭以(yǐ)工件孔壁作導向。因(yīn)而加工精度受機床本身精度的影響較小,孔表麵的形成基本上具有創製過程的特點。所謂創製過程是油石和孔壁相互對(duì)研、互相修整(zhěng)而形成孔壁和(hé)油石表麵。其原理類似兩塊平(píng)麵運動的平板相互對研而形成平麵的原理。
需要說明的一點:由於珩磨油(yóu)石采用(yòng)金剛石和立(lì)方氮化硼磨料,加(jiā)工中油石磨損很小,即油石(shí)受工件修整量很小。因此,孔(kǒng)的精度(dù)在一定程度上取決於珩(héng)磨頭上油石的原始精度。所以草莓污视频用金剛石和立方氮化(huà)硼油石時,珩磨前要很好地(dì)修整(zhěng)油石,以確(què)保孔的精度。
(三(sān))珩磨的切削過程:
1.定壓進(jìn)給珩磨:定壓進給中,進給機構以恒定的壓力壓向孔壁,分三個階段。
第一個階段是脫落切削階段,這種定壓珩磨,開始(shǐ)時由於孔壁粗糙,油石與孔壁接觸麵積很小,接觸壓(yā)力大,孔壁的凸出部(bù)分很快被磨去。而油石表麵因接觸壓力大,加上切屑對油石粘結劑的磨耗,使磨粒與粘(zhān)結(jié)劑的結合強度(dù)下降,因而(ér)有的磨粒在切削壓(yā)力(lì)的作用下自行脫落,油石麵即露出新(xīn)磨粒(lì),此即油石自銳。
第二階段是破(pò)碎切削階(jiē)段,隨(suí)著珩磨的進行,孔表麵越來越光,與油石接觸麵(miàn)積越來越大,單位麵積的接觸(chù)壓力(lì)下降(jiàng),切削效率降低。同時切下的切屑小而細,這些切屑對粘結劑(jì)的磨耗也很小。因此,油石磨粒脫落很少,此時磨削(xuē)不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖(jiān)端負荷(hé)很大,磨粒易破裂(liè)、崩碎而形(xíng)成新(xīn)的(de)切削刃。
第三階段為堵塞切削階段,繼續珩磨時油石(shí)和孔表麵的接觸(chù)麵積越來越大,極(jí)細(xì)的切屑堆積於油石與孔壁之間不易排除(chú),造成油石堵塞,變得(dé)很光滑。因此油石(shí)切(qiē)削能(néng)力極低,相當於拋光。若繼續珩磨,油石堵塞嚴重而產生粘結性堵塞時,油石完全失去(qù)切(qiē)削能力並嚴重發熱,孔的精度和表麵粗糙度均會受到影響。此時應盡快結束珩磨。
2.定量進給珩磨:定(dìng)量進給珩磨時,進給機構以恒定的速度擴張進給,使(shǐ)磨(mó)粒強製性地切入(rù)工(gōng)件。因此珩磨過程(chéng)隻存在脫落切削和破碎切削,不可能產生堵塞切削現象。因(yīn)為當油石產生堵塞切削力下降時,進給(gěi)量大於實際磨削量,此時珩磨壓力增(zēng)高,從而使磨粒脫落、破碎(suì),切削(xuē)作用增(zēng)強。用此種方法珩磨(mó)時,為了提高孔精度和表麵粗糙度,最(zuì)後可用不進給珩磨(mó)一定時間。
3.定壓--定量進給珩磨:開始時以定壓進(jìn)給珩磨,當油石進入堵塞切削階段時,轉換為定量進(jìn)給珩磨,以提高效率。最後可用(yòng)不進給(gěi)珩磨,提高孔的精度和表麵粗糙度。
二、珩磨機類型及選型原則
珩磨機分臥式和立式兩種(zhǒng)。其選用原則(zé)可參考以(yǐ)下幾方麵:
1.不同(tóng)批量選不同形式的珩磨機,如多品種小批量,選用小功率(lǜ)、通用性大的機(jī)床;如果批量很(hěn)大,則(zé)選用大功率的專用機床。
2.按工件孔徑、孔長和外形尺寸選擇機床的主要規格和(hé)參數。
3.根據(jù)孔(kǒng)的結構(gòu)形(xíng)式選機床(chuáng)往複機構的性能。如盲孔,要求往複行程機構換(huàn)向重複精度高,超程小,應能適應手動或(huò)自動交替控(kòng)製長、短衝程;又如短孔,孔精度要求又高,選(xuǎn)用機械往複行(háng)程機構。
