深孔的珩磨、挤压

1、深孔的加工：深孔的珩磨、挤压 发布时间：2011/2/23 新闻来源：中华机械专家网 新闻类别：技术论坛 深孔的珩磨(原理、特点、珩磨头、珩磨液、工艺参数、工作压力、轮式珩磨) 珩磨是在低的切削速度下，对工件表面进行光整加工的方法，是磨削的一种特殊形式，也是一种较高效率的机械加工工艺。它能够提高工件尺寸和几何形状精度及降低工件表面粗糙度，而广泛于内孔的光整加工。 1、珩磨加工的工作原理，是在一定机械作用下，珩磨条(轮)和工件的相对运动条件下，对工件表面进行低速磨削。 2、珩磨加工的特点：加工精度高，珩磨后圆度可达0.00050.005mm，尺寸精度可达0.0050.025mm，表面粗糙度可达R

2、a0.40.05m，而且无烧伤、嵌砂和裂纹；珩磨主要用于加工孔，适用于加工长径比大于10的深孔，还可以适用于其它成形加工(球面、平面、外圆等)。珩磨孔的直径为11200mm，长度可达12000mm。几乎所有的材料均可以进行珩磨；珩磨后的表面纹理，有利于油膜的形成，而使工件使用寿命增长；珩磨对机床的精度要求低，工人劳动强度低，可适用普通机床(车、铣、镗、钻床)加工高精度的孔。 珩磨油石3、珩磨油石(轮)的选择：珩磨油石(或轮)的选择，是根据工件材料和工件的表面质量要要求，来选择它们的特性(磨料、粒度、硬度和结合剂)的。 1)、磨料：珩磨碳钢、合金钢时，选用白刚玉(WA)；珩磨不锈钢、轴承钢、高速

3、钢时，选用单晶刚玉(SA)或铬刚玉(PA)；珩磨不锈钢、高强度钢、高温合金、耐热钢时，选用立方氮化硼(CBN)：珩磨硬脆材料时，选用碳化物磨料(GC、C、BC、D)。 2)、粒度：磨料的粒度是根据工件表面粗糙度的要求来选择。 Ra0.8m为120#150#；Ra0.4m为150#240；Ra0.2m为240#W40；Ra0.1m为W40W20；Ra0.05m为W20。 3)、结合剂：条式和大直径孔珩磨时，一般选用陶瓷结合剂(V)和树脂结合剂(B)外，还采用青铜结合剂(QT)，小孔径珩磨条也多采用B和QT结合剂。珩磨轮一般采用树脂结合剂。 4)、硬度：在相同条件下，珩磨油石的硬度应比砂轮的硬度低

4、一些，以保证油石在珩磨过程中自锐性好。普通油石的硬度在JP(软3中硬1)选用，金刚石和立方氮化硼油石的硬度在MS(中硬1)选用。总之，珩磨油石(轮)的硬度与工件材料的硬度有关。也即是工件材料的硬度高，油石的硬度应低。 5)、浓度：只有金刚石和立方氮化硼为磨料的磨具才规定浓度。它是指1cm3体积中含有金刚石或立方氮化硼磨料的重量(克拉)。常用油石的浓度为150(6.6克拉/cm3)、100(4.4克拉/cm3)、75(3.3克拉/cm3)、和50(2.2克拉/cm3)四种。它也和工件材料的硬度和磨料粒度有关，硬度高的工件材料和磨料粒度粗，也就选高浓度；反之，就选低浓度。 6)、油石长度和珩磨轮直

