超聲珩磨工具設(shè)計(jì)【含11張CAD圖紙】
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題目名稱超聲珩磨工具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)班級學(xué)號(hào)一、選題的意義和目的隨著以微機(jī)械為代表的工業(yè)制品日益小型化及微精化,特別是硅、光學(xué)玻璃、工程陶瓷和硬質(zhì)合金等脆硬材料在微機(jī)電系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,脆硬材料的高精度三維精密加工技術(shù)已成為各國制造業(yè)的一個(gè)重要研究課題。由于超聲加工既不依賴于材料的導(dǎo)電性、沒有熱作用、無宏觀機(jī)械作用力,又可加工高深寬比三維立體結(jié)構(gòu),零件表面粗糙度及加工精度均較好,決定了超聲加工工藝在金屬及非金屬硬脆材料加工方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。超聲磨削加工是超聲加工應(yīng)用于微細(xì)加工領(lǐng)域的先導(dǎo),研究超聲珩磨工具的設(shè)計(jì)與制作有著非常重要的意義。超聲珩磨加工是指將不同頻率的超聲波通過一定的方式分別施加到被加工的工件和所使用的超聲珩磨工具上;同時(shí)在超聲珩磨頭上,珩磨油石除縱向振動(dòng)外,仍存在一定的側(cè)向振動(dòng),然后與普通珩磨方法相復(fù)合對被加工工件進(jìn)行加工。實(shí)質(zhì)就是將超聲振動(dòng)與普通珩磨相復(fù)合的一種加工方法。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),能使我們把已修的基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以應(yīng)用,通過畢業(yè)設(shè)計(jì)之后能夠熟練應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊;熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn),掌握設(shè)計(jì)計(jì)算的基本原理和方法,提高設(shè)計(jì)計(jì)算的能力.加深領(lǐng)會(huì)計(jì)算的基本理論和深化所學(xué)的理論知識(shí),樹立正確的設(shè)計(jì)思想,為以后在工作中遇到相關(guān)問題提供解決依據(jù),為以后成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人員打下良好的基礎(chǔ)一、國內(nèi)外研究綜述超聲振動(dòng)切削作為新興的特種加工技術(shù),引起了國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛興趣和極大關(guān)注。最早對振動(dòng)切削進(jìn)行比較系統(tǒng)的研究、可以稱為振動(dòng)切削理論與應(yīng)用技術(shù)奠基人的是日本學(xué)者隈部淳一郎。他在20世紀(jì)5060年代發(fā)表了許多振動(dòng)切削方面的論文,系統(tǒng)地提出了振動(dòng)切削理論,并成功地實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)車削、振動(dòng)銑削、振動(dòng)鏜削、振動(dòng)刨削、振動(dòng)磨削等。隨后美國也對振動(dòng)切削進(jìn)行研究,到20世紀(jì)70年代中葉,振動(dòng)車削、振動(dòng)鉆孔、振動(dòng)磨削、光整加工等均已達(dá)到實(shí)用階段,超聲加工在難加工材料和高精度零件的加工方面顯示了很大的優(yōu)越性,取得了一系列研究成果,并在生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。 俄羅斯科學(xué)院和英國拉伯運(yùn)大學(xué)對超聲振動(dòng)切削的非線性過程進(jìn)行了深入研究,利用流變模型對超聲振動(dòng)切削實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論解釋。通過對超聲切削的動(dòng)力學(xué)研究,得到了振動(dòng)工具的非線性振幅特性曲線,并討論了超聲振動(dòng)切削的優(yōu)越性及其應(yīng)用領(lǐng)域。 日本工業(yè)大學(xué)提出了采用稍低頻率(3 0005 000 Hz)的振動(dòng)切削方法,并用于切削纖維型材料(如金屬短纖維)。另外,美國、英國、德國和新加坡等國的大學(xué)以及日本企業(yè)界如日立、多賀和Towa公司等還進(jìn)行了超聲橢圓振動(dòng)切削的研究。我國對振動(dòng)切削的研究起步稍晚。自廣西大學(xué)、南京電影機(jī)械廠和南京刃具廠聯(lián)合開發(fā)了我國第一臺(tái)“CZQ250A型超聲波振動(dòng)切削系統(tǒng)”之后,許多大專院校、科研院所和工廠都開展了對振動(dòng)切削的研究,取得了很多重要成果。研究內(nèi)容從振動(dòng)切削實(shí)驗(yàn)到實(shí)際工藝應(yīng)用,從振動(dòng)切削實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)到對振動(dòng)切削機(jī)理,范圍較廣泛,內(nèi)容較深入。山東大學(xué)對工程陶瓷的超聲振動(dòng)鉆削加工進(jìn)行了深入的研究,探討了超聲振動(dòng)鉆削中各項(xiàng)工藝參數(shù)對加工效果的影響,并從理論上分析了超聲振動(dòng)鉆削時(shí)的材料去除機(jī)理。東南大學(xué)在研究超聲振動(dòng)切削的刀具振動(dòng)規(guī)律時(shí)得出:刀具與切削的分離作用是振動(dòng)切削最根本的特點(diǎn),正是這一特點(diǎn)才使得刀尖每次能以極大的加速度沖擊工件進(jìn)行切割。上海交通大學(xué)對超聲橢圓振動(dòng)切削技術(shù)進(jìn)行了研究,闡述了超聲波橢圓振動(dòng)切削原理和刀具橢圓振動(dòng)系統(tǒng),分析了超聲波橢圓振動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)特性,介紹了超聲波橢圓振動(dòng)切削的實(shí)際切削效果。兵器工業(yè)五二研究所進(jìn)行了超聲振動(dòng)車削與普通車削、磨削加工陶瓷材料的對比試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,振動(dòng)車削可明顯地提高陶瓷加工表面的質(zhì)量,有效地消除普通車削、磨削中形成的表面微裂紋,因此是陶瓷精密加工的一種新方法。長春汽車工業(yè)高等??