珩磨加工教学课件PPT.ppt

珩 磨 加 工,目 录,一、珩磨加工原理 二、珩磨过程及其特点 三、珩磨头结构及常用形式 四、珩磨油石的选用 五、珩磨夹具设计要求 六、珩磨头与夹具的配合 七、珩磨加工对中的要求 八、珩磨机 九、珩磨主要工艺参数 十、珩磨加工技术的发展,一、珩磨加工原理,利用安装在珩磨头圆周上若干条油石，由涨开机构将油石向径向涨开，使油石压向工件孔壁，产生一定的压力与接触面积，在珩磨头的旋转与往复运动过程中，实现对孔的低速磨削。,一、珩磨加工原理,单条油石在孔内珩磨时的运动轨迹,二、珩磨过程及其特点,磨粒脱落切削阶段 珩磨开始阶段，工件粗糙，接触面积小，相接触的磨粒承受的压力大，往往自行脱落，不断露出新磨粒，实现自锐。 磨粒破碎切削阶段 中期，粗糙度降低，油石与工件接触面积增大，磨粒不易脱落，油石靠磨粒的尖端切削，由于磨粒较脆，压力下易于破碎，形成新的切削刃实现去除。 油石堵塞切削阶段 后期，接触面积不断增大，细微的切屑造成油石堵塞，油石表面十分光滑，产生抛光效果，此时，应及时终止本阶段珩磨工序。,二、珩磨过程及其特点,加工范围广 珩磨加工主要用于孔的加工，如圆柱孔、台阶孔、盲孔、锥孔等，也可加工平面、外圆、球面和齿面。 加工表面质量好 珩磨后，表面具有交叉网纹，有利于滑润油的贮藏和油膜的保持，广泛应用于气缸套与缸筒的内孔加工。表面粗糙度ra0.40.04微米。 加工精度高 加工小孔：圆度误差0.5微米，圆柱度误差1微米，尺寸精度12微米；加工中等孔：圆度误差3微米以下，圆柱度误差5微米以下，尺寸精度10微米以下。 切削效率高 是面接触加工，参与切削的磨粒多，故效率高。加工中等孔切除率8090立方毫米每秒。 加工表面使用寿命高 比其他加工方法高一倍以上。适用于相对运动精度高的精密偶件。,三、珩磨头结构及常用形式,珩磨头结构的要求：刚性好，油石涨缩均匀，切削液易于注入，切屑易于排除，油石的修整与定位准确，制造容易。 珩磨头的结构：磨头体、油石座、油石、导向条、弹簧、锥体涨芯等组成。 当磨头内锥体涨芯移动时，油石座连同固定在它上面的油石一起涨开与收缩。,三、珩磨头结构及常用形式,磨头的外径尺寸 以被珩磨的孔径为基准，当油石处于收缩状态时，磨头的外径应小于孔径，便于珩磨头的进入与退出；当油石涨开至最大位置时，珩磨头的直径应大于所加工的内孔直径。 磨头体圆周上镶有与油石相间排布的导向条 起珩磨头在孔中导向和保护油石的作用，防止磨头从孔中退出时，油石划伤工件表面的作用，导向条的外径应小于被加工孔的名义尺寸。 珩磨头的接杆部分 由接杆与涨芯组成，与机床主轴相连接，并通过涨芯传递进给的涨缩力。,三、珩磨头结构及常用形式,用途：用于小径通孔珩磨。,(1)镶嵌式多油石珩磨头,三、珩磨头结构及常用形式,用途：用于小径通孔珩磨。,(2)镶嵌式单油石珩磨头,三、珩磨头结构及常用形式,用途：用于小径通孔珩磨。,(3)镶嵌式多油石浮动珩磨头,(4)不通孔珩磨头,三、珩磨头结构及常用形式,(5)镶嵌式多油石珩磨头,用途：用于中等通孔珩磨。,三、珩磨头结构及常用形式,(6)镶嵌式多油石珩磨头,用途：用于大径通孔珩磨。,三、珩磨头结构及常用形式,(7)串联孔珩磨头,(8)深孔珩磨头,三、珩磨头结构及常用形式,(9)平顶珩磨头,用途：用于通孔平顶珩磨。