精密特種加工第3講超精密磨削加工

精密加工與特種加工Precisionandultraprecisionmachining第三講（超）精密磨料加工（超）精密加工與特種加工/watch/04600704660518279877.html?page=videoMultiNeed/v_show/id_XNjQ3NTIwMDYw.html/watch/2198302659794861431.html?fr=&page=videoMultiNeed&list=1無心鏡面磨3-1何謂固結(jié)磨料加工?何謂游離磨料加工?它們各有何特點?適用于什么場合?3-2試述超硬磨料磨具(金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪)的特點。超硬磨料磨具為什么會成為精密加工和超精密加工的主要工具之一?3-3在表示普通磨料磨具和超硬磨料磨具的技術(shù)性能時，有哪些技術(shù)性能的表示方法相同?有哪些技術(shù)性能的表示方法不同?3-4為什么在超硬磨料磨具的結(jié)構(gòu)中一般由磨料層、過渡層和基體三個部分組成?過渡層起什么作用?普通磨料磨具的結(jié)構(gòu)為什么與超硬磨料磨具的結(jié)構(gòu)不同?3-5涂覆磨具在制造技術(shù)上的質(zhì)量關(guān)鍵是哪些?（超）精密磨料磨削2023/2/23-6試述近年來涂覆磨具在精密和超精密加工中所占的地位。3-7試述涂覆磨具制造中三種涂覆方法的特點和應(yīng)用場合。3-8試從系統(tǒng)工程的角度分析精密磨削的技術(shù)關(guān)鍵。3-9試分析砂輪修整對精密磨削質(zhì)量的影響。3-10精密磨削能獲得高精度和小表面粗糙度表面的主要原因何在?3-11試分析超硬磨料砂輪的各種修整方法的機理．特點和應(yīng)用范圍。3-12試分析普通磨料砂輪和超硬磨料砂輪在修整機理上的不同。3-13在超硬磨料砂輪磨削時如何選用磨削液?3-14超精密磨削的含義是什么?鏡面磨削的含義是什么?2023/2/23-15試從系統(tǒng)工程的角度來分析超精密磨削能達到高質(zhì)量的原因。3-16試分析超硬微粉砂輪超精密磨削的特點。3-17試比較精密砂輪磨削和精密砂帶磨削的機理．特點和應(yīng)用范圍。3-18比較閉式砂帶磨削和開式砂帶磨削的特點和應(yīng)用場合。3-19論述接觸輪外緣截面形狀及其結(jié)構(gòu)對砂帶磨削的影響。3-20分析接觸輪外緣材料的種類及其硬度對砂帶磨削的影響。3-2l如何處理砂帶磨削時的冷潤與除塵問題?2023/2/2精密和超精密磨削概述精密磨削超硬磨料砂輪磨削超精密磨削精密和超精密砂帶磨削精密磨削和超精密磨削2023/2/2精密和超精密磨削概述

