超精密平面磨削的技术要求
普通平面磨床加工超精度、低粗糙度零件
普通平面磨床加工超精度、低粗糙度零件在大型工程机械制造厂磨削表面粗糙度Ra0.02--0.04μm、精度h4--h5的轴颈时，都是在昂贵的高精度平面磨床上进行。
但一般工程机械修造厂却没有高精度平面磨床，要磨削出这样的低的表面粗糙度，如此高的轴颈精度是非常困难的。
我们在现有设备M131W普通外圆平面磨床上进行大量试验，并对其进行必要的检测、刮研和调整，通过修整和精细的平衡砂轮，在磨粒上合适整出更多的等高微刃，就完全可以实现超高精度、低粗糙度的磨销，能有效地磨削出精度h4--h6，粗糙度Ra0.02--0.04μm的零件。
该法简单，方便易行，效果颇佳。
1、超精磨削机理超精磨削是靠砂轮工作面上可以修整出大量等高的磨粒微刃这一特性而得以进行的。
这些等高微刃能从工作表面上切除微薄的、尚具有一些微量缺陷以及微量形状和尺寸误差和余量。
因此，运用这些等微刃具是大量的，如果磨削用量适当，在加工面上有可能留下大量的极微细的切削痕迹，所以可得到很低的表面粗糙度。
此外，还由于在无火光花光磨阶段，仍有很明来的磨擦、滑挤、抛光和压光等作用，故使加工秘得的表面粗糙度进一步降低.2、对普通平面磨床的检修为了在变通平面磨床磨削出粗糙度Ra0.02--0.04μm的工件，应对旧变通平面磨床进行如下项目检测，不符合精度要求的，则要进行刮研检修。
（1）检修床导轨1. 检测和何等刮床身V形导轨：在垂直平面内的不直度，在1m长度上，不得超过0.01mm;在水平面内的不直度，在1m长度上，不得超过0.01mm;与滑鞍座导轨的不垂直度，在250mm长度上，不得超过0.02mm;接触点要求12--14点（25×25）mm。
2. 检测的何等刮床身平面导轨：V形导轨的不平等度，在1m长度上，不得超过0.02mm;在垂直平面内的不直度，在1m长度上，法得超过0.01mm;接触斑点要求12--14点（25×25）mm。
（2）检修滑鞍座导轨1. 检测和何等刮滑鞍座V形导轨;在垂直平面内的不直度，全部长度上不得超过0.01mm;接触斑点要求10--12点（25×25）mm。
精密平面磨床安全操作规程..docx
编号：部品 - 技规 -98 号精密平面磨床安全操作规程版本号:V3.0第1页共2页精密平面磨床安全操作规程适合以下型号: KGS306AH一精密平面磨床安全警示告知1.操作时，头、手等不得伸入磨床的磨槽空间范围内，严禁在砂轮未停稳之前拿取工件；2.机床运转时严禁进行清洗、加油及检修。
如发现故障或异常时，应立即安全停车，待砂轮完全停止转动关闭总电源后方可检修；3.操作者离开机床、更换设备装置、测量被磨件尺寸及调整工件时，都应安全停车后方可进行；4.机床上的各类部件，安全防护装置不得随意拆除，所有附件均应妥善保管，保持完整、良好；5.除磨床的指定操作人员及相关的管理人员外，其他任何人禁止开动磨床与调整磨床的任何装置；6.在磨床的运转过程中，严禁两人同时操作磨床，避免未按规定步骤操作造成安全事故的发生；7.操作人员必须正确配戴防护用品，避免职业伤害；8.每年年底维修人员对磨床线路、仪表、油压装备等进行检修，维护保养；9.严禁在生产现场使用工具打闹嬉戏，设备上禁止堆放工具、材料等物品。
10.维修时应注意安全防护，悬挂“维修中，禁止合闸”等警示标识，需断电维修时，必须断电作业；二精密平面磨床安全操作规程1、正确操作流程正常正常正常正常整理着装开机前开启设备开机后设置磨磁戴好防护用品点检不电源不点检不磨制参数不芯正参数正正正常常常常调整磨制参数反馈班组长或维修人员正常下班关机不正常2、作业前2.1 作业前操作员工必须配戴防护口罩、围裙等防护用品并扣好衣服，并扎紧袖口，严禁戴手套进行操作；2.2 严格按点检制度进行设备点检，并做好相应记录；在磨床工作前应按磨床使用规定加油，加水，检查油标、水标，油量、水量是否正常．油路、电路是否畅通；保持润滑系统清洁，油箱，水箱不得敞开；2.3检查各手柄是否在规定位置，操纵是否灵活，安全防护装置是否完好齐全。
各连接零部件是否紧固, 制动器是否完整、操纵灵活；2.4安放工件前，打开砂轮盖，用手转动砂轮，检查砂轮的紧固性、完整性与平衡性。
精密超精密加工技术
精密超精密加工技术精密及超精密加工对尖端技术的发展起着十分重要的作用。
当今各主要工业化国家都投入了巨大的人力物力,来发展精密及超精密加工技术,它已经成为现代制造技术的重要发展方向之一。
本节将对精密、超精密加工和细微加工的概念、基本方法、特点和应用作一般性介绍。
一、精密加工和超精密加工的界定精密和超精密加工主要是根据加工精度和表面质量两项指标来划分的。
这种划分是相对的，随着生产技术的不断发展，其划分界限也将逐渐向前推移。
