第七章 研磨和抛光
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第七章 研磨和抛光
本章内容
• 研磨 • 珩磨 • 抛光 • 其它表面精整加工
研磨
通过介于工件和硬质研具之间的磨料或研磨液 的流动产生机械摩擦和化学作用去除微小加 工余量，以达到很高的精度和表面质量
研具和研磨剂
• 研具：磨具应软硬适当,组织均匀。粗研采用 铜、铝，精研采用铸铁
• 研磨剂： 由磨料、研磨液及辅料调配而成
磁力抛光
振动运动
磁极
N
S
工件
磁性材料
（陶瓷滚柱）
磁力抛光
磁力线
研磨前
研磨后
工件
弹性发射加工
• 抛光轮与工件表面 形成小间隙，中间 置抛光液，靠抛光 轮 高 速 回 转 造 成 磨 微粉(磨粒) 料的“弹性发射” 进行加工。
• 抛光轮：由聚氨基 甲酸（乙）酯制成， 磨料直径 0.10.01μm
加压
各种液压装置地铸铁套和钢套地孔。 • 不宜加工有色金属。
珩磨应用
• 适用于任何工厂的大、中批量生产线，例如：柱塞套、 活塞等内孔精加工中
• 所有设置都采用计算机进行控制和调整，保证了被加 工零件的超精密精度
• 优异的性价比，使工厂都能支付得起 • 冲程拖架上配有八条气管接口，以备多功能夹具使用 • 滚轮独立式冷却液车方便冷却液的维护和更换 • 重型焊接铸造结构件使机床坚固可靠 • 不锈钢工作区防腐蚀，不生锈，不褪色
工件安装在车床顶尖间或卡盘上，在加工表面 上涂上研磨剂，再把研具套上，工件低速旋转， 手握研具轴向往复移动。外圆研具由研磨环和 研磨夹组成。
手工研磨内圆
内圆研具由锥度调节杆和开口锥套组成。
手工研磨平面
刮研
刮研
刮研检查
刮轴瓦
珩磨
利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时 做相对旋转和直线往复运动，切除工件极小余量地一种 精密加工方法。
活性 抛光液
软粒子，使其便于加工。
➢ 机理：机械+化学作用， 称为“增压活化”。
工具运动方向 抛光工具
加压
工件 机械化学抛光
小间隙
精整加工的特点比较
课堂作业
• 研磨和抛光的机理是什么,各自有什么特点
• 针对性：手工研磨可通过检测工件，有针对 性地变动研磨位置，掌握研磨时间，有效地 控制加工质量。
• 研磨不能提高表面间的位置精度，生产率低
研磨应用
•可加工钢、铸铁、铜、铝及其合金、半导体、 陶瓷、玻璃、塑料等材料； •可加工常见各种表面，无需复杂和高精度设备， 方法简便可靠，容易保证质量。
手工研磨外圆
–磨料一般只用微粉 –研磨液用煤油或煤油加机油，起润滑、冷却以及
使磨料能均匀分布在研具表面的作用 –辅料指油酸、硬脂酸或工业用甘油等强氧化剂，
能使工件表面生成一层极薄的疏松氧化膜，以提 高研磨效率
研磨参数
• 磨料粒度：粒度↑，则粗糙度↑ ，效率↑ • 研磨速度：一般研磨速度<0.5m/s，精研速度
珩 磨
珩 磨
金刚石珩磨条及CBN磨条、珩磨头
珩磨特点
• 加工精度：表面粗糙度可达Rz0.4~Rz3.2，有时可 达Rz0.1以下。
• 加工对象：圆柱孔 • 珩磨余量：0.02~0.15mm • 珩磨孔径范围：15～500mm，孔深径比可达10以上 • 应用：大批量生产中发动机、气缸孔、连杆大头孔、
