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恒益达机械数控珩磨机加工工艺原理介绍,喜欢技术的请点进来!

所属分类:行业动态    发布时间: 2020-08-13    作者:恒益达机械
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数控珩磨机的工作原理

珩磨是一种特殊的磨削形式和加工方法。该工艺不仅可以去除大的加工余量(20世纪50年代的珩磨或抛光),而且是提高零件尺寸、几何精度和表面粗糙度的有效加工方法。

恒益达机械数控珩磨机加工工艺原理介绍

(一)珩磨加工的特点:

1.加工精度高:

特别是对于一些中小尺寸的光学通孔,圆柱度可达0.001毫米以下有些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度为0.002毫米。对于大孔(孔径在200mm以内),圆度也可达0.005mm,假如没有环槽或径向孔等,直线度在0.01mm以内也是有可能的。珩磨比磨削精度高。磨削时,支撑砂轮的轴承位于珩磨孔外,会导致偏差,尤其是小孔加工,磨削精度比珩磨差。珩磨一般只能进步被加工件的外形精度,要想进步零件的位置精度,需要采取一些必要的措施。如果使用面板来提高端面和部件轴线的垂直度(面板安装在行程臂上,调整它与旋转主轴垂直,部件在面板上加工)。

2.表面质量好:

表面呈交叉网状,有利于润滑油的储存和油膜的维护。具备较高的表面支撑率(孔与轴中间的具体触碰面积和孔与轴中间的配对面积比),使其可以承重、耐磨损,进而提升商品的使用期。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,因此每一个磨粒的均匀磨削压力小,这样工件的发热量很小,工件表面几乎无热损伤和变质层,变形小。珩磨表层基本上没有风化层和夯实层。磨削比珩磨具有更高的切削压力,并且磨削工具和工件彼此直线接触并且具有更高的相对速度。因而,局部会造成高溫,这将造成零件表面构造的性毁坏。

3.加工范围广:

主要加工各种圆柱形孔:光通孔。轴向和径向孔,如带有径向孔或槽的孔、锁孔孔、花键孔。盲孔。多台阶孔等。另外,采用专用珩磨头,也可加工锥孔、椭圆孔等,但由于珩磨头结构复杂,一般不能。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体,但其往除的余量远远小于内圆珩磨的余量。它几乎可以用来加工任何金刚石和立方氮化硼磨料。同时也进步了珩磨加工的效率。

(二)珩磨加工原理:

1.珩磨是使用一个或多个安装在珩磨头圆周上的油石,油石通过一个扩张机构(包括旋转型和推动型)在径向上扩张,将它们压靠在工件的孔壁上,从而产生一定的表面接触。同时,珩磨头旋转和往复,零件不动;或珩磨头只旋转,工件往复运动,以实现珩磨。

2.在大多数情况下,珩磨头漂浮在机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间。这样,珩磨头由工件孔壁引导。因此,加工精度受机床本身精度的影响较小,孔面的形成具有创造过程的特点。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。这个原理类似于两个平面移动板共同作用形成平面的原理。

珩磨时,由于珩磨头旋转往复或珩磨头旋转工件往复,加工面形成十字螺旋切削轨迹,每次往复行程时间内珩磨头的转数不是整数,所以珩磨头在两个行程之间相对于工件在圆周方向上错开一定角度,这样珩磨头上的每个磨粒在孔壁上的运动轨迹就不会重复。此外,每次珩磨头旋转时,油石和轴向上前一次旋转的切割轨迹之间有一个重叠长度,这使得前后研磨轨迹之间的连接更加平滑和均匀。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未几相等。因此,在珩磨过程中,孔面和油石面上不断产生干涉点,这些干涉点不断被磨削产生新的、更多的干涉点,使孔面和油石面之间的接触面积不断增加,相互干涉和切削作用的程度不断减弱,孔面和油石的圆度和圆柱度不断提高,孔面的生成过程就完成了。为了得到更好的圆柱度,在可能的情况下,珩磨中经常使零件掉头,或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。

需要说明的一点:

因为珩磨油是由金钢石和立方氮化硼做成的,因而油的损坏不大,即油的修补量不大。因此,孔的精度在一定程度上取决于珩磨头的原始精度。所以我们使用金刚石和立方氮化硼油石,在石头前珩磨很好,以确保孔的精度。

(三)珩磨的切削过程:

1.定压进给珩磨:

定压进给中,进给机构以恒定的压力压向孔壁,分三个阶段。

个阶段是脱落切削阶段

该定压珩磨由于开始时孔壁粗糙,油石与孔壁的接触面积小,接触压力大,孔壁的突出部分迅速磨削。另一方面,因为油石的表层接触压力大,因为切削造成的油石胶黏剂的损坏,磨粒和胶黏剂的键抗压强度减少,因而,因为钻削工作压力,磨粒当然掉下来,有时候油石面外露新的磨粒,这就是油石的自锐性。

第二阶段是破碎切削阶段

随着珩磨时间的延长,孔的表面越来越轻,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力减小,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,几乎没有石油颗粒,磨削不是由新颗粒,而是由磨削颗粒。因而磨粒负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。

第三阶段为堵塞切削阶段

继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞,变得很光滑。因此油石切削能力极低,相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失往切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。

2.定量进给珩磨:

在定量进给珩磨过程中,进给机构以恒定的速度向进给体内扩展,使磨粒切割到工件内。因此,珩磨过程只有切削和破碎切削,不会产生封闭切削现象。因为当油石的切削力降低时,进给量大于实际磨削量,数控珩磨机的压力较大,使磨粒脱落、断裂、切削效果提高。采用这种方法珩磨时,为了提高孔的精度和表面粗糙度,一定时间内不能使用。

3.定压--定量进给珩磨:

一开始以定压进给进行珩磨,进入磨刀石堵塞的切削阶段后,切换成定量进给进行珩磨,提高效率。珩磨后,可以提高孔的精度和表面粗糙度。

二、珩磨机类型及选型原则

珩磨机分卧式和立式两种。其选用原则可参考以下几方面:

1.不同批量选择不同形式的珩磨机,如多品种的小批量、小功率、大型通用机床;如大批量、大功率专用机床。

2.根据工件的孔径、孔径、外形尺寸选择工作母机的主要规格和残奥表。

3.根据孔的结构选择机床往复机构的性能。如盲孔,要求往复行程机构换向重复精度高,超程小,应能适应手动或自动长短行程交替控制;另一个例子是短孔,要求高精度,所以选择机械往复行程机构。

4.根据孔加工余量、形状误差和孔精度的要求,选择油石胀缩机构的胀进给方式。

5.根据珩磨同一孔的次数、生产批量或生产节奏、工件的外形尺寸和工件上加工的孔数,选择主轴或机床的数量和工作台的形式。如果有大量的小件,可以选择具有旋转台的立式多轴机;大尺寸或线性排列的多孔工件,可以选择移动工作台或移动珩磨头机。小批量可选择单轴。大量选取多轴,对一个孔进行多次珩磨或对云同步进行多次珩磨。

6.根据孔的尺寸精度、孔径尺寸和结构形式、油石的耐磨性、珩磨头的结构形式和生产批量,选择尺寸控制方式。

7.根据孔表面粗糙度、尺寸精度和生产时间的要求,选择切削液的清洗方法以及是否需要冷却切削液装置。

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