1．一般加工一般加工是指加工精度在10µm左右（IT5~IT7）、表面粗糙度为R a0.2µm~0.8µm的加工方法，如车、铣、刨、磨、电解加工等。
适用于汽车制造、拖拉机制造、模具制造和机床制造等。
2．精密加工精密加工是指精度在10µm~0.1µm（IT5或IT5以上）、表面粗糙度值小于R a0.1µm的加工方法，如金刚石车削、高精密磨削、研磨、珩磨、冷压加工等。
用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件，如精密丝杠、精密齿轮、精密导轨、微型精密轴承、宝石等的加工。
3．超精密加工超精密加工一般指工件尺寸公差为0.1µm~0.01µm数量级、表面粗糙度R a 为0.001µm数量级的加工方法。
如金刚石精密切削、超精密磨料加工、电子束加工、离子束加工等，用于精密组件、大规模和超大规模集成电路及计量标准组件制造等方面。
二、实现精密和超精密加工的条件精密和超精密加工技术是一项内容极为广泛的制造技术系统工程，它涉及到超微量切除技术、高稳定性和高净化的工作环境、设备系统、工具条件、工件状况、计量技术、工况检测及质量控制等。
其中的任一因素对精密和超精密加工的加工精度和表面质量，都将产生直接或间接的不同程度的影响。
1．加工环境精密加工和超精密加工必须具有超稳定的加工环境。
因为加工环境的极微小变化都可能影响加工精度。
平面磨削
平面磨削机械零件除了带有圆柱、圆锥表面外，还有若干平面组成，如零件底平面，零件上相互平行、垂直或成一定角度的平面。
这些平面所要求达到的技术要求主要是平面的平面度，平面之间的平行度、垂直度、倾斜度以及平面与其他要素之间的位置度，还有平面的表面粗糙度。
平面磨削就是在平面磨床上对这些平面进行加工，达到一定的要求，小型的平面工件也可在工具磨床上进行加工。
平面磨削后的表面精度一般可达IT7一IT6级，表面粗糙度达Ra0.63～0.16um，平行度误差在1000mm长度内为0.01mm。
任务一机床原理项目1平面磨床的结构M7130G/F型平面磨床是在M7130A型基础上经过改进的卧轴矩台平面磨床，也是较为常用的一种平面磨床之一(见图)。
下面就以M7130G/F为例介绍平面磨床的基本操作。
一、M7130G/F型平面磨床各部件名称和作用(一)床身床身1为箱型铸件，上面有V型导轨及水平导轨；工作台2安装在导轨上。
床身前侧的液压操纵箱上安装有垂直进给机构、液压操纵板等，用以控制机床的机械与液压转动。
电器按钮板上有电器控制按钮。
图M7130G/F平面磨床1—床身；2一工作台；3一磨头；4一滑板；5一立柱：6一电器箱；7一电磁吸盘；8一电钮板；9一液压操纵箱(二)工作台工作台2是一盆形铸件，上部有长方型台面，下部有凸出的导轨。
工作台上部台面经过磨削，并有一条T形槽，用以固定工作物和电磁吸盘。
在台面四周装有防护罩，以防止切削液飞溅。
(三)磨头磨头3在壳体前部，装有两套短三块油膜滑动轴承和控制轴向窜动的两套球面止推轴承，主轴尾部装有电动机转子，电动机定子固定在壳体上。
磨头3在水平有两种进给形式：一种是断续进给，即工作抬换向一次，砂轮磨头横向作一次断续进给，进给量1～12mm；另一种是连续进给，磨头在水平面燕尾导轨上往复连续移动，连续移动速度为0.3～3m／min，由进给选择旋钮控制。
磨头除了可液压传动外，还可作手动进给。
(四)滑板滑板4有两组相互垂直的导轨，一组为垂直矩形导轨，用以沿立柱作垂直移动；另一组为水平燕尾导轨，用以作磨头横向移动。
《精密和超精密加工技术(第3版)》第3章精密磨削和超精密磨削
2018/3/11
第1节 概述
二、精密和超精密砂轮磨料磨具
磨料及其选择
超硬磨料制作的磨具在以下几方面能够满足精密加工和超精密加工 的要求,因此使用广泛。
1)磨具在形状和尺寸上易于保持,使用寿命高,磨削精度高。
2)磨料本身磨损少,可较长时间保持切削性,修整次数少,易于保持精度。
3)磨削时,一般工件温度较低,因此可以减小内应力、裂纹和烧伤等缺
磨具的形状和尺寸及其基体材料
根据机床规格和加工情况选择磨具的 形状和尺寸。 基体材料与结合剂有关。
2018/3/11
第1节 概述
三、精密和超精密涂覆磨具
涂覆磨具分类
根据涂覆磨具的形状、基底材料和工作条件与用途等,分类见下表
涂 覆 磨 具
工 作 条 件
基 底 材 料
形 状
耐 水 (N)
2018/3/11
精密砂带磨削：砂带粒度F230～F320，加
工精度1μm，Ra0.025; 超精密砂带磨削：砂带粒度W28～W3，加工精 度0.1μm，Ra0.025～0.008μm。
2018/3/11
第1节 概述
一、精密和超精密加工分类
游离磨料加工