茖W(xué)校采用超聲振動(dòng)切削方法對一汽變速箱廠生產(chǎn)的一直齒齒輪的滾齒加工進(jìn)行了工藝實(shí)驗(yàn),通過生產(chǎn)現(xiàn)場各種工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)及小批量試生產(chǎn),收到了令人滿意的效果,具有較好的發(fā)展前景。北京裝甲兵技術(shù)學(xué)院提出了一種超聲微振車削的新工藝。其特點(diǎn)是功率小(50 W)、振幅小(25m),同樣可獲得一般振動(dòng)車削的效果。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的方法1 在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料。2 在工廠的實(shí)踐畢業(yè)實(shí)習(xí)。3 通過老師和工程師的指導(dǎo)。4 通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料。5 通過對相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況1 張?jiān)齐?主編. 超聲加工及其應(yīng)用. 國防工業(yè)出版社,19952 李伯民 趙波 主編. 現(xiàn)代磨削技術(shù). 中國礦業(yè)大學(xué)出版社,20033 張?jiān)齐?主編. 現(xiàn)代珩磨技術(shù). 科學(xué)出版社, 20074 曹鳳國 主編. 超聲加工技術(shù). 化學(xué)工業(yè)出版社,20045 林仲茂 主編. 超聲變幅桿的原理和設(shè)計(jì). 科學(xué)出版社,19876 曹鳳國 張勤儉 主編. 超聲加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 20057 祝錫晶 王愛玲 辛志杰 袁藝 徐鴻鈞 超聲珩磨在發(fā)動(dòng)機(jī)缸套光整加工中的應(yīng)用研究. 兵工學(xué)報(bào),第24卷第1期 2003年2月8 孔慶華 劉傳紹 主編. 極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ). 同濟(jì)大學(xué)出版社,20029 顧崇銜 主編. 機(jī)械制造工藝學(xué). 陜西科學(xué)技術(shù)出版社,199910 成大先 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社,200111 成大先 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊. 化學(xué)工業(yè)出版社, 200012 馮開平 左宗義 主編. 畫法幾何與機(jī)械制圖. 華南理工大學(xué)出版社,200313 馮辛安 主編. 機(jī)械制造裝備技術(shù). 大連理工大學(xué)出版社, 2005五、指導(dǎo)教師審批意見 指導(dǎo)教師: (簽名)年 月 日指導(dǎo)教師: 職稱: 副教授 所在系部(單位): 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 教研室(研究室): 機(jī)制教研室 題 目超聲珩磨工具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)班級 學(xué)號(hào) 一、選題質(zhì)量(主要從以下四個(gè)方面填寫:1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求;2、題目難易程度;3、題目工作量;4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度)1, 該選題為超聲珩磨裝置設(shè)計(jì),可以對我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一次全面的練習(xí)。2, 這將對我們以后深造學(xué)習(xí)和工作起到十分有效的幫助,也能達(dá)到一個(gè)綜合訓(xùn)練的效果,又加強(qiáng)了實(shí)際的動(dòng)手動(dòng)腦能力。3, 題目的難易程度很適中,對我們既是一個(gè)挑戰(zhàn)也是一個(gè)很好的鍛煉提高過程。4, 題目的工作量:要求完成3張以上的A0圖紙,2.53萬的說明書一份。5, 選題不但能緊密的結(jié)合生產(chǎn)和實(shí)踐,而且在我們所學(xué)課程的范圍之內(nèi),對我們 以后不管是科研還是從事實(shí)際的工作都有很大的幫助。二、開題報(bào)告完成情況在老師指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助之下,我順利的開始本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。我在自己經(jīng)過一些查閱資料的前提下,慢慢地理出頭緒,摸索出了設(shè)計(jì)思路。 由于我們這次是超聲珩磨機(jī)床珩磨頭裝置的設(shè)計(jì),以前接觸這方面的知識(shí)較少,所以在剛開始不是很順利,甚至感到有些無從下手,但是經(jīng)過和指導(dǎo)老師的提導(dǎo)、與本組同學(xué)的商量、在工廠實(shí)習(xí)和去系先進(jìn)制造研究所觀看實(shí)物之后, 我逐漸找到設(shè)計(jì)的切入點(diǎn),順利的完成了開題報(bào)告。并有了一定的成果和進(jìn)行了一些前期的工作,并使本次設(shè)計(jì)有了一個(gè)良好的開始。在查閱了一些資料后,已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算設(shè)計(jì),正在整理說明書,并進(jìn)行初步繪制草圖.我將繼續(xù)努力,認(rèn)真完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 三、階段性成果 1通過對機(jī)床系統(tǒng)的學(xué)習(xí),在加上老師的仔細(xì)講解,我收集了大量的資料和文獻(xiàn),為設(shè)計(jì)的順利完成打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2. 在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下找到了設(shè)計(jì)的基本方法,開始了一些基本的原理的設(shè)計(jì)計(jì)算,并取得了一定成果。 3. 完成了開題報(bào)告。 4對整個(gè)設(shè)計(jì)有了一個(gè)總體的方案,并進(jìn)行了前期的一些工作和設(shè)計(jì).