珩磨工艺原理简介及盲孔珩磨技巧

珩磨工艺原理简介及盲孔加工技巧

上海善能机械有限公司熊元一郭建忠侯军丽李贵贤

Abstract: Honing process has been widely used both at home and abroad. In order to increase the awareness of honing process, the paper mainly explains what the honing process is and what benefits the honing process will bring to us. In particular, the paper also introduces the honing techniques of blind holes, which will greatly help those who have been encountered with the problems in honing blind holes.

一、珩磨工艺简介

珩磨工艺是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法。

珩磨是一种以被加工面作为导向定位面，在一定进给压力下，通过工具（油石）和零件的相对运动去除余量，其切削轨迹为交叉网纹的高效、精密加工工艺。

1.珩磨加工特点:

1.1加工精度高：特别是一些中小型的通孔，其圆柱度可达0.001mm 以

内。一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。对于大孔(孔径在200mm以上),圆度也可达0.005mm, 如果没有环槽或径向孔等,直线度达到0.01mm/1m 以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高, 磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外, 会产生偏差, 特别是小孔加工, 磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度, 要想提高零件的位置精度, 需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程托架上, 调整使它与旋转主轴垂直, 零件靠在面板上加工即可)。

1.2表面质量好：表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。

有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样珩磨时，工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。磨削比珩磨切削压力大, 磨具和工件是线接触, 有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温, 会导致零件表面结构的永久性破坏。

1.3加工范围广：主要加工各种圆柱形孔：通孔，轴向和径向有间断的孔，

如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔，盲孔，多台阶孔等。另外, 用

专用珩磨头, 还可加工圆锥孔, 椭圆孔等, 但由于珩磨头结构复杂, 一

般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体, 但其去除的余量远远小于

内圆珩磨的余量。珩磨几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方

氮化硼磨料的应用，进一步拓展了珩磨的运用领域，同时也大大提高

了珩磨加工的效率。

1.4切削余量少：为达到图纸所要求的精度，采用珩磨加工是所有加工方法

中去除余量最少的一种加工方法．在珩磨加工中，珩磨工具是以工件作

为导向来切除工件多余的余量而达到工件所需的精度．珩磨时，珩磨工

具先珩工件中需去余量最大的地方，然后逐渐珩去其余需去除余量最大

的地方，直至珩至需去除余量最少的地方．

1. 5纠孔能力强：由于其余各种加工工艺方面存在不足，致使在加工过程

中会出现以下一些加工缺陷．如：失圆、喇叭口、波纹孔、尺寸小、腰

小

大 最终尺寸

鼓形、锥度、镗刀纹、铰刀纹、彩虹状、孔偏及表面粗糙度等．

Out of Round 失圆

Bellmouth 喇叭口

Waviness 波纹孔

Undersize 尺寸小

Barrel 腰鼓形

Taper 锥度

Boring Marks 镗刀纹

Reamer Chatter 铰刀纹

Rainbow 彩虹状

Misalignment 串联孔不同轴

采用珩磨工艺加工可以通过去除最少加工余量而极大地改善孔和外圆的尺寸精度、圆度、直线度、圆柱度和表面粗糙度．

2. 珩磨加工原理:

2.1 珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石, 由涨开机构（有

旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开, 使其压向工件孔壁, 以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动, 零件不动; 或珩磨头只作旋转运动, 工件往复运动, 从而实现珩磨。

2.2 在大多数情况下, 珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是

浮动的。这样, 加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小, 孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。

珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动, 使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹, 而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数, 因而两次行程间, 珩磨头相对工件在周向错开一定角度, 这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹亦不会重复。此外, 珩磨头每转一转, 油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度, 使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样, 在整个珩磨过程中, 孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此, 随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点, 不断将这些干涉点磨去并