珩磨加工教学课件.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 4 0 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1 2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80 90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 4 0 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 05 0 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2 2 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