四、存在主要問題 由于在超聲珩磨方面的理解不夠深入,實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足,而且這方面參考資料有限,所以隨著設(shè)計(jì)的逐漸進(jìn)行中我遇到了許多新的和更加復(fù)雜的問題,這些問題使我充分認(rèn)識(shí)到了自己在以前學(xué)習(xí)中的不足和自己與一些同學(xué)在專業(yè)知識(shí)方面的差距,所以我要以本次設(shè)計(jì)為契機(jī)加強(qiáng)自己在學(xué)習(xí)上薄弱環(huán)節(jié),爭取使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠取得好的成績,也能夠使我所學(xué)的知識(shí)能夠在以后的工作中發(fā)揮更大的作用。五、指導(dǎo)教師對學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)中,勞動(dòng)、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)展等方面的評語指導(dǎo)教師: (簽名) 年 月 日 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院:機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院姓名:班級:學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:日期:2008年5月目 錄第一章 實(shí)習(xí)簡介2第二章 珩磨及珩磨的特點(diǎn)32.1珩磨加工的原理及特點(diǎn)3.2.1.1珩磨加工的原理.32.1.2珩磨加工的特點(diǎn).42.2珩磨工藝應(yīng)用范圍.5第三章 珩磨頭及油石珩磨工藝.5 3.1珩磨頭的構(gòu)造.5 3.2油石的選擇8 3.2.1磨料.8 3.2.2磨料粒度.9 3.2.3油石的硬度.9 3.2.4油石用結(jié)合劑.10 3.2.5油石的尺寸和膠合方法.10 3.2.6處理油石硬度的方法.11第四章 珩磨的工藝參數(shù)及其特點(diǎn)12 4.1切削用量的選擇.12 4.1.1珩磨頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度12 4.1.2珩磨余量134.1.3珩磨的切削壓力.134.1.4油石的橫向進(jìn)給144.2珩磨用的冷卻液.15小結(jié).16實(shí)習(xí)簡介為了我們即將來臨的畢業(yè)設(shè)計(jì),我們在童景琳老師的帶領(lǐng)下去焦作市華科液壓元件有限公司進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)。該實(shí)習(xí)是畢業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié),是為做畢業(yè)設(shè)計(jì)提供感性的基礎(chǔ),為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供一個(gè)大概輪廓,經(jīng)過畢業(yè)實(shí)習(xí)我們對自己所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有個(gè)整體的印象,該設(shè)計(jì)的哪一部分,功能是什么,有什么具體的要求,大概的尺寸等等都有了第一手的資料。畢業(yè)設(shè)計(jì)與畢業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合,是我們第一次比較綜合的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),把理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的一次實(shí)踐過程。要求我們充分結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐,在此基礎(chǔ)上有新的發(fā)展、開拓我們的知識(shí)面,將所學(xué)的知識(shí)更融會(huì)貫通,并運(yùn)用于實(shí)踐。本次畢業(yè)實(shí)習(xí)我們在童景琳老師的帶領(lǐng)下,有針對性地來到了焦作市華科液壓元件廠以了解珩磨機(jī)的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程,特別是了解作為珩磨機(jī)的主要部分珩磨頭的結(jié)構(gòu)原理。同時(shí)也收集有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,多向現(xiàn)場的工程技術(shù)人員和工人師傅學(xué)習(xí),也了解我們將要面對的畢業(yè)后的工作和生活環(huán)境,的確是受益匪淺。通過這次畢業(yè)實(shí)習(xí)我們學(xué)到了書本上學(xué)不到的許多知識(shí),通過自己動(dòng)手操作機(jī)床將理論和實(shí)踐結(jié)合起來,提高了自己的動(dòng)手能力,為即將走出校門,走上工作崗位的我們起到了一個(gè)承上啟下的作用??偟膩碚f,這次實(shí)習(xí)是非常必要的,也是非常成功的。在此,感謝童景琳老師對我們的指導(dǎo)以及工人師傅的幫助!第二章 珩磨及珩磨的特點(diǎn)二十年代初期,隨著內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,工人階級創(chuàng)造了一種用磨條磨削發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)表面的方法,這種方法就叫做珩磨。最初,珩磨工藝只在汽車、船舶和航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)中應(yīng)用。由于珩磨加工出來的零件表面質(zhì)量好,光潔度高,生產(chǎn)效率高,而且經(jīng)濟(jì),所以很快就被入們推廣應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)中去,成為比較先進(jìn)的表面光整加工方法之一。2、1珩磨加工的原理及特點(diǎn)2.1.1 珩磨加工的原理珩磨是利用安裝在珩磨頭圓周上的若干砂條(油石),由張開機(jī)構(gòu)將砂條沿徑向張開,使其壓向工件的孔壁;與此同時(shí),使珩磨頭(或工件)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。對孔進(jìn)行低速磨削和摩擦拋光(見圖1)。旋轉(zhuǎn)及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是,油石上的磨粒在孔的表面上的切削軌跡呈交叉面又不重復(fù)的網(wǎng)紋,如圖1(c)所示,因面獲得表面粗糙度較小的加工表面。徑向加壓運(yùn)動(dòng)是油石的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),加壓壓力愈大進(jìn)給量就愈大。