珩磨加工是怎樣（yàng）的一種加工方式？有什麽不同（tóng）？
2020-2-17 來源（yuán）：金屬加工 作者：孟璐 鄭文（wén）虎
珩磨（mó）加工是磨削加工的特殊工藝形式，其實（shí）質是一種低速磨削，也是一種高效率的光整加工（gōng）方法，其加工範圍廣、加工精度高，可以在多種機床上采用，而且工具簡單、操作簡便。
1、珩磨加工的特點
珩磨加工具有如（rú）下（xià）特點：
（1）加工範圍廣。主要用（yòng）於孔的光整加工，如圓柱（zhù）孔、台階孔、盲孔和圓錐孔（kǒng）等。也可（kě）用於平麵、球麵和成形麵（miàn）及外圓表麵。珩磨的孔徑為1～1200mm或更大，孔（kǒng）長可達（dá）12000mm。幾乎（hū）所有的工件材料都可以珩磨加工。
（2）加工表麵質量好。珩磨後的表麵（miàn）呈交（jiāo）叉網紋，有利於潤滑油的貯存和潤滑膜的保持，耐磨損，使用壽命（mìng）長。還由於珩（héng）磨速度是（shì）一般磨（mó）削（xuē）速度的（de）幾十（shí）分之（zhī）一，磨削力和熱（rè）很小，工件表麵不產生燒傷、裂紋、變質和硬質層。
（3）加工精度高。采用珩磨加工內孔時，其圓度（dù）和圓柱度可達0.005～0.01mm，表麵粗糙度（dù）值Ra可達0.05～0.2μm，但不能提（tí）高位置精（jīng）度，可以代替部分磨削加工，加工效率與磨削相當（dāng）。
（4）對機（jī）床精度要求低。珩磨加（jiā）工除采用專（zhuān）用的珩磨機床外（wài），也可在車床（chuáng）、鏜床和鑽床上進行。
2、珩磨加工原理
珩磨是利（lì）用安（ān）裝在珩磨頭圓周上若（ruò）幹條（tiáo）油石，由脹開機構將油石徑向脹開，使油石壓向工件孔壁，產生一定的壓（yā）力和接（jiē）觸麵積（jī），在珩磨頭（或工件）旋轉和往複運動中對工件（jiàn）進行低速磨削，如圖1所示。為了減小機（jī）床主軸與工件中心不同軸和機（jī）床主軸旋轉精度對工件加工精度的影響（xiǎng），珩磨（mó）頭（tóu）與機床主軸間的（de）連（lián）接采（cǎi）用浮動連接，以工件孔為導向。珩（héng）磨時，油（yóu）石與孔壁重疊接觸點相互幹涉、相互修整，在珩磨運動中使孔表麵呈現（xiàn）交叉的螺旋線切削軌跡。由於運動軌跡不重複，使幹涉點的機會差不多均等，切削作用不斷減弱，孔與油石麵的圓（yuán）度和圓柱度不斷提（tí）高（gāo），孔壁的表麵粗糙度值將不斷降低，在達到所要求的尺寸精度後，完成（chéng）珩磨加工。
3、珩磨頭的結構
在珩磨加工過程中，工件的（de）加工精度（尺寸和形狀）、加工效率（lǜ）和加（jiā）工表麵質量，都取決於珩磨頭的結構合理，同時也取決於機床的進給方式、油石特性（xìng）和（hé）工件夾具。珩（héng）磨頭結構好，油石脹縮均勻，切（qiē）削液易注入，切屑與磨粒脫落後易排除，油石的修（xiū）整與定位準確（què）和（hé）製造容易（yì），將（jiāng）直接影響珩磨效果。
珩（héng）磨頭（tóu）由磨頭體、油石座、油石、導向條、彈簧和錐體脹芯（xīn）組成，如圖2所示。珩磨頭的結構與尺寸是根據被加工工件的結構（gòu）與尺寸設計製造的，原理都相（xiàng）同。有定壓脹進、台階孔、手動脹縮，有萬向和沒有萬向、小孔、單油石和對開瓦、盲孔和圓錐孔等珩磨頭。
4、油石的選擇