4.根據孔加工餘量、形狀誤(wù)差和孔精度要求,選定油石漲(zhǎng)縮機構的(de)擴(kuò)張進給(gěi)方式。
5.根據(jù)同一孔需要珩磨的次數、生產批量或生產節拍、工件外形尺寸及(jí)工件上加工的孔數(shù),選(xuǎn)定機床的主(zhǔ)軸數或機床台數以及工作台的形式。如大批量(liàng)的小型零件,可選(xuǎn)用立式帶旋轉工作(zuò)台的多軸機床;尺寸大(dà)或直線(xiàn)排列的多孔工件,可選用移動工作台或移動珩(héng)磨頭的機床。小批量可選單軸。大批量可(kě)選多軸,對一個孔進行(háng)多次珩磨(mó)或幾個孔同時進(jìn)行珩磨。
6.根據孔的尺寸精度、孔徑大小、結構形式,油石的耐磨程度(dù),珩磨頭的結構(gòu)形式,生產批量,選定尺寸控製方式。
7.根據孔的表麵粗糙度、尺寸精(jīng)度和生產節拍的要求(qiú),選定切削液的淨化方式和是否需要冷卻切削液裝置。
三、直接珩磨新(xīn)工藝
珩齒是一種眾所周知,係列化生產中常(cháng)用(yòng)的硬齒麵精加工工藝。經過珩磨的齒輪可以改善其噪聲和磨損特性。
珩磨過的齒輪由(yóu)於改變了輪齒的表麵結構,因而能降低噪聲和延長使用壽命(mìng)。經珩磨的齒輪表麵,形成類似於魚骨刺的表麵結構,有利於從齒根麵端部到節(jiē)圓(yuán)直徑表麵上形成一層潤滑油膜,有利(lì)於抑製噪聲的產生(shēng)。特殊過程運(yùn)動會使珩磨(mó)工具在(zài)對應方向上(shàng)與工件產生滾動接觸,從而生成這種表麵(miàn)結構。合成速度分量(liàng)作用於齒麵(miàn),生成一個(gè)軸向的切削(xuē)速(sù)度分(fèn)量,所以可使磨具的磨粒與整(zhěng)個齒麵保持接觸(chù)。
上述(shù)珩磨加工方法的優點可(kě)歸結(jié)為:這是一種經(jīng)濟可行的加工方法。在考察一種工件加工工藝的經濟可行性時,必須考慮到整個加工過程鏈。這對硬齒輪精加工來說(shuō)尤其重要的,因為預精加工是極為重要的(de)。通常,加(jiā)工成本的提(tí)高與工件硬度的(de)大小不成比正。為此,在大多數情況下需要一種良好的綠色加工方法,既(jì)要能有效進行硬齒麵加工,又要熱處理(lǐ)變形效果最小。這就要創造一(yī)種最理想(xiǎng)的硬齒麵精加工條(tiáo)件。除了對預加工方(fāng)法實施改進之外,這種硬齒(chǐ)麵加工方法不但切除量要大,而且要能有(yǒu)大的尺寸變化(huà),這(zhè)樣才能可靠而廉價地(dì)切除材料。這就使(shǐ)人產生了一種能使珩磨的工藝優勢與磨削的產量優勢相結合的設想。這就導(dǎo)致(zhì)了(le)一種使設想變成現實的方法:直接珩磨,既工件經熱處理後直接珩磨。
在用直接珩磨法進行預加工時,不但獲得很高的切除率,而且能經濟地並以很高的重複精度達到了預期的質(zhì)量要求。更(gèng)快更經濟地加工要求常常與提高(gāo)加工重(chóng)複性和質量並使機(jī)床操作(zuò)盡可(kě)能(néng)簡便的要求如影隨形(xíng)。
以前,在進(jìn)行珩磨時需選用人造樹脂結合(hé)氧化(huà)鋁或硬(yìng)質合金磨具,電鍍CBN或金剛石磨具或者是複合模具。
對於過程控製,理論上存在(zài)雙麵接觸、單麵線接觸和單麵點(diǎn)接觸幾種可能性,以及有或(huò)沒有工件與(yǔ)工件驅動同步。同時,還存在將這類策略組合在(zài)一起,促成一種優化的效果的可能。在選用(yòng)磨具材料時,必須考慮采用能達到最長磨具壽命的材料。還(hái)要考慮到,易切(qiē)削磨料導致修整磨具過早磨損(sǔn)的問題。