金剛石刀具主要是對鋁、銅及其合金等材料進行超精密切削，而對于黑色金屬、硬脆材料的精密與超精密加工，則主要是應(yīng)用精密和超精密磨料加工。所謂精密和超精密磨料加工，就是利用細粒度的磨粒和微粉對黑色金屬、硬脆材料等進行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。2023/2/2精密和超精密磨削概述一、精密和超精密磨料加工分類固結(jié)磨料加工將磨料或微粉與結(jié)合劑粘合在一起，形成一定的形狀并具有一定強度，再采用燒結(jié)、粘接、涂敷等方法形成砂輪、砂條、油石、砂帶等磨具。精密和超精密砂輪磨削精密砂輪磨削：砂輪的粒度60＃～80＃，加工精度1μm，Ra0.025μm；超精密砂輪磨削：砂輪的粒度W40～W50，加工精度0.1μm，Ra0.025～0.008μm。精密和超精密砂帶磨削精密砂帶磨削：砂帶粒度W63～W28，加工精度1μm，Ra0.025;超精密砂帶磨削：砂帶粒度W28～W3，加工精度0.1μm，Ra0.025～0.008μm。一、精密和超精密磨料加工分類2023/2/2精密和超精密磨削概述游離磨料加工磨料或微粉不是固結(jié)在一起，而是成游離狀態(tài)。傳統(tǒng)方法：研磨和拋光新方法：磁性研磨、彈性發(fā)射加工、液體動力拋光、液中研拋、磁流體拋光、擠壓研拋、噴射加工等。一、精密和超精密磨料加工分類2023/2/2精密和超精密磨削概述2、精密和超精密砂輪磨料磨具磨料及其選擇普通磨料碳化物系碳化硼碳化硅剛玉系超硬磨料金剛石天然人造立方氮化硼2、精密和超精密砂輪磨料磨具磨料粒度及其選擇多選用180?！?40＃普通磨料、170/200～325/400超硬磨料的磨粒和各種粒度的微粉。結(jié)合劑及其選擇將磨料粘合在一起，形成一定的形狀，并有一定的強度。樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑組織和濃度及其選擇普通磨具中磨料的含量用組織表示，超硬磨具中磨料的含量用濃度表示。成形磨削、溝槽磨削、寬接觸面平面磨削選用高質(zhì)量濃度；半精磨、精磨選用細粒度、中質(zhì)量濃度；高精度、低表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削選用細粒度、低質(zhì)量濃度。2、精密和超精密砂輪磨料磨具硬度及其選擇普通磨具硬度低表示磨粒易脫落。超硬磨具無硬度項指標。磨具的強度高速回轉(zhuǎn)時，抵抗因離心力的作用而自身破碎的能力。磨具的形狀和尺寸及其基體材料根據(jù)機床規(guī)格和加工情況選擇磨具的形狀和尺寸?；w材料與結(jié)合劑有關(guān)，金屬結(jié)合劑磨具多采用鐵或銅合金；樹脂結(jié)合劑磨具采用鋁及合金或電木；陶瓷結(jié)合劑磨具多采用陶瓷。2023/2/23、精密和超精密涂覆磨具涂覆磨具分類涂覆磨具工作條件基底材料形狀耐水干磨復(fù)合紙棉布化纖布塑料膜盤狀頁狀卷狀環(huán)狀帶狀2023/2/2涂覆磨料及粒度棕剛玉、白剛玉、鉻剛玉、鋯剛玉黑色碳化硅、綠色碳化硅、氧化鐵、人造金剛石等。涂覆磨料的粒度無論磨粒還是微粉，都用P字粒度號表示。粘接劑又稱為膠，作用是將砂粒牢固地粘接在基底上。動物膠：皮膠、明膠、骨膠等。用于輕切削的干磨和油磨。樹脂：醇酸樹脂、胺基樹脂、尿醛樹脂、酚醛樹脂等。用于難磨材料或復(fù)雜形面的磨削或拋光。高分子化合物：聚醋酸乙稀酯。用于精密磨削。精密和超精密磨削概述三、精密和超精密涂覆磨具2023/2/2涂覆方法重力落砂法涂覆法靜電植砂法三、精密和超精密涂覆磨具2023/2/2精密磨削一、精密磨削機理微刃的微切削作用微刃的等高切削作用微刃的滑擠、摩擦、拋光作用2023/2/2精密磨削二、精密磨削砂輪選擇

