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课题六 研磨
研磨
研磨:使用研磨工具和研磨剂,利用研具和被研工件之间的相对滑动,从工件表面研去一层极薄的金属,使工件获得精确的尺寸、形状和极小的表面粗糙度值的精加工方法。(精密加工工艺)
一、研磨概述
1.研磨原理
研磨的基本原理是磨粒通过研具对工件进行微量切削, 这种微量切削包含物理和化学的综合作用。
(1) 物理作用 研磨时一般要求研具材料比被研磨工件的材料稍软一些, 这样, 当研具受到一定的压力作用时, 研磨剂中的微小颗粒(磨料) 被压嵌在研具的表面。这些微小的磨料具有较高的硬度, 像无数把切削刃。
(2) 化学作用 有的研磨剂由于本身具有的化学性能, 在研磨过程中, 与空气接触的工件表面很快就会形成一层极薄的氧化膜, 而氧化膜又很容易被研磨掉, 这就是研磨的化学作用。
在研磨过程中, 氧化膜迅速形成(化学作用), 又不断地被磨掉(物理作用)。经过这样的多次反复, 工件表面就能很快达到预定的要求。由此可见, 研磨加工实际体现了物理和化学的综合作用。
2. 研磨作用
(1) 研磨可以获得其他加工方法难以达到的高尺寸精度和形状精度。通过研磨后的尺寸精度可达到0.001~0.005mm。
(2) 容易获得极小的表面粗糙度值。
(3) 加工方法简单, 不需复杂设备, 但加工效率低。
(4) 经研磨后的零件能提高表面的耐磨性、抗腐蚀能力及疲劳强度, 从而延长了零件的使用寿命。
3.研磨余量
研磨是微量切削, 一般每研磨一遍所能磨去的金属层不超过0.002mm, 因此, 研磨余量不能太大, 否则会使研磨时间增加, 并缩短研具的使用寿命, 一般研磨余量控制在0.005~0.030mm之间比较合适。
二、研具
1.研具材料
在研磨加工中, 研具必须满足两条基本要求: 一是研具材料要容易嵌入磨料; 二是研具要能较长时间地保持几何形状精度。
2.研具类型
三、研磨剂
1.磨料
在研磨过程中起主要的切削作用
磨料、分散剂、辅助材料
2.分散剂
分散剂使磨料均匀分散在研磨剂中, 并起稀释、润滑和冷却等作用, 常用的有煤油、机油、动物油、甘油、酒精和水等。
3.辅助材料
辅助材料主要是混合脂, 常由硬脂酸、脂肪酸、环氧乙烷、三乙醇胺、石蜡、油酸和十六醇等几种材料配成, 在研磨过程中起乳化、润滑和吸附作用, 并促使工件表面产生化学变化, 生成易脱落的氧化膜或硫化膜, 借以提高加工效率。
四、研磨方法
1.平面研磨
(1) 研磨运动轨迹
(2) 研磨压力和速度
压力大、速度大,则研磨效率高
压力大、速度太大,工件表面粗糙,工件易发热变形,磨料压碎划伤表面
小的硬工件、粗磨——压力大、高速
大的软工件、细磨——压力小、低速
(3) 一般平面研磨
8字形、螺旋形或螺旋形与直线形运动轨迹相结合
(4) 狭窄平面研磨
狭窄平面研磨
a) 利用导靠块研磨狭窄平面 b) 利用C形夹头研磨狭窄平面
直线运动轨迹
2.圆柱面研磨
(1) 外圆柱面研磨
外圆柱面研磨方法
a) 较短工件的研磨 b) 较长工件的研磨
在精磨或精车后进行
研磨环在工件上的往复移动速度根据工件表面出现的网纹倾斜角度来控制, 当出现45°交叉网纹时, 说明研磨环的移动速度适宜。
外圆柱面研磨时的网纹
a) 太快 b) 太慢 c) 适当
(2) 内圆柱面研磨
在精磨、精铰或精镗之后进行
研磨棒的外径与工件内孔配合应适当
研磨棒的工作长度应大于工件内孔长度(1.5-2倍)
3.圆锥面研磨
圆锥表面的研磨, 包括圆锥孔和外圆锥面的研磨。研磨用的研磨棒(环) 工作部分的长度应是工件研磨长度的1.5倍, 锥度必须与工件锥度相同。
转动方向与研磨棒的螺旋槽方向适应
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