<0.16m/s。 • 研磨余量：手工研磨余量<10μm，机械研磨
余量<15μm。 • 研磨压强：粗研0.1~0.3MPa，精研
0.01~0.1MPa 。
研磨设备
研磨特点
• 微细性：良好预加工基础上的0.01~0.1μm切 削；
• 随机性：研磨过程中工件与研具的接触是随 机的，可使高点相互修整，逐步减少误差；
• 可达微米级的尺寸精度
挤 压 研 磨
挤压研件
抛光
原理与研磨相似，只是研具采用无纺布等软 质材料。抛光可用于自由曲面加工。
抛光特点
• 方法简便经济。 • 可加工任何曲面。 • 减少粗糙度。 • 劳动条件差。
磁力抛光
➢把磁性磨料放工件与磁极间的入磁场中，磁性 磨料在延磁力线方向有序排列成具有一定柔性 的磁力刷。加工时工件旋转，并作相对磁极轴 向振动；磁性磨料使工件表面上极薄的金属层 及毛边去除，将表面逐步整平以达良好的研磨 效果
富 源自文库 发 动 机 缸 套 珩 磨
富康发动机缸套珩磨
挤压珩磨
• 定义:利用含磨料的半流动状态粘性磨料介质, 在一定压力下通过工件表面,磨料刮削去除工 件表面不平材料
• 特点:
• 适用于各种复杂表面的抛光与去毛刺,Ra可达 0.025μm
• 对于0.01-0.1mm3的材料去除量,一般1-5min完成, 是手工的效率的10倍
抛光轮
悬浮液
工件
小间隙
弹性发射加工
•机理：微切削＋被加工材料的微塑性流动作用
其它表面精整加工
★ 液体动力抛光
工具运动方向 抛光工具
➢抛光工具上开有锯齿槽， 抛光液 靠楔形挤压和抛光液的反弹， 增加微切削作用。
➢ 机理：微切削作用。
磨粒
工件 液体动力抛光
小间隙
★ 机械化学抛光
活性抛光液和磨粒与工件
表面产生固相反应，形成
本章内容
• 研磨 • 珩磨 • 抛光 • 其它表面精整加工
研磨
通过介于工件和硬质研具之间的磨料或研磨液 的流动产生机械摩擦和化学作用去除微小加 工余量，以达到很高的精度和表面质量
研具和研磨剂
• 研具：磨具应软硬适当,组织均匀。粗研采用 铜、铝，精研采用铸铁
• 研磨剂： 由磨料、研磨液及辅料调配而成
磁力抛光
振动运动
磁极
N
S
工件
磁性材料
（陶瓷滚柱）
磁力抛光
磁力线
研磨前
研磨后
工件
弹性发射加工
• 抛光轮与工件表面 形成小间隙，中间 置抛光液，靠抛光 轮 高 速 回 转 造 成 磨 微粉(磨粒) 料的“弹性发射” 进行加工。
• 抛光轮：由聚氨基 甲酸（乙）酯制成， 磨料直径 0.10.01μm
加压
各种液压装置地铸铁套和钢套地孔。 • 不宜加工有色金属。
珩磨应用
• 适用于任何工厂的大、中批量生产线，例如：柱塞套、 活塞等内孔精加工中
• 所有设置都采用计算机进行控制和调整，保证了被加 工零件的超精密精度
• 优异的性价比，使工厂都能支付得起 • 冲程拖架上配有八条气管接口，以备多功能夹具使用 • 滚轮独立式冷却液车方便冷却液的维护和更换 • 重型焊接铸造结构件使机床坚固可靠 • 不锈钢工作区防腐蚀，不生锈，不褪色
工件安装在车床顶尖间或卡盘上，在加工表面 上涂上研磨剂，再把研具套上，工件低速旋转， 手握研具轴向往复移动。外圆研具由研磨环和 研磨夹组成。
手工研磨内圆
内圆研具由锥度调节杆和开口锥套组成。
手工研磨平面
刮研
刮研
刮研检查
刮轴瓦
珩磨
