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。

（一）珩磨加工的特點(diǎn):

1.加工精度高
2.表面質(zhì)量好：
3.加工范圍廣：
（二）珩磨加工原理:

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(kāi)機(jī)構(gòu)（有旋轉(zhuǎn)式和推進(jìn)式兩種）將油石沿徑向漲開(kāi)，使其壓向工件孔壁，以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時(shí)使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，零件不動(dòng);或珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)珩磨。

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(dòng)的。這樣，加工時(shí)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(guò)程的特點(diǎn)。所謂創(chuàng)制過(guò)程是油石和孔壁相互對(duì)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(dòng)的平板相互對(duì)研而形成平面的原理。
需要說(shuō)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(shí)，珩磨前要很好地修整油石，以確保孔的精度。

（三）珩磨的切削過(guò)程：

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(gè)階段。

第一個(gè)階段是脫落切削階段，這種定壓珩磨，開(kāi)始時(shí)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(duì)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。

第二階段是破碎切削階段，隨著珩磨的進(jìn)行，孔表面越來(lái)越光，與油石接觸面積越來(lái)越大，單位面積的接觸壓力下降，切削效率降低。同時(shí)切下的切屑小而細(xì)，這些切屑對(duì)粘結(jié)劑的磨耗也很小。因此，油石磨粒脫落很少，此時(shí)磨削不是靠新磨粒，而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端負(fù)荷很大，磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。

第三階段為堵塞切削階段，繼續(xù)珩磨時(shí)油石和孔表面的接觸面積越來(lái)越大，極細(xì)的切屑堆積于油石與孔壁之間不易排除，造成油石堵塞，變得很光滑。因此油石切削能力極低，相當(dāng)于拋光。若繼續(xù)珩磨，油石堵塞嚴(yán)重而產(chǎn)生粘結(jié)性堵塞時(shí)，油石完全失去切削能力并嚴(yán)重發(fā)熱，孔的精度和表面粗糙度均會(huì)受到影響。此時(shí)應(yīng)盡快結(jié)束珩磨。

2.定量進(jìn)給珩磨:定量進(jìn)給珩磨時(shí)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)以恒定的速度擴(kuò)張進(jìn)給，使磨粒強(qiáng)制性地切入工件。因此珩磨過(guò)程只存在脫落切削和破碎切削，不可能產(chǎn)生堵塞切削現(xiàn)象。因?yàn)楫?dāng)油石產(chǎn)生堵塞切削力下降時(shí)，進(jìn)給量大于實(shí)際磨削量，此時(shí)珩磨壓力增高，從而使磨粒脫落、破碎，切削作用增強(qiáng)。用此種方法珩磨時(shí)，為了提高孔精度和表面粗糙度，最后可用不進(jìn)給珩磨一定時(shí)間。

3.定壓－－定量進(jìn)給珩磨:開(kāi)始時(shí)以定壓進(jìn)給珩磨，當(dāng)油石進(jìn)入堵塞切削階段時(shí)，轉(zhuǎn)換為定量進(jìn)給珩磨，以提高效率。最后可用不進(jìn)給珩磨，提高孔的精度和表面粗糙度。

二、珩磨機(jī)類型及選型原則

珩磨機(jī)分臥式和立式兩種。其選用原則可參考以下幾方面:

1.不同批量選不同形式的珩磨機(jī)，如多品種小批量，選用小功率、通用性大的機(jī)床;如果批量很大，則選用大功率的專用機(jī)床。

2.按工件孔徑、孔長(zhǎng)和外形尺寸選擇機(jī)床的主要規(guī)格和參數(shù)。

3.根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)形式選機(jī)床往復(fù)機(jī)構(gòu)的性能。如盲孔，要求往復(fù)行程機(jī)構(gòu)換向重復(fù)精度高，超程小，應(yīng)能適應(yīng)手動(dòng)或自動(dòng)交替控制長(zhǎng)、短沖程;又如短孔，孔精度要求又高，選用機(jī)械往復(fù)行程機(jī)構(gòu)。