磨料或微粉不是固结在一起， 而是成游离状态。 传统方法：研磨和抛光 新方法：磁性研磨、弹性发射 加工、液体动力抛光、液中研 抛、磁流体抛光、挤压研抛、 喷射加工等。
第3章 精密磨削和超精密磨削 3.1 概述
3.2 精密磨削 3.3 超硬磨料砂轮磨削
3.4 超精密磨削
3.5 精密和超精密砂带磨削
2018/3/11
第1节 概述
精密和超精密磨料加工是利用细粒度的磨粒和 微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工,得到高 加工精度和低表面粗糙度值。对于铜、铝及其 合金等软金属,用金刚石刀具进行超精密车削是 十分有效的,而对于黑色金属、硬脆材料等,用 精密和超精密磨料加工在当前是最主要的精密 加工手段。
平面磨安全操作规程范本
平面磨安全操作规程范本一、安全准备1. 在进行平面磨前，必须戴上防护眼镜、耳塞和口罩，确保个人防护措施到位。
2. 需要检查平面磨的主要部件和附属设备是否完好，确保正常工作。
3. 确保工作场所的通风良好，防止粉尘积聚和磨削过程中的废气积聚。
二、操作前准备1. 确保平面磨设备的电源处于关闭状态，接地良好，并解除其它连接设备的电源。
2. 检查磨盘、备用磨盘、磨石等磨具的磨损程度和完整性，如有损坏或磨损严重，需要及时更换。
3. 检查工件夹紧装置的可靠性和稳定性，确保工件固定牢固。
4. 调整磨盘与工作台之间的距离和角度，使其符合工艺要求。
三、操作步骤1. 启动平面磨电源，确保工作台和磨盘正常运转。
2. 手动推动工作台，使工作面与磨盘接触，然后慢慢调节进给手柄，逐渐加大进给力度，直到达到预期的磨削效果。
3. 在进行磨削过程中，应保持操作平稳，避免磨盘与工件发生碰撞和剧烈摩擦。
4. 定期检查磨削效果，确保工件的尺寸和表面质量满足要求。
5. 在磨削过程中，如发现异常情况，如磨盘异常振动、噪音过大等，应及时停止操作，并进行检查处理。
四、安全操作注意事项1. 在操作平面磨时，要集中注意力，严禁分心或疏忽大意。
2. 不得戴手套操作平面磨，以免发生危险。
3. 禁止将工件过大或超出规定范围的工件放入平面磨进行磨削。
4. 在操作过程中，严禁将手指或身体部位靠近磨盘，以防发生意外伤害。
5. 磨削过程中，不得随意调整或更换磨具，必须停机后进行操作。
6. 严禁用水或其他液体接触到平面磨，以免引起设备损坏或触电危险。
7. 在磨削过程中，严禁将工件上的夹钳等金属物件放置在磨盘上，以免引起磨盘损坏或飞溅伤人。
8. 在操作平面磨时，应确保操作人员懂得急停按钮的位置和使用方法，以应对紧急情况。
五、操作结束后的工作1. 停止平面磨运转，关闭电源，并拔掉电源插头。
2. 清理工作台上的金属屑和粉尘，保持工作环境的整洁。
3. 对平面磨进行例行检查和维护，如有故障或异常情况，应及时报修处理。
精密平面磨床系列安全操作及保养规程
精密平面磨床系列安全操作及保养规程精密平面磨床是一种用于加工平面或平行面的高精度机械设备，如果错误操作或不当维护可能会导致严重的安全事故或设备损坏。
为了确保操作人员的人身安全、设备的正常运行以及延长设备寿命，本文将详细介绍精密平面磨床系列的安全操作及保养规程。
安全操作规程1.操作前必须仔细阅读并理解设备的操作手册、安全说明和标识，并遵守以下操作规程：–确认精密平面磨床已通过日常检查和维护；–佩戴防护眼镜、手套和护头发等个人防护装备；–严格按照操作规程和工序进行操作，禁止做超出使用范围和能力的工件加工；–在磨削过程中，禁止用手触摸磨削部件；–禁止使用磨削面或其他设备表面的毛刺进行吸尘清理；–禁止用带电的手套进行设备操作；–若发现设备过热、异响等异常情况，应立即停机排查；2.禁止在设备上进行非正常操作和手动清洗。
–禁止在设备运行中手动操作和移动磨削头；–禁止用润滑剂或其他化学品简单手动清洗；3.确保工作区和周围环境条件良好并保持干净整洁。
–禁止在设备附近堆放障碍物及其它物品；–工作结束后，保证设备内外清洁。
保养规程1.日常检查和维护–对设备机身及配件进行日常检查和维护；–每次使用前进行试运转和检查；–每天检查电气设备的接地情况；–使用前检查润滑剂和加注；–每周进行一次切削液的更换。
2.设备清洁–设备清洁应在每天工作结束后进行；–清洁时需断电，并使用干燥的棉布擦拭机身；–清洁过程中，严禁涂抹切削面和磨削面；–部分分离、清洗维护和寿命验证的工作，应由专业人员负责。
总结精密平面磨床系列安全操作及保养规程的遵循，可以保证机械设备的稳定运行、员工的人身安全。
在操作过程中需始终保持高度警惕，防止操作过程中发生任何疏忽或错误，并及时进行设备的维护。
只有被正确使用和保养，精密平面磨床才能有良好的加工效果，并延长其寿命，减小维护成本，提高效益。
ELID超精密磨削技术综述
