超聲珩磨工具設計【含11張CAD圖紙】
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畢業(yè)實習報告學院:機械與動力工程學院姓名:班級:學號:指導老師:日期:2008年5月目 錄第一章 實習簡介2第二章 珩磨及珩磨的特點32.1珩磨加工的原理及特點3.2.1.1珩磨加工的原理.32.1.2珩磨加工的特點.42.2珩磨工藝應用范圍.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 珩磨的工藝參數及其特點12 4.1切削用量的選擇.12 4.1.1珩磨頭的旋轉運動和往復運動的速度12 4.1.2珩磨余量134.1.3珩磨的切削壓力.134.1.4油石的橫向進給144.2珩磨用的冷卻液.15小結.16實習簡介為了我們即將來臨的畢業(yè)設計,我們在童景琳老師的帶領下去焦作市華科液壓元件有限公司進行了畢業(yè)實習。該實習是畢業(yè)設計關鍵環(huán)節(jié),是為做畢業(yè)設計提供感性的基礎,為畢業(yè)設計提供一個大概輪廓,經過畢業(yè)實習我們對自己所要設計的產品有個整體的印象,該設計的哪一部分,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)設計與畢業(yè)實習相結合,是我們第一次比較綜合的運用所學的知識,把理論變?yōu)楝F實的一次實踐過程。要求我們充分結合所學的理論知識與實踐,在此基礎上有新的發(fā)展、開拓我們的知識面,將所學的知識更融會貫通,并運用于實踐。本次畢業(yè)實習我們在童景琳老師的帶領下,有針對性地來到了焦作市華科液壓元件廠以了解珩磨機的結構和生產過程,特別是了解作為珩磨機的主要部分珩磨頭的結構原理。同時也收集有關畢業(yè)設計的相關資料,多向現場的工程技術人員和工人師傅學習,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)實習我們學到了書本上學不到的許多知識,通過自己動手操作機床將理論和實踐結合起來,提高了自己的動手能力,為即將走出校門,走上工作崗位的我們起到了一個承上啟下的作用??偟膩碚f,這次實習是非常必要的,也是非常成功的。在此,感謝童景琳老師對我們的指導以及工人師傅的幫助!第二章 珩磨及珩磨的特點二十年代初期,隨著內燃發(fā)動機制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,工人階級創(chuàng)造了一種用磨條磨削發(fā)動機氣缸內表面的方法,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)動機制造業(yè)中應用。由于珩磨加工出來的零件表面質量好,光潔度高,生產效率高,而且經濟,所以很快就被入們推廣應用到機械制造業(yè)中去,成為比較先進的表面光整加工方法之一。2、1珩磨加工的原理及特點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),由張開機構將砂條沿徑向張開,使其壓向工件的孔壁;與此同時,使珩磨頭(或工件)作旋轉運動和直線往復運動。對孔進行低速磨削和摩擦拋光(見圖1)。旋轉及往復運動的結果是,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的網紋,如圖1(c)所示,因面獲得表面粗糙度較小的加工表面。徑向加壓運動是油石的進給運動,加壓壓力愈大進給量就愈大。珩磨原理(a)珩磨原理; (b)珩磨機; (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;一網紋交叉角(切削角)2.1.2 珩磨加工的特點珩磨是磨削的一種特殊形式它是用顆粒很細的油石(也稱磨條)和適當的冷卻液,利用可漲縮的磨頭,使油石對機加工零件作綜合運動(旋轉和往復),來加工圓柱內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。實際生產中,珩磨圓柱外表面時,偶而也有采用外珩磨頭的,不過它的結構復雜,操作困難,加工效果比校差。后來,通過生產實踐,不斷總結經驗,采用兩只特殊的細粒磨輪,交替磨削圓柱表面,以代替外珩磨頭,同樣達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表面的珩磨頭,一般以鉸接形式與機床主軸相聯結。它的四周平均分布著幾塊油石。工作時,機床主軸帶著它在孔內不斷地作旋轉和柱復運動。通過珩磨頭內部的機構,控制油石漲縮。當油石漲開時,就磨削金屬。珩磨頭作旋轉和往復運動時,油石表面的磨粒沿零件加工表面下斷地來磨運動,忽兒向左,一忽幾向右。