珩磨原理(a)珩磨原理; (b)珩磨機(jī); (c)一根油石在積行程中切削軌跡的展開l,2,3,4形成紋痕的順序;5工件;6一油石;7油缸;8一鏈條;一網(wǎng)紋交叉角(切削角)2.1.2 珩磨加工的特點(diǎn)珩磨是磨削的一種特殊形式它是用顆粒很細(xì)的油石(也稱磨條)和適當(dāng)?shù)睦鋮s液,利用可漲縮的磨頭,使油石對機(jī)加工零件作綜合運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)和往復(fù)),來加工圓柱內(nèi)表面的一種精整加工方法。珩磨用的工具叫做珩磨頭,呈磨柱形。實(shí)際生產(chǎn)中,珩磨圓柱外表面時(shí),偶而也有采用外珩磨頭的,不過它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作困難,加工效果比校差。后來,通過生產(chǎn)實(shí)踐,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),采用兩只特殊的細(xì)粒磨輪,交替磨削圓柱表面,以代替外珩磨頭,同樣達(dá)到了表面精整加工的目的這種方法,稱之謂雙輪珩磨。它采用的工具簡單,效果與珩磨相同,不但生產(chǎn)效率高,而且成本低廉因此,外珩磨頭幾乎就完全彼淘汰了珩磨圓柱內(nèi)表面的珩磨頭,一般以鉸接形式與機(jī)床主軸相聯(lián)結(jié)。它的四周平均分布著幾塊油石。工作時(shí),機(jī)床主軸帶著它在孔內(nèi)不斷地作旋轉(zhuǎn)和柱復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過珩磨頭內(nèi)部的機(jī)構(gòu),控制油石漲縮。當(dāng)油石漲開時(shí),就磨削金屬。珩磨頭作旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),油石表面的磨粒沿零件加工表面下斷地來磨運(yùn)動(dòng),忽兒向左,一忽幾向右。磨粒在零件表面這樣運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,形成了一條條螺旋形的曲線。當(dāng)珩磨頭向上運(yùn)動(dòng)時(shí),得到的是右螺旋線,向下運(yùn)動(dòng)時(shí),得到的是左螺旋線左右螺旋線交叉重疊的結(jié)果,在零件表面形成了復(fù)雜的網(wǎng)狀細(xì)紋,這種網(wǎng)狀細(xì)紋的表面光潔度很高,可以達(dá)到GB 103168所規(guī)定的s12當(dāng)具有這佯光潔表面的零件工作時(shí),它的網(wǎng)狀細(xì)紋可以擋柱潤滑液,使零件的接觸表面形成很好的液體摩擦,從而得以減輕零件運(yùn)動(dòng)表面的磨損。珩磨用的油石,是用極細(xì)的磨料顆粒制成的。珩磨時(shí),磨粒在零件表面形成的切削壓力很低,一般不超過410公斤厘米,所以零件表面產(chǎn)生的切削溫度不高,一般不超過50。由于切削力引起的村料結(jié)晶變化很小,因而零件表面的金屬層也不容易遭到破壞。珩磨后的零件表面質(zhì)量很高,耐磨性也好。由于珩磨頭在半徑方向的剛度比較太,因此油石在被加工孔半徑較小地方的切削壓力就增加,這局部地方磨去的余量也就多。這樣,被加工零件的表面就不斷得到修正,逐漸近似精密的圓柱表面,從而使被加工孔獲得很正確的幾何形狀,橢圓度和不柱度都極小。珩磨后的零件孔所以能達(dá)到很高的尺寸精度,也是因?yàn)殓衲ツ芫艿卣{(diào)整并磨去一定余量的緣故。它們的公差可以控制在00050025毫米范圍內(nèi)。換旬活說,可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15959中規(guī)定的四級或五級精度要求。珩磨工藝實(shí)際使用的范圍很廣,它可以加工直徑81600毫米的任何零件的孔,深度可以達(dá)到兀D109或更高的比值。近年來,由于雙輪珩磨和金剛珩磨等新工藝的發(fā)展,珩磨在實(shí)際應(yīng)用中不但可以加工零件的內(nèi)圓柱表面,而且可以加工外圓柱表面,加之珩磨工藝生產(chǎn)效率高,成本低廉,因此是個(gè)很經(jīng)濟(jì)的加工方法 隨著機(jī)械制造業(yè)的高速發(fā)展,對零件的加工質(zhì)量要求越來越高,下但要求有很高的精度,而且要求有良好的表面光潔度。因?yàn)殓衲スに囉猩鲜鲈S多優(yōu)點(diǎn),所以趨來越被人們歡迎,并廣泛地被應(yīng)用在汽車、拖拉機(jī)、船舶、航空和機(jī)器制造的各個(gè)部門中。例如汽車、拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸、缸套、連桿、液壓作動(dòng)筒、千廳頂和液壓閥殼體、花健孔、齒輪、圓柱外表面以及各種等徑管子和炮膛等,都采用珩磨來最后修飾被加工零件的表面,以達(dá)到精整加工的理想效果。2.2珩磨工藝應(yīng)用范圍(1) 大量應(yīng)用于各種形狀的孔的光整或精加工,孔徑從11200mm,長度可達(dá)12000mm。國內(nèi)珩磨機(jī)工作范圍:5250mm,孔長3000mm。(2) 可用語外圓、球面及內(nèi)外環(huán)形曲面加工,如鍍鉻活塞環(huán)、挺桿球面與球軸承的內(nèi)外圈等。(3) 用于汽車、拖拉機(jī)與軸承制造業(yè)中的大量生產(chǎn),也適用于各類機(jī)械制造中的批量生產(chǎn)。如珩磨缸套、缸孔、連桿孔、油泵油嘴與液閥體孔、軸套、搖臂和齒輪孔等。(4) 適用于金屬材料與非金屬材料的加工,如鑄鐵、淬火與未淬火鋼、硬鋁、青銅、黃銅、硬鉻與硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、晶體與燒結(jié)材料等。第三章 珩磨頭及油石珩磨工藝珩磨工藝(Honing Process)是磨削加工的一種特殊形式,又是精加工中的一種高效加工方法。這種工藝不僅能去除較大的加工余量,而且是一種提高零件尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度的有效加工方法,在汽車零部件的制造中應(yīng)用很廣泛。珩磨是一種低速磨削法,常用于內(nèi)孔表面的光整、精加工。珩磨油石裝在特制的珩磨頭上,由珩磨機(jī)主軸帶動(dòng)珩磨頭作旋轉(zhuǎn)和往復(fù)與動(dòng),并通過其中脹縮機(jī)構(gòu)使油石伸出,向孔壁施加壓力以作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)珩磨加工。為提高珩磨質(zhì)量,珩磨頭與主軸一般都采用浮動(dòng)連接,或用剛性連接而配用浮動(dòng)夾具,以減少珩磨機(jī)主軸回轉(zhuǎn)中心與被加工孔的同軸度誤差對珩磨質(zhì)量的影響。3.1珩磨頭的構(gòu)造珩磨頭是磨孔用的一種工具,呈圓柱形。因?yàn)殓衲サ牧慵子写笥行?,有深有淺,所以珩磨頭的結(jié)構(gòu)形狀也都不一樣,有普通印磨頭深孔珩磨頭、淺孔珩磨頭和階梯孔珩磨頭等。