利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时 做相对旋转和直线往复运动，切除工件极小余量地一种 精密加工方法。
活性 抛光液
软粒子，使其便于加工。
➢ 机理：机械+化学作用， 称为“增压活化”。
工具运动方向 抛光工具
加压
工件 机械化学抛光
小间隙
精整加工的特点比较
课堂作业
• 研磨和抛光的机理是什么,各自有什么特点
• 针对性：手工研磨可通过检测工件，有针对 性地变动研磨位置，掌握研磨时间，有效地 控制加工质量。
• 研磨不能提高表面间的位置精度，生产率低
研磨应用
•可加工钢、铸铁、铜、铝及其合金、半导体、 陶瓷、玻璃、塑料等材料； •可加工常见各种表面，无需复杂和高精度设备， 方法简便可靠，容易保证质量。
手工研磨外圆
–磨料一般只用微粉 –研磨液用煤油或煤油加机油，起润滑、冷却以及
使磨料能均匀分布在研具表面的作用 –辅料指油酸、硬脂酸或工业用甘油等强氧化剂，
能使工件表面生成一层极薄的疏松氧化膜，以提 高研磨效率
研磨参数
• 磨料粒度：粒度↑，则粗糙度↑ ，效率↑ • 研磨速度：一般研磨速度<0.5m/s，精研速度
珩 磨
珩 磨
金刚石珩磨条及CBN磨条、珩磨头
珩磨特点
• 加工精度：表面粗糙度可达Rz0.4~Rz3.2，有时可 达Rz0.1以下。
• 加工对象：圆柱孔 • 珩磨余量：0.02~0.15mm • 珩磨孔径范围：15～500mm，孔深径比可达10以上 • 应用：大批量生产中发动机、气缸孔、连杆大头孔、
<0.16m/s。 • 研磨余量：手工研磨余量<10μm，机械研磨
余量<15μm。 • 研磨压强：粗研0.1~0.3MPa，精研
0.01~0.1MPa 。
研磨设备
研磨特点
• 微细性：良好预加工基础上的0.01~0.1μm切 削；
• 随机性：研磨过程中工件与研具的接触是随 机的，可使高点相互修整，逐步减少误差；
• 可达微米级的尺寸精度
挤 压 研 磨
挤压研件
抛光
原理与研磨相似，只是研具采用无纺布等软 质材料。抛光可用于自由曲面加工。
抛光特点
• 方法简便经济。 • 可加工任何曲面。 • 减少粗糙度。 • 劳动条件差。
磁力抛光
➢把磁性磨料放工件与磁极间的入磁场中，磁性 磨料在延磁力线方向有序排列成具有一定柔性 的磁力刷。加工时工件旋转，并作相对磁极轴 向振动；磁性磨料使工件表面上极薄的金属层 及毛边去除，将表面逐步整平以达良好的研磨 效果
富 源自文库 发 动 机 缸 套 珩 磨
富康发动机缸套珩磨
挤压珩磨
• 定义:利用含磨料的半流动状态粘性磨料介质, 在一定压力下通过工件表面,磨料刮削去除工 件表面不平材料
• 特点:
• 适用于各种复杂表面的抛光与去毛刺,Ra可达 0.025μm
• 对于0.01-0.1mm3的材料去除量,一般1-5min完成, 是手工的效率的10倍
抛光轮
悬浮液
工件
小间隙
弹性发射加工
•机理：微切削＋被加工材料的微塑性流动作用
其它表面精整加工
★ 液体动力抛光
工具运动方向 抛光工具
➢抛光工具上开有锯齿槽， 抛光液 靠楔形挤压和抛光液的反弹， 增加微切削作用。
➢ 机理：微切削作用。
磨粒
工件 液体动力抛光
小间隙
★ 机械化学抛光
活性抛光液和磨粒与工件
表面产生固相反应，形成