精密磨削使所用砂輪的選擇以易產(chǎn)生和保持微刃及其等高性為原則。磨削鋼件及鑄鐵件時，采用剛玉磨料較好，單晶剛玉最好，白剛玉、鉻剛玉應(yīng)用最普遍。砂輪的粒度可選擇粗粒度和細粒度兩類。結(jié)合劑選擇樹脂較好，加入石墨填料加強摩擦拋光作用。2023/2/2精密磨削三、精密磨削時砂輪的修整砂輪修整是精密磨削的關(guān)鍵，有單粒金剛石修整、金剛石粉末燒結(jié)型修整器修整和金剛石超聲波修整等。砂輪的修整用量有修整導(dǎo)程、修整深度、修整次數(shù)和光修次數(shù)。修整導(dǎo)程（縱向進給量）為10～15mm/min，修整深度為2.5μm/單行程，精修次數(shù)2～3次，光修次數(shù)1次單行程。2023/2/2精密磨削四、精密磨床

精密磨削要在精密磨床上進行。精密磨床應(yīng)滿足的要求：

1、高幾何精度：主要有砂輪主軸回轉(zhuǎn)精度和導(dǎo)軌平直度，以保證工件的幾何形狀精度要求，主軸軸承一般采用動壓和動靜壓組合軸承。

2、低速進給運動的穩(wěn)定性：要求無爬行和沖擊現(xiàn)象，能平穩(wěn)工作。特殊設(shè)計液壓系統(tǒng)，采取排除空氣、低流量節(jié)流閥、工作臺導(dǎo)軌壓力潤滑。

3、減少振動

1）電動機的轉(zhuǎn)子應(yīng)進行動平衡，電動機與砂輪架之間進行隔振；

2）砂輪要進行動平衡；

3）精密磨床最好安裝在防振地基上。精密磨削五、磨削用量砂輪速度一般在15～30m/s一般在6～12m/min工作速度工件縱向進給量一般為50～100mm/min或0.06～0.5mm/r橫向進給量（吃刀量）一般取0.6～2.5μm/單行程橫向進給次數(shù)一般約2～3次（單行程）光磨（無火花磨削）粗粒度砂輪精細修整后，光磨次數(shù)采用5～8次細粒度砂輪精細修整后，光磨次數(shù)采用10～25次。2023/2/2超硬磨料砂輪磨削一、超硬磨料砂輪磨削特點1）可加工各種高硬度、高脆性金屬材料和非金屬材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體、石材等。立方氮化硼砂輪磨削時，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性強，不易與鐵素元素產(chǎn)生親和作用和化學(xué)反應(yīng)，加工黑色金屬時，有較高的耐磨性。