磨粒在零件表面這樣運動的結果,形成了一條條螺旋形的曲線。當珩磨頭向上運動時,得到的是右螺旋線,向下運動時,得到的是左螺旋線左右螺旋線交叉重疊的結果,在零件表面形成了復雜的網狀細紋,這種網狀細紋的表面光潔度很高,可以達到GB 103168所規(guī)定的s12當具有這佯光潔表面的零件工作時,它的網狀細紋可以擋柱潤滑液,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動表面的磨損。珩磨用的油石,是用極細的磨料顆粒制成的。珩磨時,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到很高的尺寸精度,也是因為珩磨能精密地調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。換旬活說,可以達到國家標準GB 15959中規(guī)定的四級或五級精度要求。珩磨工藝實際使用的范圍很廣,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,珩磨在實際應用中不但可以加工零件的內圓柱表面,而且可以加工外圓柱表面,加之珩磨工藝生產效率高,成本低廉,因此是個很經濟的加工方法 隨著機械制造業(yè)的高速發(fā)展,對零件的加工質量要求越來越高,下但要求有很高的精度,而且要求有良好的表面光潔度。因為珩磨工藝有上述許多優(yōu)點,所以趨來越被人們歡迎,并廣泛地被應用在汽車、拖拉機、船舶、航空和機器制造的各個部門中。例如汽車、拖拉機發(fā)動機的氣缸、缸套、連桿、液壓作動筒、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,以達到精整加工的理想效果。2.2珩磨工藝應用范圍(1) 大量應用于各種形狀的孔的光整或精加工,孔徑從11200mm,長度可達12000mm。國內珩磨機工作范圍:5250mm,孔長3000mm。(2) 可用語外圓、球面及內外環(huán)形曲面加工,如鍍鉻活塞環(huán)、挺桿球面與球軸承的內外圈等。(3) 用于汽車、拖拉機與軸承制造業(yè)中的大量生產,也適用于各類機械制造中的批量生產。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、硬鉻與硬質合金、玻璃、陶瓷、晶體與燒結材料等。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用很廣泛。珩磨是一種低速磨削法,常用于內孔表面的光整、精加工。珩磨油石裝在特制的珩磨頭上,由珩磨機主軸帶動珩磨頭作旋轉和往復與動,并通過其中脹縮機構使油石伸出,向孔壁施加壓力以作進給運動,實現珩磨加工。為提高珩磨質量,珩磨頭與主軸一般都采用浮動連接,或用剛性連接而配用浮動夾具,以減少珩磨機主軸回轉中心與被加工孔的同軸度誤差對珩磨質量的影響。3.1珩磨頭的構造珩磨頭是磨孔用的一種工具,呈圓柱形。因為珩磨的零件孔有大有小,有深有淺,所以珩磨頭的結構形狀也都不一樣,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構稍有區(qū)別,但不論時那一種珩磨頭來說,都必須具備以下幾個基本條件:(1)珩磨頭上的油石對加工零仲表面的壓力能自由調整,并能保持在一定的范圍內;(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,零件孔的尺寸在達到要求之后,珩磨頭上的油石應能自動停止?jié)q開圖2-1所示的珩磨頭,是靠液壓控制油石漲縮的。它主要由兩個部分組成:上部一調節(jié)頭,下部一工作頭。工作頭是由鋼質殼體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內部有一根長心棒7,通過中間傳遞桿6和兩個錐體3鉸接起來。當液體壓力傳到心棒7上時,心棒7便向下推動中間傳遞桿6,使兩個錐體3同時往下移動,從面推動墊塊4,使油石座2徐徐向外漲開。此時,珩磨頭上的油石以固定的壓力磨削金屬。當珩磨過程結束時,即零件孔尺寸達到要求之后,操圖2-1 珩磨頭縱機床,壓力消失,心棒7便向上退回,彈簧日壓縮油石座2,油石就向內收縮。為了防止油石在珩磨頭從零件孔內進出時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節(jié)頭作調節(jié)工作頭漲縮用。當擰動珩磨頭上的刻度盤時,可以直接控制兩個錐體3的移動,通過它來操縱油石的漲縮尺寸。在珩磨過程中,調整油石的漲縮尺寸和補鏜油石的磨損量等,都是用調節(jié)頭來實現的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)。