.. ELID超精密磨削技术综述蔡智杰天津大学机械工程学院机械工程系2014级硕士生摘要：金属基超硬磨料砂轮在线电解修整(Electrolytic In-process Dressing, 简称ELID)磨削技术作为一种结合传统磨削、研磨、抛光为一体的复合镜面加工技术，开辟了超精密加工的新途径，具有广发的应用价值。
本文将从工作原理、磨削机理、工艺特点、影响因素及磨削机床的分类等方面系统地介绍ELID超精密磨削技术，并通过分析国外研究应用状况，阐述该技术在精密加工制造行业的应用发展前景。
关键词：在线电解修整(ELID) 超精密镜面加工金属基超硬磨料砂轮硬脆材料磨削机理0 引言随着制造行业的飞速发展，硬质合金、工程瓷、光学玻璃、玻璃瓷、淬火钢及半单晶硅等硬脆难加工材料得到广泛应用，寻求低成本、高效率的超精密加工技术的研究工作正在广泛开展。
超精密镜面磨削技术是一种借助高性能的机床、良好的工具(砂轮)、完善的辅助技术和稳定的环境条件，控制加工精度在0.1μm级以下、表面粗糙度Ra<0.04μm甚至Ra<0.01μm的磨削方法[1]。
然而，由于传统磨削工艺效率低、磨削力大、磨削温度高，且砂轮极易钝化、堵塞而丧失切削性能，从而造成加工面脆性破坏，加工质量恶化，难以满足高精度、高效率的加工要求。
随着砂轮精密修整技术的发展及超微细粒度砂轮的使用，将磨削加工的材料去除工作引入到一个新的领域。
ELID磨削技术是应用电化学反应的非传统材料去除技术来解决金属基超硬磨料砂轮的修整问题的超精密镜面加工技术，以其效率高、精度高、表面质量好、加工装置简单及适应性广等特点，已较广泛用于电子、机械、光学、仪表、汽车等领域。
1 ELID磨削的基本原理ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削是在磨削过程中，利用非线性电解修整作用使金属结合剂超硬磨料砂轮表层氧化层的连续修整用与钝化膜抑制电解的作用达到动态平衡。
ELID超精密磨削技术综述
先进制造技术课程大作业2014年10月ELID超精密磨削技术综述蔡智杰天津大学机械工程学院机械工程系2014级硕士生摘要：金属基超硬磨料砂轮在线电解修整(Electrolytic In-process Dressing, 简称ELID)磨削技术作为一种结合传统磨削、研磨、抛光为一体的复合镜面加工技术，开辟了超精密加工的新途径，具有广发的应用价值。
本文将从工作原理、磨削机理、工艺特点、影响因素及磨削机床的分类等方面系统地介绍ELID超精密磨削技术，并通过分析国内外研究应用状况，阐述该技术在精密加工制造行业的应用发展前景。
关键词：在线电解修整(ELID) 超精密镜面加工金属基超硬磨料砂轮硬脆材料磨削机理0 引言随着制造行业的飞速发展，硬质合金、工程陶瓷、光学玻璃、玻璃陶瓷、淬火钢及半单晶硅等硬脆难加工材料得到广泛应用，寻求低成本、高效率的超精密加工技术的研究工作正在广泛开展。
超精密镜面磨削技术是一种借助高性能的机床、良好的工具(砂轮)、完善的辅助技术和稳定的环境条件，控制加工精度在0.1μm级以下、表面粗糙度Ra<0.04μm甚至Ra<0.01μm的磨削方法[1]。
然而，由于传统磨削工艺效率低、磨削力大、磨削温度高，且砂轮极易钝化、堵塞而丧失切削性能，从而造成加工面脆性破坏，加工质量恶化，难以满足高精度、高效率的加工要求。
随着砂轮精密修整技术的发展及超微细粒度砂轮的使用，将磨削加工的材料去除工作引入到一个新的领域。
ELID磨削技术是应用电化学反应的非传统材料去除技术来解决金属基超硬磨料砂轮的修整问题的超精密镜面加工技术，以其效率高、精度高、表面质量好、加工装置简单及适应性广等特点，已较广泛用于电子、机械、光学、仪表、汽车等领域。
1 ELID磨削的基本原理ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削是在磨削过程中，利用非线性电解修整作用使金属结合剂超硬磨料砂轮表层氧化层的连续修整用与钝化膜抑制电解的作用达到动态平衡。
磨削加工技术
微磨削加工技术微磨削加工技术主要分为精密和超精密磨削技术。
1 精密与超精密磨削的机理精密磨削一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮，主要靠对砂轮的精细修整，使用金刚石修整刀具以极小而又均匀的微进给(1O一15 mm／min)，获得众多的等高微刃，加工表面磨削痕迹微细，最后采用无火花光磨，由于微切削、滑移和摩擦等综合作用，达到低表面粗糙度值和高精度要求。
超精密磨削采用较小修整导程和吃刀量修整砂轮，靠超微细磨粒等高微刃磨削作用进行磨削u J。
精密与超精密磨削的机理与普通磨削有一些不同之处。
1)超微量切除。
应用较小的修整导程和修整深度精细修整砂轮，使磨粒细微破碎而产生微刃。
