内容正文:
专题七. 零件的研磨(讲义)《钳工加工技术与技能》机工版 专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 研磨的作用: 考生应理解研磨在工程加工中的作用,包括去除工件表面粗糙度、提高工件表面质量、调整工件尺寸、修复工件表面缺陷等方面的作用。
2. 平面研磨: 着重考察考生对平面研磨工艺的理解,包括平面研磨的工艺步骤、适用工件类型、研磨时的注意事项等内容。
3. 圆柱面研磨: 考生应掌握圆柱面研磨的工艺流程和技术要点,包括对圆柱面研磨设备的操作、研磨刀具的选择、研磨精度的控制等方面的知识。
4. 常用磨料: 考生需了解常用磨料的种类、特点、适用范围以及选择原则,包括砂轮、砂带、磨料棒等常见磨料的特性和用途。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
一、研磨的作用
利用研具、磨料和被研零件之间作相对的滑动,从零件表面上研去一层极薄金属层,以提高零件的尺寸、形状精度、降低表面粗随度值的精加工方法称为研磨,常用的研磨方法有平面研磨和圆柱面研磨。研磨是在其他金属切削加工方法不能满足工件精度和表面质量要求的情况下所采用的一种精密加工工艺,在量具、仪器的生产和修复过程中应用较为广泛。
(1) 能得到精确的尺寸 各种加工方法所能得到的精度是有一定限度的。随着工业的发展,对零件精度要求也在不断提高,因此有些零件必须经过精细的加工,才能达到很高的精度要求。零件研磨后的尺寸误差一般可控制在1~5μm 范围内。
(2) 能提高工件的几何精度 用一般的机械加工方法是很难获得精确的几何形状和表面相互位置要求。零件经过研磨后,几何误差可控制在5um 的范围内。
(3) 能获得较高的表面质量 经过研腾加工后,零件表面粗糙度值可达 Ra0.06~0.2um,最高可达到 Ra0.006um。另外,经研磨的零件,由于有准确的几何形状和较高的表面质量,零件的耐磨性、耐蚀性和疲劳强度也都相应得到提高,从而延长了零件的使用寿命。
二、平面研磨
1.研磨工具
研磨工具是用于涂敷或嵌入磨料并使磨粒发挥切削作用的工具,称研具。
(1) 通用研磨工具 平面研磨通常都采用标准平板。粗研磨时,平板表面上可开槽,可以避免过多的研磨剂浮在平板上影响研磨效果。精研磨时,则使用精密无槽平板。
(2) 研具材料 研具材料应满足如下技术要求:材料的组织要细致均勾,要有很高的稳定性和耐磨性,具有较好的嵌存磨粒的性能,工作面的硬度应比工件表面硬度稍软。常用的研具材料有如下几种。
1) 灰铸铁:具有较好的涧滑性,磨损较慢,硬度适中,研磨剂在其表面容易涂布均匀,是一种研磨效果较好、价格便宜的研具材料,在生产中应用广泛。
2) 球墨铸铁:比一般的灰铸铁更容易嵌存磨料,而且更均匀、牢固,同时还能增加研具的耐用度。采用球墨铸铁制作研具已得到广泛应用,尤其用于精密零件的研磨。
3) 低碳钢:具有较好的韧性,靠块不易折断,常用来制作小型的研具,如研磨 MS 以下的螺纹孔、直径小于中8mm 的孔,以及较窄的凹槽等。
4) 铜:质地较软,表面容易嵌存磨料,适于制作研磨软钢类零件的研具。
(3) 辅助工具 狭窄平面研磨时,为防止研磨平面产生倾斜或圆角,研磨时还需利用靠块,以保证研磨精度,如图5-5 所示。 如果研磨工件数量较多,可采用C形夹头,将儿个工件夹在一起研磨,能有效防止工件倾斜。
2.研磨方法
(1)研磨时的运动轨迹 为了使工件达到理想的研磨效果,并保持研县磨损均匀,根据工件的不同形状,可采用以下研磨轨迹。
1) 直线运动轨迹。直线运动轨迹可使工件表面研磨纹路平行,适用于狭长平面工件的研磨。
2) 直线摆动运动轨迹。工件在左右摆动的同时作直线往复运动,适用于对平直的圆弧面工件的研磨。
3) 螺旋形运动轨迹。螺旋形研磨运动能使工件获得较高的平面度和很小的表面粗糙度值,适用于对圆柱工件端面进行研磨。
4) 8 字形和仿8字形运动轨迹。此种轨迹能使研具与工件间的研磨表面保持均匀接触,既提高工件的研磨质量,又能使研具磨损均匀,常用于研磨平板的修整或小平面工件的研磨。
(2) 研磨时的速度和压力 研磨应在低压、低速的情况下进行。研磨压力过大,研磨切削量就大,表面粗糙度值也大,还会压碎磨料划伤工件表面。研磨速度太快,容易弓起工件发热,降低研磨质量。
三、圆柱面研磨
1.外圆柱面研磨
(1) 研磨工具 外圆柱面研磨时采用研磨环作为主要研具,如图5-11所示。研磨环的内径应比工件的外径略大 0.025 ~0.05mm,当研磨一段时间后,若研磨环内孔磨大,可拧紧调节螺钉,使孔径缩小,以达到所需的间隙。
(2) 研磨方法 当研磨工件较短时,用自定心卡
盘夹持;研磨工件较长时,可在后端用顶尖支承。
研磨时,先在工件表面上均匀地涂上研磨剂,套上研磨环并调整好间隙(其松紧程度应以用力能转动为宜),然后启动机床带动工件旋转。用手推动研磨环