它的結構是: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。當液壓缸的活塞移動時,帶著心棒3向下,推動螺桿4,使錐體5向前運動。錐體5推動墊塊6,使油石向外漲開而磨削零件。當液壓缸的活塞往回運動時,壓力消失,心棒3隨著潔塞向上。此時油石座7借彈簧力的作用恢復到原來的位置,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用的珩磨頭。它的結構是:珩磨頭殼體4內的拉桿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上帶有兩個角度為15的錐體。為了限制心棒6移動和自由旋轉,在它的上部開有鍵槽,槽內裝有螺釘鍵5彈黃7用來緊固油石座并防止墊塊8從殼體內脫落。珩磨頭通過銷釘3和銷子1固定在機床的主軸上。這是剛性聯結珩磨頭。工作時,零件應該采用浮動夾具夾緊。固定在珩磨頭四周的油石,與珩磨主軸中心線成一個角度a。這個角度的大小,應隨被珩磨零件孔內鍵槽的長度、寬度和數量而變化。例如:加工直徑40毫米的孔,孔內有六個長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,可以保證在同一時間內超越鍵槽的油石經常不少于兩塊,珩磨出來的零件質量就有保證。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,主要內四個因素來決定:(1)制造油石用的磨料;(2)磨料的粒度;(3)油石的硬度;(4)粘結磨料用的結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,這些符號就是說明油石特性的。側如圖11所示的一塊油石,上面標明的符號是“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代表粘結磨料用的結合結合劑.3.2.1磨料 目前工廠內使用的珩磨用油石,主要是由白剛玉(代表符號GB)、黑碳化硅(代表符號TH)和綠碳化娃(代表符號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,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度高和韌性相差大的金屬。它的缺點是:在磨削過程中,磨粒往往很快就全部崩壞,而且常常會整粒地掉下來,嚴重時,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,磨粒本身能自動分裂而逐漸剝落,從而產生新的切削能力,這種現象叫做自銳作用。這是碳化硅的優(yōu)點。用碳化硅制造的油石,磨削零件時,能獲得教高的生產率和表面光潔度。因此,碳化硅油石適合于珩磨強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和大小。油石是用粒度很細的磨粒制成的。油石粒度的粗細,對珩磨出來的零件表面光潔度有直接的影晌。一般說來,珩磨時選擇的油石粒度越粗,切削金屬越快,生產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(號越大)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到7的光潔度。精珩磨時選擇粒度為 280W 20的油石,經過兩次珩磨以后,可以達到812的表面光潔度,甚至更高。按照我國新修訂的磨料粒度標準,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,而是油石結合劑的強弱。結合劑強弱的具體表現,就是磨料顆粒從結合劑中脫落下來所需要的力量的大小如果結合劑很強,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,我們對結合劑提出了一個基本要求:要求它能夠保證磨料顆粒在切削金屬時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。如果結合劑太強,磨粒已經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增加,使零件表面發(fā)熱而出現燒傷,表面光潔度就降低;反之,如果結合劑太弱,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,有時甚至會改變它本身的形狀,珩磨出來的零件就不可能獲得正確的幾何形狀。根據這個道理,選擇油石的硬度,應該和磨削的金屬硬度成適當的反比。