一颗磨粒变成多颗磨粒，相当于砂轮粒度变细，微刃的微切削作用就形成了低粗糙度。
2)微刃的等高切削作用。
微刃是砂轮精细修整而成的，分布在砂轮表层同一深度上的微刃数量多，等高性好，从而加工表面的残留高度极小。
3)单颗粒磨削加工过程。
磨粒是一颗具有弹性支承和大负前角切削刃的弹性体，单颗磨粒磨削时在与工件接触过程中，开始是弹性区，继而是塑性区、切削区、塑性区，最后是弹性区，这与切屑形成形状相符合。
超精密磨削时有微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，同时还有滑擦作用。
当刀刃锋利，有一定磨削深度时，微切削作用较强；如果刀刃不够锋利，或磨削深度太浅，磨粒切削刃不能切人工件，则产生塑性流动、弹性破坏以及滑擦。
4)连续磨削加工过程。
工件连续转动，砂轮持续切人，开始磨削系统整个部分都产生弹性变形，磨削切人量(磨削深度)和实际工件尺寸的减少量之间产生差值即弹性让刀量。
此后，磨削切人量逐渐变得与实际工件尺寸减少量相等，磨削系统处于稳定状态。
最后，磨削切入量到达给定值，但磨削系统弹性变形逐渐恢复为无切深磨削状态引。
2 精密与超精密磨床的发展精密磨床是精密磨削加工的基础。
当今精密磨床技术的发展方向是高精度化、集成化、自动化。
英国Cranfield大学精密工程公司(CUPE)是较早从事超精研制成功的OAGM2500大型超精密磨床是迄今为止最大的超精密磨削加工设备，主要用于光学玻璃等硬脆材料的超精密磨削加工 J。
磨削工艺技术要求
磨削工艺技术要求磨削是一种常见的金属加工方式，通过磨削可以获得精度高、表面光洁度好的零件。
磨削工艺技术要求是确保零件加工质量的重要保障，在磨削加工过程中需要严格遵循一系列技术要求，下面将对磨削工艺技术要求进行详细介绍。
首先，磨削工艺技术要求包括磨削设备的选择和刃具的选择。
磨削设备的选择需要根据零件的材质、形状、尺寸等因素综合考虑，确保设备的可靠性、稳定性和适应性。
同时，刃具的选择也需要根据零件的材质和要求进行合理选择，使用合适的刃具可以提高磨削效率和加工质量。
其次，磨削工艺技术要求包括磨削参数的确定和调整。
磨削参数包括进给量、转速、磨削液等，这些参数的选择和调整关系到磨削加工的质量和效率。
进给量要根据材质和切削条件合理选择，过大会导致刀具被损坏，过小则会影响磨削效率。
转速要根据刃具直径、材质和切削条件确定，过高会导致切削效果不佳，过低则会导致磨削速度较慢。
磨削液的选择和使用也非常重要，磨削液可以降低磨削过程中的热量，减少刀具磨损，提高磨削效率和表面质量。
再次，磨削工艺技术要求还包括磨削过程中的操作要求。
在磨削过程中，操作人员需要具备一定的技术经验和操作技能，确保磨削加工的质量和安全。
操作人员应正确使用磨削刀具，保证刀具的锋利度和稳定性，避免因刀具异常磨损导致加工质量下降。
同时，还需要保持磨削设备的清洁和整洁，定期检查设备的运行状况，及时发现和排除故障。
最后，磨削工艺技术要求还包括质量检验和控制要求。
磨削加工后的零件需要进行质量检验，包括尺寸精度、表面光洁度、形状偏差等指标的检测。
检测结果需要与设计要求进行对比，及时发现和解决问题，确保加工质量符合要求。
同时，还需要建立良好的质量控制体系，加强对磨削加工过程的控制和监督，确保产品质量的稳定性和一致性。
总之，磨削工艺技术要求是确保磨削加工质量的重要保障。
通过合理选择设备和刃具、确定和调整磨削参数、严格操作要求、进行质量检验和控制，可以提高磨削加工的质量、效率和安全性。
精密和超精密磨削机理
精密和超精密磨削机理摘要阐述了精密磨削与超精密磨削的机制，介绍了近年来精密与精密磨床的发展概况以及精密与超精密磨削技术的研究现状。
在分析了精密磨削与超精密磨削的发展趋势基础上提出了研究应关注的几个热点问题，如超精密磨削的基本理论和工艺研究、研制高精度的驱动导向机构、ELID 镜面磨削技术的攻关以及适用于超精密加工的新型材料。
关键词超精密磨削原理发展精密加工是指在一定发展时期中，加工精度和表面质量相对于一般加工能够达到较高程度的加工工艺，当前是指被加工零件的加工尺寸精度为1~0.1μm、Ra为0.2~0.01μm的加工技术；超精密加工是指加工精度和表面质量达到最高程度的精密加工工艺，当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm、Ra≤0.025μm的加工技术。
因此，一般加工、精密加工和超精密加工会随着科技的不断发展像更精密的方向发展。
随着电子技术、计算机技术以及航天技术的飞速发展，对加工质量的要求越来越高，故而使精密和超精密加工占有十分重要的地位。