（1）油石特性的選（xuǎn）擇。油石的磨（mó）料有剛玉類、碳化物類、人造金剛石和立（lì）方氮化硼，可根據工件（jiàn）材料和加工質（zhì）效進行（háng）選擇。過去多采用前兩種磨料，現代多采用後兩種磨料。因為此兩（liǎng）種磨料的硬度極（jí）高，是前兩種磨（mó）料硬度的3～4倍，耐磨性高，壽命長，切削刃鋒利（lì），加工質量好，相對成本很低。油石的結合劑（jì）一般采（cǎi）用樹脂結合（hé）劑，前兩種磨料以前多采用陶瓷結合劑，對（duì）於幾毫米以下的小孔采用金（jīn）屬（或電鍍）結合劑（jì）。磨料的粒度是根據工件表麵粗糙度值要求選擇的。粒（lì）度粗則加工效率高，表麵（miàn）粗糙度（dù）值Ra大；反之，粒度細（xì）則加工效率低，表麵粗糙度值Ra就小。當（dāng）磨料粒度為（wéi）F120～F150時（shí），表麵粗糙度值Ra可達0.8μm；當磨料粒（lì）度為F150～F240時，表麵粗糙度值Ra可達0.4μm；當（dāng）磨料粒度為F240～W20時，表麵粗糙度值Ra可達0.05～0.2μm。油石的（de）硬度和組織，請參照磨削時砂輪特性的選擇原則。對於超硬（yìng）磨料（人造金剛石和立方氮化硼）的（de）油石，還得選擇合（hé）理的濃度，即每立方厘米所含超硬磨料（liào）的克拉（ct）質量（1ct=0.2g），一般采用75%（313ct/cm3）和100%（4.4ct/cm3）濃（nóng）度為宜。上述選擇也適用（yòng）於（yú）輪式珩磨。
（2）油石（珩磨輪）尺寸的選擇。工件材料硬時，油石應窄一些；工件材料軟時（shí），油石應寬一些。加工脆性材料，油石應寬（kuān）一些；加工塑（sù）性材料，油石應窄一些，有利於排屑。珩磨頭油石總寬度應為孔圓（yuán）周長的15%～28%為宜。關於油石的長度，對於一般孔，油石長度為孔徑的1.0～1.5倍；對於小孔，油石長度為孔長的1/2～2/3，但不能太長，太長了會增加珩磨頭的質量，但它的導向性就好。如果過（guò）短，會影響（xiǎng）孔的（de）直線性（圓柱度）。珩磨輪的尺寸，一般直徑為φ50～φ100mm，寬度為25～35mm。
5、珩（héng）磨用量
（1）珩磨（mó）合成速度vc。它是由珩磨頭圓周速度v和往複速度va合成的，油石上的磨（mó）粒在工件孔表麵上的（de）運動軌跡是兩條相（xiàng）交叉成一定角度的螺旋（xuán）線，是由（yóu）無數磨粒切削的結果（guǒ），便在工件表麵（miàn）上形成交叉網（wǎng）狀紋理。網狀紋理（lǐ）交叉角θ稱為切削交叉角，如圖3所示。不（bú）同工件材料（liào）的圓周速度v也不相同，硬度高的圓周速度低，硬度低的圓周速度相對高一些，一般v=20～60m/min。往複（fù）速度v a=18～25m/min，交叉角（jiǎo）θ=40°～90°，合成速度vc=18～35m/min。
（2）珩磨（mó）油石工作壓（yā）力。它是指垂直作用在油石單位麵積上的平均壓力。粗珩時單位麵積上（shàng）的工（gōng）作壓力（lì）為0.2～0.5MPa，超精珩時為0.05～0.1MPa。
（3）珩磨進給量。進給量的（de）大小取決於工（gōng）件材料的硬度、磨粒的粒度和加工階段（粗或精加工）。若（ruò）工件材料硬度大，在精加工時進給量小（xiǎo）一些；反之應大一些。一般珩磨徑（jìng）向進給量，粗珩時為1.8～3.2μm/r，精珩（héng）時為（wéi）0.1～1.5μm/r。
