第十四章零件表面的加工方法(3)

5． 高 效 率 磨 削
高效率磨削的主要发展方向是高速磨削、强力磨 削、超硬度砂轮磨削、砂带磨削。
砂带磨削 sand belt grinding
14.6 光 整 加 工
光整加工是在精加工基础上进行研磨、珩 磨、超级光磨和抛光等加工的精密加工方法，其 目的是获得比普通磨削更高的精度（IT6～IT3或 更高）和很低的表面粗糙度（Ra值为0．1～ 0．006 µm）。 光整加工是常用的精密加工方法。
机 械 加 工 工 艺 基 础
第十四章
零件表面的加工方法（3）
14.5 磨 削 加 工
磨削加工是以砂轮作为切削工具的一种 精密加工方法。砂轮是由磨料和结合剂动结 而成的多孔物体。
一、磨 具
1．磨具：grinding tools 砂轮、油石、砂纸、 砂布、砂带、研磨膏 等 2．磨具种类： varieties of grinding tools （ 1 ）固结磨具 : 砂轮、 油石等。
四、 磨削的工艺特点
（3）磨削温度高： 磨削区的温度很高，有时高达 800～1000oC， 容易烧伤工件表面。磨削时，必须向磨削区喷注大 量的磨削液。 （4）砂轮有自锐性： 砂轮有自锐性可使砂轮进行连续加工，这是其他 刀具没有的特性。
五、磨削加工方法综述
1.外圆磨削
无心磨削 centerless grinding
研磨的特点及应用
1、特点



研磨能提高尺寸精度（可达 IT6～IT3）、 形状精度，降低表面粗糙度（ Ra值为0.1～ 0.006 µm ），但不能提高位置精度。 由于研具对工件的压力小，切削速度低，每个 磨粒的切削厚度小，所以，研磨的生产率低。 研磨余量一般为0．01～0．03mm。 加工方法简单，易保证质量，不需要复杂的高 精度设备。
2. 内 圆 磨 削
内圆磨削在内圆磨床或无心内圆磨床上进行，其 主要磨削方法有纵磨法和横磨法。
3. 平 面 磨 削
平面磨削方法主要有圆周磨削和端面磨削两种方式
4． 高精度、低粗糙度磨削
高精度、低粗糙度磨削主要包括精密磨削、超 精磨削和镜面磨削。其加工精度很高，表面粗糙 度 Ra 值极小，加工质量可以达到光整加工的水 平。 提高精度和降低粗糙度必须采取以下措施: 首先，必须采用高精度的磨床， 此外，还必须提高工件定位基准的精度，尽量减小 工件的受力变形和热变形，合理选择砂轮磨粒并 对砂轮进行精细的修整。
（2）涂复磨具：coating grinding tool
二、固 结 磨 具 特 性
磨料：刚玉、碳化硅 abrasives: corundum 粒度：磨粒、微粉 grain size: 结合剂：陶瓷、树脂、橡胶 adhesivewk.baidu.com: ceramic, resin, rubber 硬度：hardness 在外力作用下磨料颗粒脱落的难易 程度。 组织： structure 磨具中磨料、结合剂和气孔三者之 间的体积比例关系。 形状与尺寸：shape and dimension （见书76页）
在砂轮的使用过程中需要注意砂轮的 平衡、砂轮的修整等问题。
三、磨 削 过 程
1．磨削过程的实质 nature of grinding process 切削、刻划和摩擦抛 光的综合作用过 程。
四、 磨削的工艺特点
与其他加工方法相比，磨 削加工具有以下特点。 （1）加工精度高、表面粗 糙度小：磨削的加工精度高 （IT8～IT5），表面粗糙度 小（Ra 1．6～0．2 µm）。 （2）径向分力Fy大：磨削 力一般分解为轴向力Fx、径 向力Fy和切向力Fz。磨削时 Fy较大。
四、 抛
光
抛光是用涂有抛光膏的、高速旋转的抛光轮对工 件进行微弱的切削，从而降低工件的表面粗糙度， 提高光亮度的一种光整加工方法。 抛光轮用皮革、毛毯、帆布等材料叠制而成，具 有一定的弹性，以便抛光时能按工件形状而变形， 增加抛光面积。抛光膏由磨料（氧化铬、氧化铁 等）与油脂（包括硬脂酸、石蜡、煤油等）调制而 成。
珩 磨的特点及应用
2、应用
珩磨加工主要用于孔的光整加工，能加工的 孔径范围为45～500 mm，并可加工深径比大于10 的深孔。广泛用于大批、大量生产中加工发动机 的汽缸、液压装置的油缸筒以及各种炮筒。单 件、小批量生产也可使用珩磨。大批、大量生产 时在珩磨机或改装的简易设备上进行，单件、小 批量生产可在立式钻床上进行。
2、应用
抛光的特点及应用
1、特点