2）磨削能力強，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及實現(xiàn)加工自動化。

3）磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì)量好，無燒傷、裂紋和組織變化。

4）磨削效率高。

5）綜合成本低。2023/2/2整形對砂輪進行微量切削，使砂輪達到所要求的幾何形狀精度，并使磨料尖端細微破碎，形成鋒利的磨削刃。修銳去除磨粒間的結(jié)合劑，使磨粒間有一定的容屑空間，并使磨刃突出于結(jié)合劑之外，形成切削刃。超硬磨料砂輪磨削二、超硬磨料砂輪修整2023/2/2二、超硬磨料砂輪修整車削法用單點、聚晶金剛石筆，修整片等車削金剛石砂輪達到修整目的。磨削法用普通磨料砂輪或砂塊與超硬磨料砂輪對磨進行修整，普通磨料磨粒被破碎，切削超硬磨料砂輪上的樹脂、陶瓷、金屬結(jié)合劑，致使超硬磨粒就會脫落。目前最為廣泛采用的修整法。二、超硬磨料砂輪修整滾壓擠軋法用碳化硅、剛玉、硬質(zhì)合金或鋼鐵等制成修整輪，與超硬磨料砂輪在一定壓力下進行自由對滾，使結(jié)合劑破裂形成容屑空間，并使超硬磨粒表面崩碎形成微刃。加入碳化硅、剛玉等游離磨料，依靠游離磨料擠軋作用進行修銳。2023/2/2二、超硬磨料砂輪修整噴射法碳化硅和剛玉2023/2/2二、超硬磨料砂輪修整電加工法電解修整法利用電化學(xué)腐蝕作用蝕除金屬結(jié)合劑，多用于金屬結(jié)合劑砂輪的修銳，非金屬結(jié)合劑砂輪無效。2023/2/2二、超硬磨料砂輪修整電火花修整法電火花放電加工，適用于各種金屬結(jié)合劑砂輪。若在結(jié)合劑中加入石墨粉，可用于樹脂、陶瓷結(jié)合劑砂輪。既可整形，又可修銳。2023/2/2二、超硬磨料砂輪修整超聲波振動修整法用受激振動的簧片或超聲波振動頭驅(qū)動的幅板作為修整器，并在砂輪和修整器間放入游離磨料撞擊砂輪的結(jié)合劑，使超硬磨粒突出結(jié)合劑。2023/2/2三、超硬磨料砂輪磨床超精密磨削對磨床的要求：1）要求磨床的精度較高，砂輪主軸回轉(zhuǎn)精度其徑向跳動應(yīng)<0.01mm，端面圓跳動<0.005mm。2）比普通磨床剛度提高50％左右。3）進給系統(tǒng)精度高、進給速度均勻準確，縱向進給速度最小可達0.3m/min，橫向進給最小可達0.001～0.002mm/單行程。4）各運動件和主軸回轉(zhuǎn)部分、進給運動導(dǎo)軌部分有可靠的密封。5）有比較完善的磨削液處理系統(tǒng)。6）采取相應(yīng)的防振、隔振措施。2023/2/2超硬磨料砂輪磨削四、超硬磨料砂輪磨削工藝磨削用量磨削速度人造金剛石砂輪的磨削速度為12～30m/s，立方氮化硼砂輪的磨削速度為45～60m/s.磨削深度工件速度一般為10～20m/min縱向進給速度一般在0.45～1.5m/min磨削深度為0.002～0.01mm2023/2/2超硬磨料砂輪磨削四、超硬磨料砂輪磨削工藝磨削液磨削液的作用磨削液的種類和組成降低磨削溫度，減少磨削力，改善磨削表面質(zhì)量，提高磨削效率和砂輪壽命。潤滑、冷卻、清洗性能，尚有滲透性、防銹性、防腐性、防火性、切削性和極壓性等油性液：成分是礦物油，如機油、輕質(zhì)柴油、煤油，加入脂肪油和添加劑。水溶性液：成分是水，如乳化液、無機鹽水溶液和化學(xué)合成液等。金剛石砂輪磨削時常用油性液和水溶性液，立方氮化硼砂輪磨削時用油性液。2023/2/2超硬磨料砂輪磨削五、超硬磨料砂輪的平衡靜平衡動平衡

力矩平衡，用于窄砂輪的平衡，是在一個平面上的平衡。（1）機外靜平衡架上平衡（2）機上動態(tài)平衡（3）機外動態(tài)平衡力偶平衡，用于寬砂輪和多砂輪軸的平衡。一般在動平衡機上進行。2023/2/2超精密磨削一、超精密磨削和鏡面磨削超精密磨削的加工精度達到或高于0.1μm，表面粗糙度低于0.025μm，是一種亞微米級的加工方法；對于鋼、鐵材料和陶瓷、玻璃等硬脆材料是一種重要的加工方法。鏡面磨削加工表面粗糙度達到0.02～0.01μm。

超精密磨削的特點：1）超精密磨削是一種超微量去除加工2）超精密磨削是一個高精度、高穩(wěn)定性的系統(tǒng)工程3）超精密磨床是超精密磨削的關(guān)鍵2023/2/2超精密磨削二、超精密磨削機理磨削加工過程單顆粒磨削1）磨粒是一顆具有彈性支承（結(jié)合劑）的和大負前角切削刃的彈性體。2）磨粒切削刃的切入深度是從零開始逐漸增加，到達最大值再逐漸減少，最后到零。3）磨粒磨削時在工件的接觸過程中，開始是彈性區(qū)，繼而塑性區(qū)、切削區(qū)、塑性區(qū)，最后是彈性區(qū)。4）超精密磨削時有微切削作用、塑性流動和彈性破壞作用，同時還有滑擦作用。2023/2/2超精密磨削磨削加工過程