,珩磨工艺对油石的主要技术要求：切削能力应较强，并有良好的自锐性、形状保持性。,四、珩磨油石的选用,（1）珩磨油石规格与数量的选择 1）油石长度 取决于工件长度，过短降低效率，过长易使孔呈鼓形，影响孔的圆柱度。,四、珩磨油石的选用,2）油石断面尺寸 过窄磨损太快；太宽自锐性不好，珩磨热量大，影响孔的精度。 3）油石数量的选择 在不影响珩磨头刚性的条件下，尽可能采用多条油石，适当减少其宽度。,（2）磨料的选择,四、珩磨油石的选用,（2）磨料的选择,（3）粒度的选择,四、珩磨油石的选用,（3）粒度的选择,（4）硬度的选择,四、珩磨油石的选用,（4）硬度的选择,四、珩磨油石的选用,（5）结合剂的选择 一般采用陶瓷、树脂结合剂。,（6）珩磨油石的选择 一般要求采用疏松结构。,（7）新品种油石 热蜡注油石、渗硫油石等。,五、珩磨夹具设计要求,珩磨头或夹具中一个需要能浮动，以消除两者不同轴而产生的加工误差。珩磨用的夹具，可分为固定式和浮动式两种。 固定式夹具用于加工质量大、大孔、多孔和外形不对称孔的工件。浮动式夹具用于加工质量轻、外形小、外形对称的工件。 浮动式分为两个移动自由度的平面浮动，具有两个旋转自由度的球面浮动，两个旋转和两个移动自由度的万向浮动等三种。,五、珩磨夹具设计要求,平面浮动式夹具的浮动量 取决于机床主轴、珩磨头、夹具的同轴度误差的大小，一般不超过(0.40.5)mm。万向浮动的角度取决于它们间轴心线倾斜程度的大小。 浮动夹具的浮动部分 要灵活，惯性小，并要求对称。当夹持不对称工件时，应安装配重，使其平衡。万向浮动夹具的转动中心，应与夹具套和工件的重心重合，或略为高一点，以避免重力对浮动的影响。 夹具应便于观察、调整油石的越程量 夹具下面应有一定的空间，使珩磨头在工件下端有一定的越程空间，便于在珩磨过程中排除切屑和珩磨液。,六、珩磨头与夹具的配合,工件采用固定式夹具 珩磨头与主轴联结，应采用浮动联结或半浮联结(一个万向联结或一个平面浮动联结)和刚性联结等三种方式。 珩磨头采用浮动联结 适用于珩磨外形复杂、大中型和尺寸中等以上的长孔工件。 半浮动联结 适用于珩磨盲孔、短孔，并可克服因机床主轴、珩磨头、夹具不同轴对加工精度的影响。 刚性联结 适用于机床主轴、珩磨头、夹具的精度和同轴度高的情况下，珩磨精密小型工件。,六、珩磨头与夹具的配合,工件采用平面浮动式夹具 珩磨头与主轴联结，应采用半浮动联结(一个万向接头)。 它适于加工小的套类工件 但要求主轴转速不宜过高，平面浮动量不宜过大。对于外形尺寸小、长度较短的工件，珩磨头与主轴也可采用刚性联结。,六、珩磨头与夹具的配合,工件采用球面浮动式夹具 珩磨头与主轴联结，应采用半浮动联结，它适用于油石较长的情况下，珩磨小型套类工件。在珩磨直径小的套类工件，机床主轴、珩磨头和夹具同轴度较高的情况下，也可采用刚性联结。 工件采用万向浮动式夹具 珩磨头与主轴采用刚性联结。它适用于大批量生产中加工小的套类工件，配以小孔珩磨头，加工精度稳定而较高。,七、珩磨加工对中的要求,工件在珩磨夹具中夹紧后，被珩磨孔的轴心线必须对准机床主轴心线，称为对中。 对中达到要求，就能保证珩磨后工件的精度。若对中不好，造成被加工孔的轴心线与机床主轴轴心线偏离过大，将影响所加工孔的垂直度、圆度和直线性。 