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,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,油石的硬度應該迷擇R2ZR,珩磨未經淬火的鋼時,油石的硬度應該選擇ZRIZz。珩磨特別軟的金屬時,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,油石的硬度應該選擇ZR2 ZR3之間,珩磨鑄鐵時,硬度應選擇RR。ZY3。此外,珩磨小孔時,應該適當地增加油石的硬度,這樣才能保證孔的正確幾何形狀油石的硬度,可以在洛氏硬度計上確定。用負荷60公斤、直徑3175毫米的鋼球壓入油石表面,根據鋼球在油石表面的壓印大小,以確定它的硬度等級 3.2.4油石用結合劑制造油石用的結合劑,主要有陶瓷(代號A)和樹脂(代號s)兩種目前生產中用得比較普遍的是陶瓷結合劑油石。這是因為陶瓷結合劑的性能穩(wěn)定,不受天氣、溫度、濕度等變化的影響,且能耐水、耐酸、耐油、遇熱而不變質的緣故同時,陶瓷結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,陶瓷結合劑油石也有一定的缺點,如陶瓷結合劑的性能較脆,制成的油石硬度不均勻,珩磨過程中經常發(fā)生塊狀剝落的現象。剝落的油石碎片,會擦傷零件的表面。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,降低生產率和孔的幾何精度固此,訂購油石應根據使用情況,向生產廠提出油石硬度均勻性的要求樹脂結合劑(如環(huán)氧樹脂)是一種有機結合劑用它制成的油石,強度比絞高,且具一定的彈性在珩磨過程中,材脂結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合劑的要高。材脂結合劑容易被磨削區(qū)的高溫燒毀,因此可以避兔因切削力太大而引起的零件表面燒傷。但樹脂結合劑容易受堿的侵燭,如果冷卻液中含堿量超過15時,結合劑會遭到破壞,油石的強度和硬度均顯著下降。所以,珩磨時應注意冷卻液中堿的含量不能太大。此外,樹脂結合劑容易受潮,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油石太長時,零件各都分磨損不均勻,容易形成喇叭口,油石太短時,則會降低切削效率因此,珩磨零件的孔徑尺寸小于長度時,應該迭用較長的油石,零件的孔徑尺寸大于長度時,要選用較短的油石。如果孔內有鍵槽時,選用的油石宜度應寬于鍵槽,珩磨時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生廢品如果珩磨的孔特別長,標準油石的尺寸不夠用時,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) 蟲膠粘結法 蟲膠俗稱漆片或洋干漆,先把油石座放爐上加熱。當油石座熱到蟲膠片可以熔化時,就把已碾碎的蟲膠片放在油石座內,待蟲膠熔化后,將油石放在熔化的蟲膠液上,加以適當的壓力,使油石緊緊貼在油石座槽內。此時取下油石座,使它徐徐冷卻即成在蟲膠片加熱過程中,應注意加熱時間不宜過長,一旦將蟲膠烤糊,就會失去粘結作用。欲將舊油石從油石座內取出時,也應加熱后寸能取下。粘結新油石之前,必須把原有舊的蟲膠刮干凈,以防粘結不牢固 (2) 村脂漆膠合法先在一公斤樹脂內混入50100克優(yōu)質水泥,把它們攪和成面團狀,然后再加50克糊精,仔細混和用這種膠來膠合油石,要在100120的溫度下保溫23小時。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渣,以兔影響膠合質量油石與油石座膠合好以后,在沒有正式使用之前,應該把他們連同油石座一起裝在專用夾具上校正。因為膠液有厚薄,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,應比油石的硬度高兩級。夾具上的油石外徑校正到一致時,取下油石座,修去油石兩側的銳邊后即可使用。3.2.6處理油石硬度的方法在實際生產中,往往會遇到現有的油石不是偏硬就是偏軟的現象,使工作無法進行。常見的幾種處理油石硬度的方法有:假如現在的油石硬度偏軟時,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的溫度下預熱,然后把要處理的油石放入容器浸潤。浸潤的時間長短,應根據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間,然后在爐內進行硬化處理。爐內的溫度逐漸加熱到160180,并在這溫度下保溫一小時,人造樹脂使能硬化最底將油石在爐內自然冷卻到室溫即可。