（4）珩磨條（tiáo）工作行程l和越程量a。它取決於油石（shí）的長度l1，同時也影（yǐng）響珩磨後孔（kǒng）的圓柱度，如圖4所示。l＝L＋2a－l1（L為工件長度）。一般油石的越程量取油石長度l1的1/5～1/3。
（5）珩磨（mó）餘量。珩磨餘量的大小與前工序形狀誤差和表麵粗糙度值大小（xiǎo）有關，也即珩磨餘量必須（xū）大於這兩者的總誤差。一般取前（qián）工（gōng）序總誤（wù）差的2～2.5倍，同時（shí）也和生產批量大小有關。單件生產為0.04～0.1mm，成批量生產為0.02～0.06mm。
6、珩（héng）磨液
珩磨（mó）時一定要采用具有（yǒu）良好的清洗作用、冷（lěng）卻作用和（hé）有一（yī）定（dìng）潤滑作用的珩磨液。加工鋼時，采用80%～90%煤油加10%～20%的2號錠（dìng）子油，或（huò）55%煤（méi）油加40%油酸和5%鬆節油；加工鑄鐵時，采用煤油，或煤油加10%～20%的2號錠子（zǐ）油；加工青銅或鋁（lǚ）合金時，采用煤油。在使用珩磨液時，必（bì）須清潔或過濾，以避免劃傷工件表麵。此珩磨液也適用於珩磨輪珩（héng）磨。
7、輪式珩磨加工
（1）輪式珩磨加工原理。輪式珩磨是一種工件表（biǎo）麵光整加工方法。它的（de）原（yuán）理與實質是（shì），用細粒度磨（mó）具在彈性壓力下對工件表麵進（jìn）行低速磨削。輪式珩磨有單輪、雙輪和多輪（lún）珩磨方式。圖5所示為雙輪珩軸的外圓。工件旋轉帶動珩（héng）磨輪被動旋轉，珩磨輪的軸線與工件軸線在空間（jiān）相（xiàng）交（jiāo）27°～35°，在彈簧的作用下壓向工件，並沿工件軸（zhóu）向進給，形（xíng）成低速磨削運動，完成珩磨加（jiā）工。輪式珩磨（mó）主要用於光整加工工件的內（nèi）、外圓表麵，如各種軸類、軋輥、套筒、缸筒、活塞（sāi）杆和大型軸承內（nèi）、外圓滾道。加工的工件材料（liào）有鋼、鑄鐵、硬質合金、淬火鋼和硬脆金屬等。
（2）輪式珩磨加工特點。①可以獲得較低的工件表麵粗糙（cāo）度值。一道工序（xù）加工後，增加一工步，可使表麵粗糙度值R a＝6.3～12.5μm，通過兩三次走刀（dāo）珩磨，降低到R a＝0.2～1.6μm，十分快捷。②可提高（gāo）工件耐磨、耐蝕等使用性能。③對前工序（xù）加工要求不高，隻（zhī）需達到形狀和位置精度，根（gēn）據前工序（步）加工情況和工件要求，留有0.03～0.1mm餘（yú）量即可，並可（kě）代替一些難（nán）磨削工件的磨削（如細長軸和杆、各種長缸筒、箱（xiāng）體孔等）。④對機床（chuáng）精度要求不高，可在車（chē）床、銑（xǐ）床、鏜床和鑽床上進行。⑤適用範圍大（dà），對不同硬度和材（cái）質的工件材料均可進行珩（héng）磨。