雖然由于用途不一樣而結(jié)構(gòu)稍有區(qū)別,但不論時(shí)那一種珩磨頭來說,都必須具備以下幾個(gè)基本條件:(1)珩磨頭上的油石對加工零仲表面的壓力能自由調(diào)整,并能保持在一定的范圍內(nèi);(2)珩磨過程中,油石在軸的華徑方向上可以自由均勻地漲緒;(3)珩磨過穆中,零件孔的尺寸在達(dá)到要求之后,珩磨頭上的油石應(yīng)能自動(dòng)停止?jié)q開圖2-1所示的珩磨頭,是靠液壓控制油石漲縮的。它主要由兩個(gè)部分組成:上部一調(diào)節(jié)頭,下部一工作頭。工作頭是由鋼質(zhì)殼體1和殼體上嵌裝六塊油石座2所組成油石座2的兩端用彈簧6來固定,使它們緊緊靠在殼體1上。在殼體1內(nèi)部有一根長心棒7,通過中間傳遞桿6和兩個(gè)錐體3鉸接起來。當(dāng)液體壓力傳到心棒7上時(shí),心棒7便向下推動(dòng)中間傳遞桿6,使兩個(gè)錐體3同時(shí)往下移動(dòng),從面推動(dòng)墊塊4,使油石座2徐徐向外漲開。此時(shí),珩磨頭上的油石以固定的壓力磨削金屬。當(dāng)珩磨過程結(jié)束時(shí),即零件孔尺寸達(dá)到要求之后,操圖2-1 珩磨頭縱機(jī)床,壓力消失,心棒7便向上退回,彈簧日壓縮油石座2,油石就向內(nèi)收縮。為了防止油石在珩磨頭從零件孔內(nèi)進(jìn)出時(shí)碰傷零件的加工表面,在殼體1的周圍,專門鑲有夾布膠木板調(diào)節(jié)頭作調(diào)節(jié)工作頭漲縮用。當(dāng)擰動(dòng)珩磨頭上的刻度盤時(shí),可以直接控制兩個(gè)錐體3的移動(dòng),通過它來操縱油石的漲縮尺寸。在珩磨過程中,調(diào)整油石的漲縮尺寸和補(bǔ)鏜油石的磨損量等,都是用調(diào)節(jié)頭來實(shí)現(xiàn)的2-2圖示是珩磨深孔用的珩磨頭(孔的長度與直徑之比接近LD=10)。它的結(jié)構(gòu)是:殼體1上的油石座均勻地分布著五塊油石2。心棒 3和液壓缸的活塞連接在一起。當(dāng)液壓缸的活塞移動(dòng)時(shí),帶著心棒3向下,推動(dòng)螺桿4,使錐體5向前運(yùn)動(dòng)。錐體5推動(dòng)墊塊6,使油石向外漲開而磨削零件。當(dāng)液壓缸的活塞往回運(yùn)動(dòng)時(shí),壓力消失,心棒3隨著潔塞向上。此時(shí)油石座7借彈簧力的作用恢復(fù)到原來的位置,又緊緊地固定在殼體1的四周。圖2-2 深孔用的珩磨頭右圖是珩磨帶鍵槽的孔時(shí)用的珩磨頭。它的結(jié)構(gòu)是:珩磨頭殼體4內(nèi)的拉桿2與心棒6連接在一起,通過墊塊8來支承油石座9。心棒6上帶有兩個(gè)角度為15的錐體。為了限制心棒6移動(dòng)和自由旋轉(zhuǎn),在它的上部開有鍵槽,槽內(nèi)裝有螺釘鍵5彈黃7用來緊固油石座并防止墊塊8從殼體內(nèi)脫落。珩磨頭通過銷釘3和銷子1固定在機(jī)床的主軸上。這是剛性聯(lián)結(jié)珩磨頭。工作時(shí),零件應(yīng)該采用浮動(dòng)夾具夾緊。固定在珩磨頭四周的油石,與珩磨主軸中心線成一個(gè)角度a。這個(gè)角度的大小,應(yīng)隨被珩磨零件孔內(nèi)鍵槽的長度、寬度和數(shù)量而變化。例如:加工直徑40毫米的孔,孔內(nèi)有六個(gè)長100毫米、寬6毫米的鍵槽,則建議采用宜徑36毫米的珩磨頭,用六塊油石,長度為50毫米,寬度為8毫米,與軸心線成20度夾角。這樣安裝油石,可以保證在同一時(shí)間內(nèi)超越鍵槽的油石經(jīng)常不少于兩塊,珩磨出來的零件質(zhì)量就有保證。3.2油石的選用珩磨前正確地選擇油石,是保證順利完成珩磨工藝的重要條件之一。油石的性能,主要內(nèi)四個(gè)因素來決定:(1)制造油石用的磨料;(2)磨料的粒度;(3)油石的硬度;(4)粘結(jié)磨料用的結(jié)合劑我們拿到一盒油石,首先看到的是上面印有許多不同的符號(hào),這些符號(hào)就是說明油石特性的。側(cè)如圖11所示的一塊油石,上面標(biāo)明的符號(hào)是“TL 280 ZRZA”。 TL代表綠碳化硅; 280代表磨料的粒度, ZR。代表訕石的硬度IA代表粘結(jié)磨料用的結(jié)合結(jié)合劑.3.2.1磨料 目前工廠內(nèi)使用的珩磨用油石,主要是由白剛玉(代表符號(hào)GB)、黑碳化硅(代表符號(hào)TH)和綠碳化娃(代表符號(hào)TL)等3種磨料所制成。它們的特性不同,用途也就不一樣。白剛玉磨料的顆粒是白色的,硬度較高而尖銳,但韌性較差。用它制成油石,在磨削時(shí),磨粒容易碎裂。因此,磨削熱量小,適宜珩磨淬火鋼、高碳鋼、高速鋼以及薄壁零件等抗拉強(qiáng)度高和韌性相差大的金屬。它的缺點(diǎn)是:在磨削過程中,磨粒往往很快就全部崩壞,而且常常會(huì)整粒地掉下來,嚴(yán)重時(shí),甚至使油石表面很快就失去切削能力。因此,常常要更換或者重新把油石修磨之后,才能繼續(xù)使用。碳化硅由于顏色的不同,分成黑色和綠色兩種,它們的表面光滑,硬度比剛玉還高。其中綠色碳化硅比黑色碳化硅的硬度還要高些。但韌性都比較差。碳化硅磨料的顆粒上,布滿了尖悅的棱角。由干它的性質(zhì)比絞脆;在磨削過程中,因粒表面的棱角磨鈍之后,磨粒本身能自動(dòng)分裂而逐漸剝落,從而產(chǎn)生新的切削能力,這種現(xiàn)象叫做自銳作用。這是碳化硅的優(yōu)點(diǎn)。用碳化硅制造的油石,磨削零件時(shí),能獲得教高的生產(chǎn)率和表面光潔度。因此,碳化硅油石適合于珩磨強(qiáng)度低和性能脆的材料,例如鑄鐵、黃銅等某些有色金屬和非金屬材料。3.2.2磨料的粒度粒度是指磨料顆粒的粗細(xì)和大小。油石是用粒度很細(xì)的磨粒制成的。油石粒度的粗細(xì),對珩磨出來的零件表面光潔度有直接的影晌。一般說來,珩磨時(shí)選擇的油石粒度越粗,切削金屬越快,生產(chǎn)率也就越高但得到的加工表面光潔度較差。反之,選擇的粒度越細(xì)(號(hào)越大)得到的表面光潔度就越高。為了有效地切去加工余量,粗珩磨時(shí)選擇粒度為80180的油石,通常采用的粒度是120,珩磨出來的零件可以達(dá)到7的光潔度。精珩磨時(shí)選擇粒度為 280W 20的油石,經(jīng)過兩次珩磨以后,可以達(dá)到812的表面光潔度,甚至更高。按照我國新修訂的磨料粒度標(biāo)準(zhǔn),制造油石用的磨料粒度,可分為16級。3.2.3油石的硬度所謂油石的硬度,指的并不是磨料顆粒本身的硬度,而是油石結(jié)合劑的強(qiáng)弱。結(jié)合劑強(qiáng)弱的具體表現(xiàn),就是磨料顆粒從結(jié)合劑中脫落下來所需要的力量的大小如果結(jié)合劑很強(qiáng),就是說,要用很大的力量,才能使磨粒從油石的表面脫落,那么,這種油石就是硬油石反之,如果磨粒很容易就從油石的表面脫落下來,那么,這種油石就是軟油石。由此,我們對結(jié)合劑提出了一個(gè)基本要求:要求它能夠保證磨料顆粒在切削金屬時(shí)緊緊地粘在油石表面上,一直到磨粒將要磨鈍而沒有完全磨鈍之前才讓它脫落。