孔的加工余量越大，珩磨时间越长、油石长度越短、主轴转速越高、浮动联接灵活性越差，其影响程度就越大。 在夹具浮动，珩磨头与主轴刚性联结的情况下，允许的对中偏差量：主轴轴心线与珩磨头的轴心线同轴度误差与对中偏差之和，应小于夹具允许的最大浮动量。一般对中偏差为(0.050.2)mm。,八、珩磨机,珩磨机珩孔直径为：25mm、50mm、100mm、160mm、200mm、250mm、400mm、500mm、630mm、1000mm。,立式珩磨机,珩磨机类型主要有立式和卧式的两种。,八、珩磨机,卧式珩磨机,1、通孔珩磨工艺,（1）珩磨余量的确定 一般取前工序总误差的22.5倍。,九、珩磨主要工艺参数,1、通孔珩磨工艺,（4）珩磨切削液,1、通孔珩磨工艺,要求：应具有良好的冷却性能、润滑性能、渗透性和防锈性能。 一般采用煤油、锭子油、l-an油或液压油。,1、通孔珩磨工艺,（4）珩磨切削液,九、珩磨主要工艺参数,1、通孔珩磨工艺,1、通孔珩磨工艺,（2）珩磨切削参数选择,1、通孔珩磨工艺,（2）珩磨切削参数选择,九、珩磨主要工艺参数,1、通孔珩磨工艺,（3）珩磨行程和越程量的调整,1、通孔珩磨工艺,图珩磨行程和越程量的关系,越程量一般取油石长度的1/4 1/3。 越程量过大，被加工孔易出现喇叭形；过小易出现腰鼓形。,1、通孔珩磨工艺,（3）珩磨行程和越程量的调整,九、珩磨主要工艺参数,1、通孔珩磨工艺,（1）不通孔珩磨存在的主要技术难点,2、不通孔珩磨工艺,1）孔的圆柱度。 2）油石的磨耗不均匀。 3）润滑条件差。,2、不通孔珩磨工艺,（1）不通孔珩磨存在的主要技术难点,九、珩磨主要工艺参数,2、不通孔珩磨工艺,（2）实现不通孔珩磨加工的途径,2、不通孔珩磨工艺,1）改进珩磨机结构。增加局部延时、局部往复运动装置。 2）改进油石结构。 适当选择较硬的油石； 采用硬端油石； 采用长、短油石交替加工。,硬端油石,尾端修窄的油石,2、不通孔珩磨工艺,（2）实现不通孔珩磨加工的途径,2、不通孔珩磨工艺,（2）实现不通孔珩磨加工的途径,九、珩磨主要工艺参数,2、不通孔珩磨工艺,3）改进珩磨工具结构。,（2）实现不通孔珩磨加工的途径,2、不通孔珩磨工艺,带有油石磨耗补偿功能结构的不通孔珩磨头,2、不通孔珩磨工艺,（2）实现不通孔珩磨加工的途径,九、珩磨主要工艺参数,2、不通孔珩磨工艺,（1）与平面研磨相比，平面珩磨优点,3、平面珩磨工艺,1）自动化程度高，工人劳动强度小，适合批量生产。 2）不需严格要求预加工的精度和表面粗糙度，节约加工工时。 3）珩磨盘的制备较研磨盘经济而省事。 4）适于加工不允许嵌砂、加工边缘需密封的工件。 5）珩磨后，工件表面无研磨附着剂，生产过程清洁无污染。,3、平面珩磨工艺,（1）与平面研磨相比，平面珩磨优点,3、平面珩磨工艺,3、平面珩磨工艺,（1）与平面研磨相比，平面珩磨优点,九、珩磨主要工艺参数,3、平面珩磨工艺,（2）平面珩磨的分类,3、平面珩磨工艺,1）双面平面珩磨示意图,3、平面珩磨工艺,（2）平面珩磨的分类,3、平面珩磨工艺,1）双面平面珩磨示意图,（2）平面珩磨的分类,九、珩磨主要工艺参数,3、平面珩磨工艺,2）单面平面珩磨示意图,（2）平面珩磨的分类,九、珩磨主要工艺参数,3、平面珩磨工艺,（1）珩磨加工能力提高。,1）加工范围扩大。由通孔加工扩大到不通孔、锥孔