磨削加工是無數(shù)磨粒的連續(xù)磨削。加工的實質(zhì)是工件被磨削的表層，在無數(shù)磨粒瞬間的擠壓，摩擦作用下產(chǎn)生變形，而后轉(zhuǎn)為磨屑，并形成光潔表面的過程。

磨削過程可分為：三個階段，砂輪表面的磨粒與工件材料接觸，發(fā)生彈性變形，磨粒繼續(xù)切入工件（切削深度增加），工件材料進入塑性階段，材料晶粒發(fā)生滑移。塑性變形不斷增大，當力達到工件的強度極限時，被磨削層材料產(chǎn)生擠裂，即進入切削階段，最后被切離。當磨削切入量達到最大值后，逐漸減少，最后到零，同時經(jīng)歷塑性區(qū)和彈性區(qū)。二、超精密磨削機理2023/2/2三、超精密磨床超精密磨床的特點

（1）高精度尺寸精度：±0.25～±0.5

圓度：0.25～0.1μm

圓柱度：25000：0.25～5000：1μm

表面粗糙度：0.006～0.01μm

（2）高剛度剛度值一般應(yīng)在200N/μm以上（3）高穩(wěn)定性（4）微進給裝置使砂輪獲得行程為2～50μm，位移精度為0.02～0.2μm，

分辨率達0.01～0.1μm。（5）計算機數(shù)控2023/2/2超精密磨削三、超精密磨床超精密磨床的結(jié)構(gòu)

超精密磨床在結(jié)構(gòu)上的發(fā)展趨勢：（1）主軸軸承由動壓向動靜壓和靜壓發(fā)展，由液體靜壓向空氣靜壓發(fā)展。（2）多采用空氣靜壓導(dǎo)軌，也有采用精密研磨配制的鑲鋼滑動導(dǎo)軌。（3）床身、工作臺等逐漸采用穩(wěn)定性好的天然或人造花崗巖。（4）整個機床采用對稱結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、淋浴結(jié)構(gòu)等熱穩(wěn)定性措施。2023/2/2超精密磨削三、超精密磨床超精密磨削工藝

砂輪線速度：1860m/min

工件線速度：4～10m/min

工作臺縱向進給速度;50～100mm/min

磨削深度：0.5～1μm

磨削橫進給次數(shù)：2～4次無火花磨削次數(shù)：3～5次磨削余量：2～5μm2023/2/2接觸輪硬磁盤—裝在主軸真空吸盤上砂帶磨削示意圖V砂帶砂帶輪卷帶輪F-徑向進給f-徑向振動精密和超精密砂帶磨削2023/2/2精密和超精密砂帶磨削砂帶磨削方式閉式砂帶磨削開式砂帶磨削采用無接頭或有接頭的環(huán)形砂帶，通過張緊輪撐緊，由電動機通過接觸輪帶動砂帶高速回轉(zhuǎn)，工件回轉(zhuǎn)，砂帶頭架或工作臺縱向及橫向進給運動，從而對工件進行磨削。采用成卷砂帶，由電動機經(jīng)減速機構(gòu)通過卷帶輪帶動砂帶作極緩慢的移動，砂帶繞過接觸輪并以一定的工作壓力與工件被加工表面接觸，工件回轉(zhuǎn)，砂帶頭架或工作臺縱向及橫向進給，從而對工件進行磨削。砂帶在磨削過程中的連續(xù)緩慢移動，切削區(qū)不斷出現(xiàn)新砂粒，磨削質(zhì)量高且穩(wěn)定，磨削效果好一、砂帶磨削方式、特點和應(yīng)用2023/2/2閉式砂帶磨削砂帶磨削分類：按砂帶與工件接觸形式分為接觸輪式、支承板（輪）式、自由浮動接觸式和自由接觸式。按加工表面類型分為外圓、內(nèi)圓、平面、成形表面等。2023/2/2開式砂帶磨削