一超精密磨削技术的内涵精密磨削主要靠对砂轮的精细修整，使用金刚石修整工具以极小而又均匀的微进给(10~15μm/ min）获得众多的等高微刃，加工表面磨削痕迹微细，最后采用无火花光磨。
由于微切削、滑移和摩擦等综合作用，达到低表面粗糙度值和高精度要求。
高精密磨削的切屑很薄，砂轮磨粒承受很高的应力，磨粒表面受高温、高压作用，一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮磨削。
高精密磨削除有微切削作用外，还可能有塑性流动和弹性破坏等作用。
光磨时的微切削、滑移和摩擦等综合作用更强。
超精密磨削是当代能达到最低磨削表面粗糙度值和最高加工精度的磨削方法。
超精密磨削去除量最薄，采用较小修整导程和吃刀量来修整砂轮，是靠超微细磨粒等高微刃磨削作用，并采用较小的磨削用量磨削。
超精密磨削要求严格消除振动，并保证恒温及超净的工作环境。
超精密磨削的光磨微细摩擦作用带有一定的研抛作用性质。
精密磨削和超精密磨削
五、超硬磨料砂轮的平衡
静平衡 力矩平衡，用于窄砂轮的平衡，是在一个平面上的平衡。 （1）机外静平衡架上平衡 （2）机上动态平衡 （3）机外动态平衡
动平衡
力偶平衡，用于宽砂轮和多砂轮轴的平衡，是在一个有一 定长度的体上进行力偶平衡。 一般在动平衡机上进行。
2016/6/6
超精密磨削
一、超精密磨削和镜面磨削
开式砂带磨削
闭式砂带削
砂带磨削分类： 按砂带与工件接触形式 分为接触轮式、支承板 （轮）式、自由浮动接 触式和自由接触式。 按加工表面类型分为外 圆、内圆、平面、成形 表面等磨削方式。
开式砂带磨削
一、砂带磨削方式、特点和应用
砂带磨削特点
1）砂带与工件是柔性接触，磨粒载荷小而均匀，砂带磨削 工件表面质量高，表 面粗糙度可达Ra 0.05～0.01μm，砂带磨削又称“弹性”磨削。 2）砂带制作时，用静电植砂法易于使磨粒有方向性，力、热作用小，有较好的 切削性，有效地减小了工件变形和表面烧伤。工件的尺寸精度可达5～0.5μm， 平面度可达1μm。砂带磨削又有“冷态” 磨削之称。 3）砂带磨削效率高，无需修整，有“高效”磨削之称。 4）砂带制作简单方便，无烧结、动平衡等问题，价格也便 宜，砂带磨削设备结 构简单，有“廉价”磨削之称。 5）砂带磨削有广阔的工艺性和应用范围、很强的适应性，有“万能”磨削之称。
磨削效率高。
综合成本低。
二、超硬磨料砂轮修整（修整过程）
整形
对砂轮进行微量切削，使砂轮达到所要求 的几何形状精度，并使磨料尖端细微破碎， 形成锋利的磨削刃。
修锐
去除磨粒间的结合剂，使磨粒间有一定的容 屑空间，并使磨刃突出于结合剂之外（一般 是磨粒尺寸的1/3左右），形成切削刃。
二、超硬磨料砂轮修整（修整方法） 车削法 磨削法
平面磨削
平面磨削机械零件除了带有圆柱、圆锥表面外，还有若干平面组成，如零件底平面，零件上相互平行、垂直或成一定角度的平面。
这些平面所要求达到的技术要求主要是平面的平面度，平面之间的平行度、垂直度、倾斜度以及平面与其他要素之间的位置度，还有平面的表面粗糙度。
平面磨削就是在平面磨床上对这些平面进行加工，达到一定的要求，小型的平面工件也可在工具磨床上进行加工。
平面磨削后的表面精度一般可达IT7一IT6级，表面粗糙度达Ra0.63～0.16um，平行度误差在1000mm长度内为0.01mm。
任务一机床原理项目1平面磨床的结构M7130G/F型平面磨床是在M7130A型基础上经过改进的卧轴矩台平面磨床，也是较为常用的一种平面磨床之一(见图)。
下面就以M7130G/F为例介绍平面磨床的基本操作。
一、M7130G/F型平面磨床各部件名称和作用(一)床身床身1为箱型铸件，上面有V型导轨及水平导轨；工作台2安装在导轨上。
床身前侧的液压操纵箱上安装有垂直进给机构、液压操纵板等，用以控制机床的机械与液压转动。
电器按钮板上有电器控制按钮。
图M7130G/F平面磨床1—床身；2一工作台；3一磨头；4一滑板；5一立柱：6一电器箱；7一电磁吸盘；8一电钮板；9一液压操纵箱(二)工作台工作台2是一盆形铸件，上部有长方型台面，下部有凸出的导轨。
工作台上部台面经过磨削，并有一条T形槽，用以固定工作物和电磁吸盘。
在台面四周装有防护罩，以防止切削液飞溅。
(三)磨头磨头3在壳体前部，装有两套短三块油膜滑动轴承和控制轴向窜动的两套球面止推轴承，主轴尾部装有电动机转子，电动机定子固定在壳体上。
磨头3在水平有两种进给形式：一种是断续进给，即工作抬换向一次，砂轮磨头横向作一次断续进给，进给量1～12mm；另一种是连续进给，磨头在水平面燕尾导轨上往复连续移动，连续移动速度为0.3～3m／min，由进给选择旋钮控制。
磨头除了可液压传动外，还可作手动进给。
(四)滑板滑板4有两组相互垂直的导轨，一组为垂直矩形导轨，用以沿立柱作垂直移动；另一组为水平燕尾导轨，用以作磨头横向移动。