如果現有的油石硬度較高時,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)溶液中煮沸一定時間,油石硬庭便可降低一級或數級堿溶液的濃度和在溶液中煮沸的時間,應根據油石的粒度和需要陣低的硬度級數而定。處理時,先把油石放在堿溶液槽內加熱煮沸一定時問,然后取出放在流動的熱水中槽洗,最后再在潔凈的水中煮12小時取出干燥即可第四章 珩磨的工藝參數及其特點4.1切削用量的選擇珩磨的切削用量,包括珩磨頭的旋轉和往復運動的速度、速比、珩磨余量、磨削壓力、油石的橫進給量和冷卻液的選擇等等。下面,我們選擇其中對珩磨生產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珩磨頭的旋轉運動和往復運動的速度總的說來,珩磨頭的旋轉運動速度增加,零伴表面光潔度和生產率都得到顯著提高。而往復運動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不同而改變的。例如:珩磨鋼材時,珩磨頭的旋轉速度一般都選擇在4060米min。當旋轉速度在40米min以下時,影響就比校顯著,旋轉速度增加,零件的表面光潔度就高。當旋轉速度超過60米分以上時,表面光沽度就比絞穩(wěn)定,變化也就不太大。珩磨頭的往復運動速度增加時,則不管加工什么樣牌號的鋼材,表面光沽度都會顯著降低珩磨鋁合金時,如果提高珩磨頭的旋轉速度,零件的表面光潔度就好,生產率也高。如果提高珩磨頭的往復運動速度,零件的表面光潔度反而變壞珩磨鑄鐵時,則和鋼材、鋁合金都不一樣,不管粗珩磨還是精珩磨,往復運動速度增加,零伴的表面光潔度都能得到提高。 歸納起來說,珩磨鋼材時珩磨頭的旋轉運動速度選擇在4060mmin之間比較合適同樣,珩磨鑄鐵時,以選擇在6070mmin之間為宜,珩磨鋁合金、青銅等有色全屬時,選擇在7090mmin之間比較合適。至于珩磨頭的往復運動速度,則不管珩磨什么樣的材料,一般都可以在 1025米分的范目內加以選擇。具體地說,珩磨鑄鐵和青鋼時,選擇的往復運動速度應略為高一些,粗珩磨的往復運動速度以選擇152米分為宜,精珩磨時兇選擇2025米分為好。如果只用一次珩磨,那么,往復運動速度以1520米分即可。珩磨鋼材和鋁合全時,往復運動的速度應該偏低一些,建議選用 812米分。珩磨頭旋轉運動的速度,可以用下述公式求出: 米分式中V代表珩磨頭的旋轉運動速度(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次數(轉分)。 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,珩磨前零件表面質量準備得愈好,珩磨后零件表面的質量也就愈高。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。在成批生產的工廠內,珩磨前一道工序大都采用金剛鏜床來鏜孔。因為金剛鏜床的優(yōu)點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,既可以減少珩磨時留的余量,又可以提高生產率,并減少了由珩磨前一道工序準備不好而產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。一般汽車拖拉機修理廠在沒有金剛鏜床的情況下,可用 T 8014型鏜缸機進行鏜孔。這種鏜缸機使用方便,而且經濟,鏜孔質量也很高。 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系。例如:鑄鐵,它的金屬給構中含有許多細小的石墨,它的切屑呈細碎的微粒,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到7級以上時,從提高珩磨生產率的觀點出發(fā),最好采用不同粒度的油石,分兩次進行珩磨。兩次珩磨時,由于目的不一樣珩磨余量的分配也不同粗珩磨時,為了提高生產率,應該磨去總余量的三分之二至五分之三,精珩磨時,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)動機氣缸,粗珩磨時磨去的余量為0075毫米,精珩磨時磨去0.015毫米氣缸表面光潔度可達94.1.3珩磨的切削壓力珩磨時,珩磨頭把四周的油石錐向零件表面,去磨削微小的余量時所產生的壓力,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,零件的表面質量就差,光潔度也低反之,切削壓力太大,會使磨削區(qū)域產生高溫,燒傷零件的表面,不但零件表面的質量降低,而且增加了油石的消耗如果加工件是薄壁零件,還會使零件產生變形當采用陶瓷結合劑油石時,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,零件表面就會被抓傷;油石硬度低的部分,由于磨損太大,會失去正確的幾何形狀。