2023/2/2精密和超精密砂帶磨削一、砂帶磨削方式、特點和應(yīng)用砂帶磨削特點1）砂帶與工件是柔性接觸，磨粒載荷小而均勻，砂帶磨削工件表面質(zhì)量高，表面粗糙度可達0.05～0.01μm，又稱“彈性”磨削。2）靜電植砂法是磨粒具有方向性，力、熱作用小，有較好的切削性，有效地減小了工件變形和表面燒傷。工件的尺寸精度可達5～0.5μm，平面度可達1μm。又有“冷態(tài)”磨削之稱。3）砂帶磨削效率高，無需修整。4）砂帶制作簡單方便，無燒結(jié)、動平衡等問題，價格也便宜，砂帶磨削設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單。5）砂帶磨削有廣闊的工藝性和應(yīng)用范圍、很強的適應(yīng)性。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削一、砂帶磨削方式、特點和應(yīng)用砂帶磨削特點

砂帶研拋加工：開式砂帶磨削方式，用細粒度砂粒聚酯薄膜基底砂帶。1）接觸輪外緣材料為橡膠、塑料時，加工時的拋光作用強；2）接觸輪外緣材料為鋼鐵、銅、膠木時，加工時的研磨作用強；3）接觸輪外緣材料為半軟半硬時，加工時研磨、拋光兼有。缺點：砂帶磨削不能加工窄退刀槽的階梯軸、階梯孔、盲孔、小孔、齒輪等，對形狀和位置精度要求高的也不如精密砂輪磨削。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削二、砂帶磨削機理

砂帶磨削時，彈性變形區(qū)的面積較大，使磨粒承受的載荷大大減小，載荷值也較均勻，且有減振作用。砂帶磨削時材料的塑性變形和摩擦力均較砂輪磨削時減小，力和熱的作用降低，工件溫度降低。砂帶粒度均勻、等高性好，磨粒尖刃向上，有方向性，且切削刃間隔長，切屑不易堵塞，有較好的切削性。砂帶磨削兼有磨削、研磨和拋光的綜合作用，是一種復(fù)合加工。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削三、精密砂帶磨床和砂帶頭架砂帶磨削頭架閉式磨削頭架組成：接觸輪（或支撐板）、主動輪、張緊輪、張緊機構(gòu)、調(diào)偏機構(gòu)、電動機、基座等。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削開式磨削頭架組成：卷帶輪、接觸輪、砂帶輪、電動機、基座等。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削砂帶振動磨削