抛光只能降低表面粗糙度，不能保持原有精度或 释高精度：经过抛光，表面粗糙度Ra值可达0.l～ 0.012 µm ，并明显增加光亮度，但不能提高甚 至不能保持原有的精度。 容易对曲面进行加工； 劳动条件差。 抛光主要用作零件表面的修饰加工、电镀前 的预加工或者消除前道工序的加工痕迹。抛光零 件的表面类型不受限制，可以是外圆、内孔、平 面及各种成形面。抛光的材料也不受限制。
一、 研
磨
研磨是在研具与工件之间置以研磨剂，研 具在一定压力下与工件作复杂的相对运动，通 过研磨剂的机械作用和化学作用，使工件表面 去除一层极薄的金属材料，从而达到很高的尺 寸精度（IT6～IT3）、形状精度（如圆度可 达0．001 mm）和很低的表面粗糙度（Ra值 为0.1～0.006 µm）的一种光整加工方法。
珩 磨的特点及应用
1、特点


珩磨能提高孔的尺寸精度（可达 IT6～IT5）、 形状精度，降低表面粗糙度（Ra值为0．2～ 0．05 µm），但不能提高位置精度，这是由于 珩磨头与机床主轴是浮动连接所致。 生产率较高； 珩磨表面耐磨性好； 不宜加工有色金属： 结构复杂：珩磨头结构复杂，调整时间较长。
研磨的特点及应用
2、应用
研磨可用于加工钢、铸铁、铜、铝、硬质合 金、半导体、陶瓷、塑料、光学玻璃等材料，并 可用于加工内外圆柱面、内外圆锥面、平面、螺 纹和齿轮的齿形等型面。单件、小批量生产中用 手工研磨，批量生产中可在研磨机或简易专用设 备上进行机械研磨。
二、 珩
磨
珩磨是研磨的发展，是用具有若干油石条的珩磨 头代替切削作用很弱的研具，对工件进行精密切削 的一种方法。 珩磨用作孔的光整加工，可在磨削或精镗的基 础上进行。尺寸公差等级可达 IT6～IT4，表面粗 糙度 Ra值为 0．2～0．05 µm，孔的形状精度亦相 应提高。但珩磨不能提高孔与其他表面的位置精 度。
三、 超 级 光 磨
超级光磨（也称超精加工）是用装有一种极 细磨粒油石的磨头，在一定压力下对工件表面 进行光整加工的方法，
超级光磨的特点及应用
与其他光整加工方法相比较，超级光磨特点如下： （1）表面完整性好； （2）不能提高尺寸精度、形状精度和位置精度； （3）生产率高； （4）设备简单，操作方便。 应用：超级光磨生产率很高，主要用于降低表面粗 糙度，其Ra值可达0.l～0.01µm，但不能提高工 件的尺寸精度和形位精度。超级光磨不仅用于轴类 零件的外圆表面的光整加工，而且用于圆锥表面、 平面、球面等的光整加工。