精密磨削和超精密磨削概述
1振动机；2气 源； 3 压缩空气； 4 流量调整阀； 5 磨料或玻璃球； 6筛网；7电磁 阀； 8 高压空气 及磨料； 9 喷嘴； 10 磨 料 或 玻 璃 球 ； 11 修 整 轮 ； 12 超 硬 磨 料 砂 轮
砂带磨削方式
闭式砂带磨削 采用无接头或有接头的环形砂带，通过张紧 轮撑紧，由电动机通过接触轮带动砂带高速 回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及 横向进给运动，从而对工件进行磨削。效率 高、噪声大、易发热，用于粗、半精和精加 工。 采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷 带轮带动砂带作极缓慢的移动，砂带绕过接 触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面 接触，工件回转，砂带头架或工作台纵向及 横向进给，从而对工件进行磨削。砂带在磨 削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现 新砂粒，磨削质量高且稳定，磨削效果好。 效率不如闭式磨削，用于精密和超精密磨削。
五、超硬磨料砂轮的平衡
静平衡 力矩平衡，用于窄砂轮的平衡，是在一个平面上的平衡。 （1）机外静平衡架上平衡 （2）机上动态平衡 （3）机外动态平衡
动平衡
力偶平衡，用于宽砂轮和多砂轮轴的平衡，是在一个有一 定长度的体上进行力偶平衡。 一般在动平衡机上进行。
2019/1/6
超精密磨削
一、超精密磨削和镜面磨削
树脂—金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的制作原理
在砂轮制造过程中，加入铜粉可以限制树脂变形，提高整体性。再烧结成形— —修整——电解处理。
树脂—金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的磨削
电解处理后的砂轮磨削的表面的粗糙度明显减小，铜粉所占比例越小，表面粗 糙度越小。
精密平面磨床KGS-618H 安全手册
一、一般安全守则请遵守下列各项：1.须受过专业训练的操作者，来操作和保养本机床。
2.操作者应遵守，当地国安全法规和接受安全卫生教育。
3.操作者要重视不安全的操作事项。
4.操作机床之前须先阅读本操作说明书，并注意机床上所贴之危险标志及内容,详见第一章第3节“警告标示”。
5.说明书须永久保存,遗失请与本公司联络，联络方式见第六章“服务网络”。
6.机床灭火器的使用，必需使用不导电C02之灭火器或使用ABC干粉灭火器。
7.保持机床及附近的整洁，避免地面湿滑，清除不必要的障碍物。
8.最大运动空间外部预留500mm,以防人员被挤伤，并以黄线划出禁止进入。
9.操作机床时请戴护目镜、曰罩及穿玉世安全鞋。
10.头发太长者，要以发带绑住头发或戴上工作帽后，方可操作或维修机床。
11.操作、维修人员须在指定安全工作区域内工作。
12.所有护罩与电器箱门须随时关上，除非要进行该部分的维护。
13.要对机床进行维修前先将电源关闭，且只可使用合适的工具。
14.搬运重量超过20公斤大型工件，要借助吊车上下工件，须有合格及有执照人员操作。
禁止事项：1.穿著宽松不合身或袖子太长衣服，戴领带或手套，均不可操作或维修机床。
2.在工作区域内操作人员，不可倚靠机床。
3.机床运转中，砂轮盖、左右调距、喷嘴、工件、工裝等，禁止使用手或工具做调整。
4.不可使用压缩空气清理机床，因为空气一吹切屑，粉尘无法控制，容易伤及机床和操作者之眼部。
二、本机安全守则请遵守下列各项：1.安装使用前,请确认所选用相配合的电源电压、频率、功率、电源电线规格是否符合本机床的要求，不稳定的电源，会严重影响机床寿命及产品质量。
2.机床需要接地的部分，都要确实依据标示接地。
3.本机使用的砂轮，必须是能承受35m/s以上线速度的砂轮。
4.砂轮平衡需要受过训练之人员来安装，砂轮平衡后才可固定在主轴上，固定前须清洁法兰及主轴前端配合处。
5.在启动机床之前，须先确认机床停止开关与紧急停止开关的位置。
平面磨工艺要求与质量标准
平面磨工艺要求与质量标准
1.在开机前,必须先检查设备状态，检查电磁吸盘的状态是否正常，
保证电磁吸盘干净无异物；修正砂轮，保证砂轮平直无晃动.检查各液压部件的动作是否正常。
初始开机运行3分钟，如无异常情况才能加工工件。
2.在加工工件时必须看清图纸,按图纸标注尺寸加工模具厚度;搬运
工件时不得碰伤电磁吸盘或碰伤模具工作带。
3.加工上模时必须以车床加工出的止口配合端面为基准面，用已经
磨平的垫块上紧螺丝来磨平模具分流孔入口端面.