5、径：珩磨油石长度一般为1.5倍孔径；珩磨轮直径一般为50120mm。 4、珩磨头：深孔珩磨头有以下几种，如图2021。珩磨头的结构形式，根据不同的需要有许多种，如有珩磨小孔、大孔、锥孔、盲孔和台阶孔。从扩张力分有定压的、手动扩张的。 5、珩磨液：珩磨钢或铸铁时，采用80煤油+20的机械油；珩磨青铜、铝，采用煤油。 6、珩磨工艺参数：圆周速度Vc=1528m/min，往复速度Va=1020m/min，交叉角=30o45o，如图22，合成速度Ve=2035m/min。 交叉角的计算： Vc=Vecos/2(m/min) Va=Vesin/2(m/min) 7、珩磨时的工作压力：一般为0.10.8M

6、Pa，精珩时取小值。 8、珩磨余量：和般为2ap=0.050.1mm，或取前工序总误差的22.5倍。现在在加工长度较大的油缸时，可用无缝钢管，不经过切削，采用刚性珩磨头，直接珩磨加工出油缸。 9、轮式珩磨：轮式珩磨也是一种对工件表面进行光整加工的方法之一。它的原理与实质是利用细粒度磨料的珩磨轮，在浮动的状态下，对工件表面进行低速磨削。轮式珩磨可采用单轮、双轮或多轮的形式。珩磨轮安装的工件轴线在空间相成25o35o，如图2325所示。 轮式珩磨可适用于不同硬度、材质的材料，对前工序工件表面粗糙度要求不高，可达到Ra0.05m的表面粗糙度。由于它在浮动状态下工作，不能改变工件的形状精度。它适用于外

7、圆、内孔、平面，更适用大孔径深孔的光整加工。 1)、轮式珩磨的工艺参数：余量：2ap=0.050.1mm；工件(或珩磨磨头)速度：Vc=5080m/min；进给量：f=0.21mm/r；接触压力：100200N。 2)、珩磨轮特性的选择：参考条式珩磨，但它的结合剂一般采用树脂结合剂。 3)、珩磨液：粗珩时，可加油酸，一般采用煤油8090+10#机械油1020。 4)、珩磨轮的修整：可采用人造聚晶金刚石(PCD)刀具车削，使内外圆同轴和形状接近工作状态；在珩磨过程中自行修整其形状。 5)、珩磨轮制造：珩磨轮工作层由磨料70，环氧树脂20，乙二胺7，邻苯二甲酸二丁酯3组成。浇注前先用容器把环氧树脂

8、加热到7080，把磨料加热到60左右，倒在一起搅拌均匀，再把其它两种倒入搅拌均匀，再加热到7080，并不停地搅拌，3min后即可浇注到模型中，如图26所示，等固化冷却后出模，修整后即可使用。 八、深孔的挤压 挤压加工是小孔表面精整和强化的方法之一，它可以得到IT5IT6的精度和Ra1.60.21m的表面粗糙度，而且对于工具要求简单，对机床的精度要求也低。它适合于孔径250mm的孔，而且加工效率也很高。它的特点是精整尺寸、挤光表面、强化表层。 1、挤压元件：挤压元件的形状如图27所示。它是由工具钢、合金工具钢、高速钢和硬质合金制造。前三种材料淬火后硬度达到HRC6066，加工后的表面粗糙度应小于

9、Ra0.05m。 在使用时最常采用的是a、d、e三种。它的前锥角和后锥角=4o5o；棱带宽度b=1.52mm，也可以用b1/13d+0.3的公式计算(d为孔径)；球形挤压头的球径D=孔径d+过盈量。 2、挤压过盈量：挤压头直径大于工件孔径的量为过盈量。过盈量小了，孔挤压后无法全部熨平反之会产生拉毛和刮伤。它的大小与工件材料、孔径和孔的壁厚有关，有般为0.050.1mm。孔径小，孔壁薄时，取小值。 3、挤压方式：孔的长度较短和孔径大时，采用推挤，反之采用拉挤。拉挤还可以在拉床上进行。 4、挤压速度：工件为塑性材料时，Vc=25m/min，为脆性材料时(如铸铁、黄铜)，Vc=57m/min。 5、挤压润滑剂：工件为塑性材料时，为黄油或MoS2油膏或机