4.根據(jù)孔加工余量、形狀誤差和孔精度要求，選定油石漲縮機(jī)構(gòu)的擴(kuò)張進(jìn)給方式。

5.根據(jù)同一孔需要珩磨的次數(shù)、生產(chǎn)批量或生產(chǎn)節(jié)拍、工件外形尺寸及工件上加工的孔數(shù)，選定機(jī)床的主軸數(shù)或機(jī)床臺(tái)數(shù)以及工作臺(tái)的形式。如大批量的小型零件，可選用立式帶旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的多軸機(jī)床;尺寸大或直線排列的多孔工件，可選用移動(dòng)工作臺(tái)或移動(dòng)珩磨頭的機(jī)床。小批量可選單軸。大批量可選多軸，對(duì)一個(gè)孔進(jìn)行多次珩磨或幾個(gè)孔同時(shí)進(jìn)行珩磨。

6.根據(jù)孔的尺寸精度、孔徑大小、結(jié)構(gòu)形式，油石的耐磨程度，珩磨頭的結(jié)構(gòu)形式，生產(chǎn)批量，選定尺寸控制方式。

7.根據(jù)孔的表面粗糙度、尺寸精度和生產(chǎn)節(jié)拍的要求，選定切削液的凈化方式和是否需要冷卻切削液裝置。

三、直接珩磨新工藝

珩齒是一種眾所周知，系列化生產(chǎn)中常用的硬齒面精加工工藝。經(jīng)過(guò)珩磨的齒輪可以改善其噪聲和磨損特性。

珩磨過(guò)的齒輪由于改變了輪齒的表面結(jié)構(gòu)，因而能降低噪聲和延長(zhǎng)使用壽命。經(jīng)珩磨的齒輪表面，形成類似于魚(yú)骨刺的表面結(jié)構(gòu)，有利于從齒根面端部到節(jié)圓直徑表面上形成一層潤(rùn)滑油膜，有利于抑制噪聲的產(chǎn)生。特殊過(guò)程運(yùn)動(dòng)會(huì)使珩磨工具在對(duì)應(yīng)方向上與工件產(chǎn)生滾動(dòng)接觸，從而生成這種表面結(jié)構(gòu)。合成速度分量作用于齒面，生成一個(gè)軸向的切削速度分量，所以可使磨具的磨粒與整個(gè)齒面保持接觸。

上述珩磨加工方法的優(yōu)點(diǎn)可歸結(jié)為：這是一種經(jīng)濟(jì)可行的加工方法。在考察一種工件加工工藝的經(jīng)濟(jì)可行性時(shí)，必須考慮到整個(gè)加工過(guò)程鏈。這對(duì)硬齒輪精加工來(lái)說(shuō)尤其重要的，因?yàn)轭A(yù)精加工是極為重要的。通常，加工成本的提高與工件硬度的大小不成比正。為此，在大多數(shù)情況下需要一種良好的綠色加工方法，既要能有效進(jìn)行硬齒面加工，又要熱處理變形效果最小。這就要?jiǎng)?chuàng)造一種最理想的硬齒面精加工條件。除了對(duì)預(yù)加工方法實(shí)施改進(jìn)之外，這種硬齒面加工方法不但切除量要大，而且要能有大的尺寸變化，這樣才能可靠而廉價(jià)地切除材料。這就使人產(chǎn)生了一種能使珩磨的工藝優(yōu)勢(shì)與磨削的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)相結(jié)合的設(shè)想。這就導(dǎo)致了一種使設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)的方法：直接珩磨，既工件經(jīng)熱處理后直接珩磨。

在用直接珩磨法進(jìn)行預(yù)加工時(shí)，不但獲得很高的切除率，而且能經(jīng)濟(jì)地并以很高的重復(fù)精度達(dá)到了預(yù)期的質(zhì)量要求。更快更經(jīng)濟(jì)地加工要求常常與提高加工重復(fù)性和質(zhì)量并使機(jī)床操作盡可能簡(jiǎn)便的要求如影隨形。

以前，在進(jìn)行珩磨時(shí)需選用人造樹(shù)脂結(jié)合氧化鋁或硬質(zhì)合金磨具，電鍍CBN或金剛石磨具或者是復(fù)合模具。

對(duì)于過(guò)程控制，理論上存在雙面接觸、單面線接觸和單面點(diǎn)接觸幾種可能性，以及有或沒(méi)有工件與工件驅(qū)動(dòng)同步。同時(shí)，還存在將這類策略組合在一起，促成一種優(yōu)化的效果的可能。在選用磨具材料時(shí)，必須考慮采用能達(dá)到最長(zhǎng)磨具壽命的材料。還要考慮到，易切削磨料導(dǎo)致修整磨具過(guò)早磨損的問(wèn)題。

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