過大的切削壓力,還常常會使珩磨頭表面的油石破裂,增加廢品。所以,珩磨時油石對零伴表面的壓力應該有適當的限制。目前,國內各工廠珩磨用的油石,大都是用普通磨料制成的,油石的質量尚無統(tǒng)一的國家標推加以規(guī)定,它的切削壓力不直超過10公斤/厘米以上。所以,國內一般中小型修配廠,由于設備條件等的限制,珩磨時采用的切削壓力為35公斤/厘米粗珩磨時為35公斤/厘米,精珩磨時為公斤/厘米成批生產工廠采用專用的珩磨機,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,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。為了適應我國工業(yè)現代化的發(fā)展需要,國內珩磨機生產廠已經在設汁和制造15公斤/厘米以上工作壓力的新型珩磨機。有了這個條件,我國普及金剛油石珩磨就有了可靠的基礎。4.1.4油石的橫向進給油石的橫進給量,就是磨削時的吃刀深度,以珩磨頭在一定的行程次數內磨入了多少毫米來計算橫進給量的大小,要根據珩磨余量的大小和油石的性能來決定,如果選擇得不合理,不但影響珩磨生產率,而且影珩到零件的表面質量。所以,它是珩磨過程中一個十分重要的因素。粗珩磨時,因為余量大,選用的油石粒度粗,橫進給量就應該選擇大一些。例如,珩磨解放牌汽車發(fā)動機氣缸,粗珩磨時,選用的橫進給量為每分鐘0.0050.02毫米。此外,橫進給量太大了,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,其結果不是燒傷零件表面,就會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。在實際生產中,我們怎樣來檢查橫進給量是否合理呢?最簡單的方法是,聽珩磨過程中發(fā)出的聲音,來判斷橫進給量選擇得是否合理。如果選擇的橫進給量是合適的,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,此時就應查找原因,是橫進給量太小呢?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,這就是橫進給量太大了,應立即停止工作,調整油石對零件表面的壓力,減少槽進給量。否則,當油石經不起所受的壓力時就會破裂,或者燒傷零件表面遺成廢品。如果選用的橫進給量合適,磨削正常,那么,在橫進給量完畢以后,珩磨頭從零件中退出之前,應該再作幾次沒有橫向進給量的附加行程,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,多半采用煤油或它的混合液作冷卻液。因為煤油有許多優(yōu)點,如粘性小,流動性好,在磨削過程中容易滲透到細小的縫隙中去,以帶走磨削時產生的熱量等。同時,煤油或它的混合液可以洗滌脫落的細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率。在煤油內加入 1015的錠子油或機油,不但能延長煤油的使用期限而且能提高零件表面光潔度。煤油經冷卻液泵打入冷卻液管內以前,必須經過過濾。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,用15的乳化液混水油,珩磨青銅時,冷卻液可用水(也可不用冷卻液而干磨)等等。小 結短暫緊張的實習很快就結束了,在僅一天的時間里我的收獲是豐厚的,在學校老師、工廠師傅的指導和幫助下,我對珩磨有了深刻的認識,這一切為我做好畢業(yè)設計更增加了一份信心。在焦作華科液壓元件廠,在這里我們深入的了解到,珩磨是一種固結磨料加工工藝,它通過磨料壓力進給的切削精整加工。以及珩磨機的結構和工作原理,珩磨頭的結構和工作方式。特別適合加工內孔,一定條件下還可以加工外圓面、球面和齒面等。另外,我們還了解了關于珩磨頭的結構,珩磨頭一端連接機床主軸接頭,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入工件的被加工孔內,并承受切削轉矩,在機床進給結構的作用下,驅動珩磨油石徑向擴張,實現珩磨的切削進給,使工件孔獲得所需的尺寸精度,形狀精度和表面粗糙度。通過本次實習,使我擴大了視野增長了不少見識。同時更為做完做好畢業(yè)設計打下了良好的基礎,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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