開式砂帶磨削和振動疊加的復(fù)合加工。1)在開式砂帶磨削時，振動可彌補工件不能高速運動時效率下降，使加工效率大大提高。2）振動的疊加可以形成復(fù)雜而又不重復(fù)地磨削軌跡，形成網(wǎng)狀紋，有利于降低表面粗糙度，得到很低的粗糙度值加工表面。3）可采用干式磨削，加工表面不易出現(xiàn)劃痕。4）對寬砂帶，沿接觸輪軸向振動可使砂帶不跑偏和磨損均勻。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削三、精密砂帶磨床和砂帶頭架接觸輪2023/2/2精密和超精密砂帶磨削三、精密砂帶磨床和砂帶頭架接觸輪的選用原則（1）接觸輪的硬度越大，加工表面粗糙度越大；（2）除軟質(zhì)接觸輪因超速而發(fā)生硬化外，速度高，所獲得的表面粗糙度就低；（3）鋸齒形接觸輪與表面平滑的接觸輪相比，砂帶的使用壽命要長；（4）在加工工件的硬度一定時，硬質(zhì)接觸輪比軟質(zhì)接觸輪的切削量大。其他元件：主動輪、張緊輪及張緊機構(gòu)、調(diào)偏機構(gòu)、振蕩機構(gòu)。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削四、精密砂帶磨削工藝砂帶磨削用量選擇砂帶速度對閉式磨削，粗磨時為12～20m/s，精磨為25～30m/s.工件速度粗磨選20～30m/min，精磨選20m/min以下縱向進給量及磨削深度粗磨時，縱向進給量為0.17～3.00mm/r，磨削深度為0.05～0.10mm，精磨時，縱向進給量為0.4～2.00mm/r，磨削深度為0.01～0.05mm。接觸壓力一般選取50～300N2023/2/2精密和超精密砂帶磨削四、精密砂帶磨削工藝砂帶選擇及其修整滾壓法對磨法預(yù)磨法使砂帶通過一對有相應(yīng)間隙的淬火鋼制平滑滾輪，砂帶受壓將凸出磨粒壓平而獲得等高性。用一細粒度砂帶與欲用的新砂帶對磨，將其凸出磨粒修整掉。將新砂帶使用一段時間后，待砂帶處于正常磨損的最佳階段時備用。2023/2/2精密和超精密砂帶磨削四、精密砂帶磨削工藝磨削液與干磨劑的選擇2023/2/2精密和超精密砂帶磨削四、精密砂帶磨削工藝砂帶磨削的除塵無論是濕磨還是干磨，無論是在砂帶磨床還是在普通磨床上利用砂帶磨削頭架磨削，都應(yīng)設(shè)有吸塵和集塵裝置。用于磨削管件的砂帶磨床（帶有行星系統(tǒng)）精密和超精密砂帶磨削2023/2/2◆游離磨料加工超精密研磨與拋光研磨：工件、磨料(較粗)、研具(硬質(zhì))、相對運動拋光：工件、磨料(較細)、拋光器(軟質(zhì))、相對運動注重加工表面質(zhì)量(表面變質(zhì)層：組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)力、應(yīng)變、表面硬度、表面粗糙度、殘余應(yīng)力、表面裂紋、表面成分等)磨料在工件和研具之間進行轉(zhuǎn)動；研具面支撐磨料研磨加工2023/2/2研磨方法(單面、雙面、旋轉(zhuǎn)、往復(fù))；研具(鑄鐵、軟布、樹脂、橡膠、塑料)；磨粒(種類、粗細)；環(huán)境(溫度)；壓力；速度等超精密研磨與拋光◆影響研磨和拋光

的主要工藝因素利用研磨工具和研磨劑，從工件表面磨去一層極薄的工件材料的精整加工方法研磨是在良好的預(yù)加工基礎(chǔ)上對工件進行微量切削的，尺寸誤差和形狀誤差可達0.1-0.3μm，Ra為0.025μm以下。研磨劑由磨料、研磨液及輔料調(diào)配而成研磨余量一般為0.01~0.03mm

研磨超精密研磨與拋光2023/2/2研磨加工機理研磨加工，通常是在剛性研具（如鑄鐵、錫、鋁等軟金屬或硬木、塑料等）里注入lμm至十幾微米大小的氧化鋁和碳化硅等磨料，在一定壓力下，通過研具與工件的相對運動，借助磨粒的微切削作用，除去微量的工件材料，以達到髙的幾何精度和優(yōu)良的表面粗糙度。研磨研磨時磨料的工作狀態(tài)

1）磨粒在工件與研具之間發(fā)生滾動，產(chǎn)生滾軋效果；

2）磨粒壓入到研具表面，用露出的磨粒尖端對工件表面進行刻劃，實現(xiàn)微切削加工；

3）磨粒對工件表面的滾軋與微量刻劃同時作用。研磨加工機理研磨研磨十五863子課題驗收匯報研磨設(shè)備簡單，計劃原理成形可提高尺寸精度和形狀精度，但不能提高位置精度。微量切削，加工余量0.01~0.03mm，生產(chǎn)效率低，