如果結(jié)合劑太強(qiáng),磨粒已經(jīng)磨鈍但還不能從油石表面脫落,那么,油石就變鈍了,再也磨不掉金屬了。過樣,油石和零件表面的摩擦力就會(huì)增加,使零件表面發(fā)熱而出現(xiàn)燒傷,表面光潔度就降低;反之,如果結(jié)合劑太弱,珩磨過程中油石的磨削性能雖很好,但磨粒還沒有磨鈍就很快從油石表面脫落,這樣,油石的消耗量很大,有時(shí)甚至?xí)淖兯旧淼男螤?,珩磨出來的零件就不可能獲得正確的幾何形狀。根據(jù)這個(gè)道理,選擇油石的硬度,應(yīng)該和磨削的金屬硬度成適當(dāng)?shù)姆幢?。正常情況,加工的金屬愈硬,磨料飩得愈快。為了保持良好的切削性能和不燒傷零件,磨粒應(yīng)該很快脫落,突出新的銳利的棱邊才好。所以,磨硬的金屬要選擇較軟的油石。加工軟金屬時(shí),油石表面的磨粒不容易磨鈍,為了下使油石表面的磨粒在未磨鈍之前就脫落,選擇的油石硬度就應(yīng)該偏高一些。所以,磨軟金屬要選擇較硬的油石。例如:珩磨淬過火的合金鋼和高速鋼時(shí),油石的硬度應(yīng)該迷擇R2ZR,珩磨未經(jīng)淬火的鋼時(shí),油石的硬度應(yīng)該選擇ZRIZz。珩磨特別軟的金屬時(shí),為了防止切屑堵塞油石表面,油石的硬度只能選擇得稍為軟一些。如珩磨鋁合金或青銅等有色金屬時(shí),油石的硬度應(yīng)該選擇ZR2 ZR3之間,珩磨鑄鐵時(shí),硬度應(yīng)選擇RR。ZY3。此外,珩磨小孔時(shí),應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦黾佑褪挠捕?,這樣才能保證孔的正確幾何形狀油石的硬度,可以在洛氏硬度計(jì)上確定。用負(fù)荷60公斤、直徑3175毫米的鋼球壓入油石表面,根據(jù)鋼球在油石表面的壓印大小,以確定它的硬度等級 3.2.4油石用結(jié)合劑制造油石用的結(jié)合劑,主要有陶瓷(代號(hào)A)和樹脂(代號(hào)s)兩種目前生產(chǎn)中用得比較普遍的是陶瓷結(jié)合劑油石。這是因?yàn)樘沾山Y(jié)合劑的性能穩(wěn)定,不受天氣、溫度、濕度等變化的影響,且能耐水、耐酸、耐油、遇熱而不變質(zhì)的緣故同時(shí),陶瓷結(jié)合劑油石適用于各種冷卻液。也可以不用冷卻液而干磨。陶瓷結(jié)合劑制成的油石,氣孔率大,切削效率高,磨損小,能很好地保持油石自身的幾何形狀,適子珩磨齒輪、花鍵孔等形狀比較互雜的零件。但是,陶瓷結(jié)合劑油石也有一定的缺點(diǎn),如陶瓷結(jié)合劑的性能較脆,制成的油石硬度不均勻,珩磨過程中經(jīng)常發(fā)生塊狀剝落的現(xiàn)象。剝落的油石碎片,會(huì)擦傷零件的表面。油石硬度不均勻,還客易使金屬切屑粘在油石表面硬度較高的部分,破壞表面光潔度,降低生產(chǎn)率和孔的幾何精度固此,訂購油石應(yīng)根據(jù)使用情況,向生產(chǎn)廠提出油石硬度均勻性的要求樹脂結(jié)合劑(如環(huán)氧樹脂)是一種有機(jī)結(jié)合劑用它制成的油石,強(qiáng)度比絞高,且具一定的彈性在珩磨過程中,材脂結(jié)合劑的油石磨損均勻,壽命長,不容易打呻,加工出未的零件表面光潔度比陶瓷結(jié)合劑的要高。材脂結(jié)合劑容易被磨削區(qū)的高溫?zé)龤?,因此可以避兔因切削力太大而引起的零件表面燒傷。但樹脂結(jié)合劑容易受堿的侵燭,如果冷卻液中含堿量超過15時(shí),結(jié)合劑會(huì)遭到破壞,油石的強(qiáng)度和硬度均顯著下降。所以,珩磨時(shí)應(yīng)注意冷卻液中堿的含量不能太大。此外,樹脂結(jié)合劑容易受潮,因此要注意油石的保管,它們的存放期一般不宜超過一年,一年之后如再要使用,必須重新進(jìn)行檢查。3.2.5油石的尺寸和膠合方法油石尺寸的選擇要恰當(dāng)油石太長時(shí),零件各都分磨損不均勻,容易形成喇叭口,油石太短時(shí),則會(huì)降低切削效率因此,珩磨零件的孔徑尺寸小于長度時(shí),應(yīng)該迭用較長的油石,零件的孔徑尺寸大于長度時(shí),要選用較短的油石。如果孔內(nèi)有鍵槽時(shí),選用的油石宜度應(yīng)寬于鍵槽,珩磨時(shí)油石可以蓋住鍵槽槽口,不使油石的邊緣落在鍵槽棱角上,避兔因油石剝落或崩裂而產(chǎn)生廢品如果珩磨的孔特別長,標(biāo)準(zhǔn)油石的尺寸不夠用時(shí),可以把幾塊油石膠合起來使用。選好的油石要固定在油石座上才能使用油石與油石座的固定方法很多,可以根據(jù)工廠的具體條件而定常見的有兩種膠合油石的方法。 (1) 蟲膠粘結(jié)法 蟲膠俗稱漆片或洋干漆,先把油石座放爐上加熱。當(dāng)油石座熱到蟲膠片可以熔化時(shí),就把已碾碎的蟲膠片放在油石座內(nèi),待蟲膠熔化后,將油石放在熔化的蟲膠液上,加以適當(dāng)?shù)膲毫Γ褂褪o緊貼在油石座槽內(nèi)。此時(shí)取下油石座,使它徐徐冷卻即成在蟲膠片加熱過程中,應(yīng)注意加熱時(shí)間不宜過長,一旦將蟲膠烤糊,就會(huì)失去粘結(jié)作用。欲將舊油石從油石座內(nèi)取出時(shí),也應(yīng)加熱后寸能取下。粘結(jié)新油石之前,必須把原有舊的蟲膠刮干凈,以防粘結(jié)不牢固 (2) 村脂漆膠合法先在一公斤樹脂內(nèi)混入50100克優(yōu)質(zhì)水泥,把它們攪和成面團(tuán)狀,然后再加50克糊精,仔細(xì)混和用這種膠來膠合油石,要在100120的溫度下保溫23小時(shí)。膠合之前,油石座槽要清除洗凈,不能目有上次膠合油石的殘?jiān)?,以兔影響膠合質(zhì)量油石與油石座膠合好以后,在沒有正式使用之前,應(yīng)該把他們連同油石座一起裝在專用夾具上校正。因?yàn)槟z液有厚薄,油石的高低就不一樣。如果珩磨頭上所裝油石的外徑大小下一致,珩磨時(shí)零件表面受的壓力大小也不一樣,油石的磨損也不均勻,客易使零件孔產(chǎn)生不柱度或橢圓度等缺陷。油石座裝在夾具上后,可以放在外圓磨床上校正。校正油石用的砂輪硬度,應(yīng)比油石的硬度高兩級。夾具上的油石外徑校正到一致時(shí),取下油石座,修去油石兩側(cè)的銳邊后即可使用。3.2.6處理油石硬度的方法在實(shí)際生產(chǎn)中,往往會(huì)遇到現(xiàn)有的油石不是偏硬就是偏軟的現(xiàn)象,使工作無法進(jìn)行。常見的幾種處理油石硬度的方法有:假如現(xiàn)在的油石硬度偏軟時(shí),可以用人造樹脂來浸潤,以提高其硬度。方法是:先用容器將液狀人造樹脂在3050的溫度下預(yù)熱,然后把要處理的油石放入容器浸潤。浸潤的時(shí)間長短,應(yīng)根據(jù)油石的粒度和組織的緊密程度以及需要提高到那一級硬度等條件而定。浸潤后取出油石,在室溫下涼干一定時(shí)間,然后在爐內(nèi)進(jìn)行硬化處理。爐內(nèi)的溫度逐漸加熱到160180,并在這溫度下保溫一小時(shí),人造樹脂使能硬化最底將油石在爐內(nèi)自然冷卻到室溫即可。