4.必须保证加工的平直度,光洁度以及两端面的平行度,光洁度要求
达到Ra0。
4。
5.单件模具厚度公差为±0.2mm，加工精磨分流模总厚时,必须检查
是否装平，如未装平则不能上机加工，总厚公差为—0.2~0。
3mm。
6.必须注意每件模具在磨加工完成后要退磁处理,才能卸下转入下
工序。
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超精密平面磨削的技术要求
1.1超精密平面磨削的技术指标
精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段，通常，按加工精度划分，可将机械加工分为一般
加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
由于生产技术的不断发展，划分的界限将逐渐向前推移，过去的
精密加工对今天来说已是普通加工，因此，其划分的界限是相对的，且在具体数值上至今没有固定。
精密
加工是指加工精度为1-1µm、表面粗糙度为Ra0.1-0.025µm的加工技术；超精密加工是指加工精度高于
0.1µm、表面粗糙度Ra小于0.025µm的加工技术，因此，超精密加工又称之为亚微米级加工。
但是，目前
超精密加工已进入纳米级精度阶段，故出现了纳米加工及其相应的技术，如表1所示。
根据我国目前精密平面磨削的基础，结合国外超精密平面磨削的技术指标，提出以下超精密平面磨削机床
的技术指标，并与已实现的技术指标作了比较。
表1 超高精度平面磨床主要技术参数与目前三个精度级的对比单位mm
1.2超精密平面磨削的技术要求
根据表1所示的超精密平面磨削的技术指标，我们可以提出超精密平面磨削机床的技术要求：机床的砂轮
垂直进给能实现微量进给，机床具有足够的静、动态刚性，尤其是对机床的热变形及振动的控制较常规的
机床要有质的提高。
2实现超精密平面磨削的方法与手段
如上所述，为了实现这些技术要求来达到理想的技术指标，在机床的设计理念与机床的具体结构中，要求
与传统的机床有较大的改进与提高，根据我们的经验及对国外精密加工技术资料收集与分析，结合平面磨
削的机床结构、运动要求，可将整机分解为如下的主要单元技术：（1）机床布局型式；（2）新材料运用；（3）主轴精密回转技术；（4）微量进给技术；（5）运动导轨型式；（6）高精度温度控制技术。
2.1机床布局型式
机床布局型式极为重要，是决定成败的关键，但是超精密磨削技术是由精密磨削发展而来，从国外已实现
超精密平面磨削机床看，其结构型式多种多样，既有“磨头移动式”，也有“立柱移动式”或“十字拖板移动式”，无一例外，均未脱离传统的机床布局结构型式。
从我们已掌握的高精度平面磨削技术基础上，认为机床结
构采用“十字拖板移动式”适合于超高精度平面磨削机床的研制。
因为该结构型式，具有机床结构布局对称
性好，热稳定性好；主要运动部件重心低，运动平稳等优点。
2.2新材料运用
超精密平面磨削对机床的热变形及振动控制要求较高。
在机床基础结构件材料的运用上，应突破传统以灰
铸铁为主的原则，采用一些新型材料，如：非金属材料——树脂混凝土，该材料的振动衰减性、耐热梯度、线胀系数等特性均大大优于金属材料。
这在国外已被成熟运用，在国内也有运用的例子，如上海机床厂有
限公司的数控凸轮轴磨的床身采用了人造大理石材料，取得了较好的效果。
因而在超精密平面磨削机床的
主要关键基础件，如床身、立柱、拖板等应采用人造大理石材料。
2.3主轴精密回转技术
主轴回转精度是超精密平面磨削的关键技术之一，其数值要求在0.1µm以下，而且其刚度、热膨胀性、抗振性等方面都应有非常好的性能。
静压空气轴承的主轴部件具有以下优点：刚性高，摩擦国小，温度变化小，能在高转速下工作，回转精度高，其精度可达到0.1µm-0.025µm,径向和轴向刚度在100-300µm之间，磨损率小（接近于零），寿命长，基本不需要维修等。
因而空气静压轴承主轴将是超精密平面磨削的首选。
2.4微量进给技术
在超精密平面磨削加工中，砂轮的微量进给是被加工件尺寸精度和表面质量的重要保证。
目前，在精密的平面磨削加工中，其进给通常采用“伺服电机+滚珠丝杆”的典型的纯机械方式，一般以能实现0.1µm的微量进给为极限。
若要实现超精密平面磨削所需的0.1µm-0.01µm乃至更小的微量进给，传统的机械方式已不能适用。
从国外的资料了解，目前实现微量进给主要采用以下两种方式：一是利用压电陶瓷的位移分辨率高、响应速度快的特点，二是利用材料的热变形原理实现微量进给。
其中压电陶瓷在微量进给机构中的运用比较普遍，已可稳定达到0.01µm的微量进给，因而，在超精密平面磨削加工首选是采用此种方式。
其次，超精密平面磨削研制的初级阶段，若能采用对传统的机械方式进行精化，稳定实现0.1µm的微量进给，也可满足在大多数超精密平面磨削加工的需要。
2.5运动导轨型式
超精密平面磨削是依靠砂轮与工件的相对运动来实现的，它不仅需要砂轮具有精密的回转运动，而且也需要工件具有超精密的直线运动，其精度要求应在0.1µ/100mm之内。
因而一般常常使用静压导轨，利用其运行精度高、无爬行等优点。
静压导轨又分为液体静压和气体静压两种。
一般来说，液体静压导轨刚度大，在具有磨削功能的机床使用广泛，但是它的结构相对复杂，由于油的粘性剪切阻力，发热问题较为严重，热变形控制相对较难。
因而，采用气体静压导轨更为适用。
2.6高精度温度控制技术
对超精密平面磨削而言，机床热变形的控制极为重要，这在机床的整机布局设计过程中，必须考虑热对称性及热稳定性，可考虑采用先进的设计方法加以先期的控制。
对机床运动产生的热量、磨削产生的热量、必须通过恒温手段加以严格控制，如油液、导轨轴承所用空气、冷却液等，其温度控制精度应在0.1 ºC以内。
环境温差也是影响超精密平面磨削的一大因素，可考虑采用多层恒温控制手段，机床周围大环境的温差控制在20ºC±1ºC,其近围环境温度应控制在20ºC±0.1ºC，而且要控制人体（操作工）对温度的影响。