研磨劑易飛濺，污染環(huán)境平面、圓柱面、圓錐面、螺紋、齒面、配合面精密零件的終加工，如量塊、鋼球、光學(xué)元件、半導(dǎo)體晶體

工藝特點應(yīng)用研磨加工特點及應(yīng)用利用珩磨工具對工件表面施加一定壓力，珩磨工具同時作相對旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運動，磨除工件表面極小余量的一種精整加工方法多在精磨或精鏜的基礎(chǔ)上在珩磨機上進行，單件小批量生產(chǎn)也可在立式鉆床上進行多用于加工圓柱孔珩磨余量一般為0.02~0.15mm（鑄鐵）或0.005~0.08mm（鋼件）。磨削軌跡應(yīng)成均勻而不重復(fù)的交叉網(wǎng)紋珩磨

珩磨

油石是由磨料制成的，相當砂輪，磨料更微細。

珩磨頭與主軸浮動連接，可沿孔壁自動導(dǎo)向。

原理

生產(chǎn)效率高，加工余量比研磨大尺寸精度和形狀精度高，Ra0.2~0.05um不能提高位置精度珩磨表面耐磨珩磨頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜主要用于大孔、深孔的精整加工大批大量生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)中都有應(yīng)用

工藝特點

應(yīng)用珩磨特點及應(yīng)用

是指用極細磨粒的油石，以恒定壓力（5~20Mpa）和復(fù)雜相對運動對工件進行微量磨削，以降低表面粗糙度為主要目的的光整方法。外圓超精加工時，注入光磨液，形成油膜。工件以較低的速度（v=6~30m/min）旋轉(zhuǎn)，油石一方面以5~50Hz的頻率、1~6mm的振幅作往復(fù)振動，另一方面以0.1~0.15mm/r的進給量縱向進給；油石對工件表面的壓力，靠調(diào)節(jié)上面的壓力彈簧來實現(xiàn)。

超級光磨超級光磨只能切除微觀凸鋒，一般不留或只留很小的加工余量（0.003~0.01mm）。加工Ra可小于0.012μm，表面質(zhì)量高。加工余量小，生產(chǎn)率高。常用于大批大量生產(chǎn)中加工曲軸、凸輪軸的軸頸外圓、飛輪、離合器盤的端平面以及滾動軸承的滾道等。用涂有拋光膏的軟輪（即拋光輪）高速旋轉(zhuǎn)對工件進行微弱切削，從而降低工件表面粗糙度，提高光亮度的一種光整加工方法軟輪用皮革、毛氈、帆布等材料疊制而成，具有一定的彈性，以便工作時能按工件表面形狀變形，增大拋光面積或加工曲面。拋光膏由較軟的磨料（氧化鐵、氧化鉻等）和油脂（油酸、硬脂酸、石蠟、煤油等）調(diào)制而成拋光

拋光時線速度一般為30~50m/s。軟輪與工件之間應(yīng)有一定壓力一般在磨削或精車、精銑、精刨的基礎(chǔ)上進行，不留加工余量拋光后Ra可達0.1~0.012μm，并可明顯地增加光亮度不能提高尺寸精度、形狀精度和位置精度容易對曲面進行加工，多用于表面的修飾加工及電鍍前的預(yù)加工。拋光橡皮砂輪拋光磨頭比較拋光超級光磨研磨珩磨加工質(zhì)量提高光亮程度降低Ra既降低Ra，又提高尺寸、形狀精度應(yīng)用范圍加工各種表面孔工具設(shè)備簡單稍復(fù)雜復(fù)雜生產(chǎn)效率高低較高2023/2/2超精密研磨與拋光精密研磨拋光新技術(shù)拋光方法化學(xué)機械拋光化