如果現(xiàn)有的油石硬度較高時(shí),可以把這種油石放在濃度為30的氫氧化鈞(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)溶液中煮沸一定時(shí)間,油石硬庭便可降低一級或數(shù)級堿溶液的濃度和在溶液中煮沸的時(shí)間,應(yīng)根據(jù)油石的粒度和需要陣低的硬度級數(shù)而定。處理時(shí),先把油石放在堿溶液槽內(nèi)加熱煮沸一定時(shí)問,然后取出放在流動(dòng)的熱水中槽洗,最后再在潔凈的水中煮12小時(shí)取出干燥即可第四章 珩磨的工藝參數(shù)及其特點(diǎn)4.1切削用量的選擇珩磨的切削用量,包括珩磨頭的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度、速比、珩磨余量、磨削壓力、油石的橫進(jìn)給量和冷卻液的選擇等等。下面,我們選擇其中對珩磨生產(chǎn)率和表面光潔度影響較大的因素,作一些簡要的介紹4.1.1珩磨頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度總的說來,珩磨頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度增加,零伴表面光潔度和生產(chǎn)率都得到顯著提高。而往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的變化對零件表面光沽度的影響,是隨著珩磨的材料性質(zhì)不同而改變的。例如:珩磨鋼材時(shí),珩磨頭的旋轉(zhuǎn)速度一般都選擇在4060米min。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度在40米min以下時(shí),影響就比校顯著,旋轉(zhuǎn)速度增加,零件的表面光潔度就高。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度超過60米分以上時(shí),表面光沽度就比絞穩(wěn)定,變化也就不太大。珩磨頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度增加時(shí),則不管加工什么樣牌號(hào)的鋼材,表面光沽度都會(huì)顯著降低珩磨鋁合金時(shí),如果提高珩磨頭的旋轉(zhuǎn)速度,零件的表面光潔度就好,生產(chǎn)率也高。如果提高珩磨頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度,零件的表面光潔度反而變壞珩磨鑄鐵時(shí),則和鋼材、鋁合金都不一樣,不管粗珩磨還是精珩磨,往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度增加,零伴的表面光潔度都能得到提高。 歸納起來說,珩磨鋼材時(shí)珩磨頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度選擇在4060mmin之間比較合適同樣,珩磨鑄鐵時(shí),以選擇在6070mmin之間為宜,珩磨鋁合金、青銅等有色全屬時(shí),選擇在7090mmin之間比較合適。至于珩磨頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度,則不管珩磨什么樣的材料,一般都可以在 1025米分的范目內(nèi)加以選擇。具體地說,珩磨鑄鐵和青鋼時(shí),選擇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)略為高一些,粗珩磨的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度以選擇152米分為宜,精珩磨時(shí)兇選擇2025米分為好。如果只用一次珩磨,那么,往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度以1520米分即可。珩磨鋼材和鋁合全時(shí),往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該偏低一些,建議選用 812米分。珩磨頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的速度,可以用下述公式求出: 米分式中V代表珩磨頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度(米分) =3.1415 D珩磨零件孔的直徑(毫米) N頭一一珩磨頭的旋轉(zhuǎn)次數(shù)(轉(zhuǎn)分)。 4.1.2珩磨余量 珩磨是零件表面的精整加工方法,是為了清除前道工序留在零件表面的切削痕跡。因此,珩磨前零件表面質(zhì)量準(zhǔn)備得愈好,珩磨后零件表面的質(zhì)量也就愈高。所以,給珩磨留的余量大小,與前道工序的加工質(zhì)量有很大的夫系。一般在鏜孔以后留的駒四躥切0.05-0.08毫米。鉸孔以后留的珩磨余量為0.02-0.04毫米,精磨以后留的珩磨余量為001002毫米。為了提高零件的表面質(zhì)量和幾何猜度,合理地選擇珩磨前一道工序的加工方法很為重要。在成批生產(chǎn)的工廠內(nèi),珩磨前一道工序大都采用金剛鏜床來鏜孔。因?yàn)榻饎傜M床的優(yōu)點(diǎn)之一是能得到較高的表面光潔度(7-8)和正確的幾何形狀,而且可以控制較小的公差,這樣,既可以減少珩磨時(shí)留的余量,又可以提高生產(chǎn)率,并減少了由珩磨前一道工序準(zhǔn)備不好而產(chǎn)生的不柱度或橢圓度等缺陷,零件孔和其他部分相對位置的正確度也有了保證。一般汽車拖拉機(jī)修理廠在沒有金剛鏜床的情況下,可用 T 8014型鏜缸機(jī)進(jìn)行鏜孔。這種鏜缸機(jī)使用方便,而且經(jīng)濟(jì),鏜孔質(zhì)量也很高。 除了前道工序的加工方法對珩磨余量有影響外,零件的材料和孔大小,對珩磨余量的留多留少也有直接關(guān)系。例如:鑄鐵,它的金屬給構(gòu)中含有許多細(xì)小的石墨,它的切屑呈細(xì)碎的微粒,切削加工后零件表面除了留有刀具痕跡之外,還留有許多崩裂的石墨碎片,它們直接影響零件的表面質(zhì)量。為了在珩磨后得以修整這些痕跡,留的余量就要比鋼材略為大一些當(dāng)珩磨留的余量大于0.030.04毫米或珩磨后的表面光潔要求達(dá)到7級以上時(shí),從提高珩磨生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),最好采用不同粒度的油石,分兩次進(jìn)行珩磨。兩次珩磨時(shí),由于目的不一樣珩磨余量的分配也不同粗珩磨時(shí),為了提高生產(chǎn)率,應(yīng)該磨去總余量的三分之二至五分之三,精珩磨時(shí),為了獲得較高的表面光潔度,磨去的余量為三分之一至五分之一。例如,珩磨解放牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,粗珩磨時(shí)磨去的余量為0075毫米,精珩磨時(shí)磨去0.015毫米氣缸表面光潔度可達(dá)94.1.3珩磨的切削壓力珩磨時(shí),珩磨頭把四周的油石錐向零件表面,去磨削微小的余量時(shí)所產(chǎn)生的壓力,就叫做珩磨的切削壓力。