（3）輪式珩磨工具（頭）。輪式珩磨工具，根據工件的批量和（hé）工件尺寸，有很多種結構（gòu），其結構原理、功用都相同。雙輪和多輪珩磨頭，多（duō）用於定尺寸批量生產，加工效率（lǜ）高。但常用的是單輪內外圓珩磨工（gōng）具，如圖6、圖7所示。其適用工件尺寸範圍大（dà），結構簡單，易於製（zhì）造（zào），操作方便，在生產（chǎn）中被（bèi）廣為采用（yòng）。珩磨輪的磨料一般采（cǎi）用白剛玉（WA），粒度為F150～F180、F180～F240。如珩磨硬質合金、陶瓷時，應采用碳化硼、金剛石和立（lì）方（fāng）氮化硼。結合劑（jì）為樹脂，一般為自己製（zhì）造。珩磨輪固化後，必（bì）須用內孔定位，用（yòng）PCD刀具車削外圓和（hé）兩側端麵，以避免使用時跳動。其弧形工作麵（miàn）在珩（héng）磨過程中自行修整形成，這時的珩磨（mó）效果最（zuì）好。弧形麵形成後，其直徑在寬度上相差很（hěn）多（幾毫米），造成在速度上有差別，相互幹（gàn）涉後達到低速磨削之目的。珩磨輪的軸線與工（gōng）件軸線必須相交成27°～35°，而且是向右（yòu）偏斜。若此交叉角太（tài）大，則珩磨可能發（fā）生停止轉動（dòng）；若此交叉角太小，則（zé）加工效率低。
（4）輪式（shì）珩用量。①工件或磨頭速度vc一般（bān）為50～60m/min，如果珩磨輪孔中為滾動軸承時，vc可達150m/min。vc高（gāo）則加工效率高。②進給量一般為f=1～3mm/r，不能（néng）過大，否則會影響工件表麵質量。③珩磨餘量一般為2ap=0.05～0.1mm。④珩磨輪與工件觸壓力一般單位麵積為50～200MPa，不能大，否則會造成軸承發熱（rè）。
（5）珩磨液和注意事（shì）項。珩磨液的選用與條式珩磨相同。如不能連續澆注珩磨液（yè）時，可塗上研磨膏和加（jiā）入少量的油酸，以提高（gāo）工（gōng）作效率。如沒有煤油，也可（kě）用乳化液連（lián）續澆注代替。如發（fā）現珩（héng）磨輪與工件表麵（miàn）接（jiē）觸不好，或（huò）珩磨時間過長、工件表麵產生波紋時（shí），一是把珩磨輪外圓與（yǔ）孔修車（chē）同軸，二是把珩磨輪翻轉180°裝上再用，予以消除（chú）。
8、結語
珩磨加工是現代采用的光整加工（gōng）方法之一，具有工具和工藝簡單、加工效（xiào）率高的優點。在（zài）要求（qiú）工件表麵粗糙度值R a＜1.6μm的情況下，可以代替磨削加工，而廣泛用於生產。
投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進（jìn）行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進（jìn）行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關信息（xī）
業界視點
| 更（gèng）多
行業數據
| 更（gèng）多
- 2024年11月 金屬切（qiē）削機床產量數據
- 2024年11月 分地區金屬切削機床產（chǎn）量數據（jù）
- 2024年11月 軸承出口情況
- 2024年11月 基本型乘用車（轎車）產量數據
- 2024年11月 新能源汽車產量數據（jù）
- 2024年11月 新能源汽車銷量情況
- 2024年10月 新能源汽車（chē）產量數據
- 2024年（nián）10月 軸承出口情況（kuàng）
- 2024年10月 分地區金（jīn）屬切削機床產量數據
- 2024年10月 金屬切削機床產量數據
- 2024年9月 新能源汽車銷量情況
- 2024年8月 新能源汽車產量數據
- 2028年8月 基本型乘用（yòng）車（轎車）產量數據
博文選萃
| 更多