切削壓力的太小,選擇得是否合理,將直接影響零件表面質(zhì)量的好壞。如果選用的切削壓力太小油石和零件的加工表面接觸得不夠,磨粒的切削作用不顯著,零件表面留下的前道工序加工痕跡清除不干凈,零件的表面質(zhì)量就差,光潔度也低反之,切削壓力太大,會(huì)使磨削區(qū)域產(chǎn)生高溫,燒傷零件的表面,不但零件表面的質(zhì)量降低,而且增加了油石的消耗如果加工件是薄壁零件,還會(huì)使零件產(chǎn)生變形當(dāng)采用陶瓷結(jié)合劑油石時(shí),由于油石本身的硬度不均勻,珩磨的切削壓力太大,則零件表面就會(huì)高低不平。油石硬度高的部分,常被金屬屑末膩塞,零件表面就會(huì)被抓傷;油石硬度低的部分,由于磨損太大,會(huì)失去正確的幾何形狀。過大的切削壓力,還常常會(huì)使珩磨頭表面的油石破裂,增加廢品。所以,珩磨時(shí)油石對零伴表面的壓力應(yīng)該有適當(dāng)?shù)南拗啤D壳?,國?nèi)各工廠珩磨用的油石,大都是用普通磨料制成的,油石的質(zhì)量尚無統(tǒng)一的國家標(biāo)推加以規(guī)定,它的切削壓力不直超過10公斤/厘米以上。所以,國內(nèi)一般中小型修配廠,由于設(shè)備條件等的限制,珩磨時(shí)采用的切削壓力為35公斤/厘米粗珩磨時(shí)為35公斤/厘米,精珩磨時(shí)為公斤/厘米成批生產(chǎn)工廠采用專用的珩磨機(jī),它的切削壓力不超過4I0公斤/厘米。自從金剛珩磨油石問世以后,由于磨料所下具備的優(yōu)點(diǎn),許多國家都競相采用金剛珩磨油石代替普通油石。金剛珩磨采用的工作壓力可提高到1015公斤/厘米,甚至更高。為了適應(yīng)我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展需要,國內(nèi)珩磨機(jī)生產(chǎn)廠已經(jīng)在設(shè)汁和制造15公斤/厘米以上工作壓力的新型珩磨機(jī)。有了這個(gè)條件,我國普及金剛油石珩磨就有了可靠的基礎(chǔ)。4.1.4油石的橫向進(jìn)給油石的橫進(jìn)給量,就是磨削時(shí)的吃刀深度,以珩磨頭在一定的行程次數(shù)內(nèi)磨入了多少毫米來計(jì)算橫進(jìn)給量的大小,要根據(jù)珩磨余量的大小和油石的性能來決定,如果選擇得不合理,不但影響珩磨生產(chǎn)率,而且影珩到零件的表面質(zhì)量。所以,它是珩磨過程中一個(gè)十分重要的因素。粗珩磨時(shí),因?yàn)橛嗔看螅x用的油石粒度粗,橫進(jìn)給量就應(yīng)該選擇大一些。例如,珩磨解放牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,粗珩磨時(shí),選用的橫進(jìn)給量為每分鐘0.0050.02毫米。此外,橫進(jìn)給量太大了,油石單位面積上的壓力也太大如果選用的油石硬度比較高,其結(jié)果不是燒傷零件表面,就會(huì)因油石破裂損壞零件表面而造成廢品。反之,如果選用的油石比較軟,那么油石的消耗太炔,零件的幾何形狀不容易得到保證。在實(shí)際生產(chǎn)中,我們怎樣來檢查橫進(jìn)給量是否合理呢?最簡單的方法是,聽珩磨過程中發(fā)出的聲音,來判斷橫進(jìn)給量選擇得是否合理。如果選擇的橫進(jìn)給量是合適的,磨削過程中發(fā)生的聲音均勻而穩(wěn)定。如果響聲發(fā)生變化或停止了,此時(shí)就應(yīng)查找原因,是橫進(jìn)給量太小呢?還是油石太軟,磨損太快,切削不到金屬了呢?如果珩磨時(shí)磨頭發(fā)出響而難聽的聲音,甚至十分刺耳,或者珩磨頭發(fā)生扳動(dòng),這就是橫進(jìn)給量太大了,應(yīng)立即停止工作,調(diào)整油石對零件表面的壓力,減少槽進(jìn)給量。否則,當(dāng)油石經(jīng)不起所受的壓力時(shí)就會(huì)破裂,或者燒傷零件表面遺成廢品。如果選用的橫進(jìn)給量合適,磨削正常,那么,在橫進(jìn)給量完畢以后,珩磨頭從零件中退出之前,應(yīng)該再作幾次沒有橫向進(jìn)給量的附加行程,用以修飾一下加工的表面工藝上叫做修光。修光的作用可使零件表面更加光潔。4.2珩磨用的冷卻液珩磨用的冷卻液種類很多,有煤油、煤油和錠子油的混合液、植物油、硫酸銅溶液和水等。珩磨的零件材料不同,使用的冷卻液也不一樣珩磨鑄鐵和鋼材時(shí),多半采用煤油或它的混合液作冷卻液。因?yàn)槊河陀性S多優(yōu)點(diǎn),如粘性小,流動(dòng)性好,在磨削過程中容易滲透到細(xì)小的縫隙中去,以帶走磨削時(shí)產(chǎn)生的熱量等。同時(shí),煤油或它的混合液可以洗滌脫落的細(xì)小磨粒沖刷掉金屬切屑粉末。由于冷卻液不斷地洗滌油石表面,使它不致膩塞,從而也可提高珩磨的生產(chǎn)率。在煤油內(nèi)加入 1015的錠子油或機(jī)油,不但能延長煤油的使用期限而且能提高零件表面光潔度。煤油經(jīng)冷卻液泵打入冷卻液管內(nèi)以前,必須經(jīng)過過濾。如果使用臟煤油,客易使零件表面引起刻痕或抓傷,影響零件的質(zhì)量。除了煤油之外,也有用60煤油、20變壓器油和20油酸的溫合油,或75煤油、15錠子油和10油酸的混合油。冷卻液的名目繁多,不勝枚舉。譬如,珩磨滲鉻和滲氮的鋼材時(shí),用15的乳化液混水油,珩磨青銅時(shí),冷卻液可用水(也可不用冷卻液而干磨)等等。小 結(jié)短暫緊張的實(shí)習(xí)很快就結(jié)束了,在僅一天的時(shí)間里我的收獲是豐厚的,在學(xué)校老師、工廠師傅的指導(dǎo)和幫助下,我對珩磨有了深刻的認(rèn)識(shí),這一切為我做好畢業(yè)設(shè)計(jì)更增加了一份信心。在焦作華科液壓元件廠,在這里我們深入的了解到,珩磨是一種固結(jié)磨料加工工藝,它通過磨料壓力進(jìn)給的切削精整加工。以及珩磨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,珩磨頭的結(jié)構(gòu)和工作方式。特別適合加工內(nèi)孔,一定條件下還可以加工外圓面、球面和齒面等。另外,我們還了解了關(guān)于珩磨頭的結(jié)構(gòu),珩磨頭一端連接機(jī)床主軸接頭,桿部鑲嵌或連接珩磨油石。在加工過程中,珩磨頭的桿部與珩磨油石進(jìn)入工件的被加工孔內(nèi),并承受切削轉(zhuǎn)矩,在機(jī)床進(jìn)給結(jié)構(gòu)的作用下,驅(qū)動(dòng)珩磨油石徑向擴(kuò)張,實(shí)現(xiàn)珩磨的切削進(jìn)給,使工件孔獲得所需的尺寸精度,形狀精度和表面粗糙度。通過本次實(shí)習(xí),使我擴(kuò)大了視野增長了不少見識(shí)。同時(shí)更為做完做好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ),在此對曾給予我?guī)椭睦蠋熀凸と藥煾当硎靖兄x。- 16 -
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