Company LogoAdd Your Company SloganPowerPoint精整加工College Of Mechanical And Vehicle Engineering精整加工概述第十章 精整加工1超精加工 2珩磨加工3310.1 精整加工概述v精整加工的范畴及特点1.精整加工的定义l 精整加工是指精加工后从工件上切除极薄的材料层，以提高工件加工精度和降低表面粗糙度的加工方法。如超精加工、珩磨加工等。光整加工College Of Mechanical And Vehicle Engineering2.精整加工的特点l切削速度远低于磨削速度。（100m/min）l精整加工具有特殊运动形式。l精整加工所使用的磨具不需修整。l使用高品质微粒磨料制成的固结磨具油石。College Of Mechanical And Vehicle Engineeringv 10.1.2 精整加工机理l精整加工是一种选择压力作用点的加工方法l当工具与工件在一定宽度面上接触，施加压力后，自动地选择局部突出的地方加工，故仅切除承受压力处的材料。l这种加工方法使工具与工件分别随行对方引导而同时逐步提高精度，即使工具多少存在误差，由于加工过程中工具上的误差点也被切除，提高了工具精度，故与一般强制进给的切削方法不同，可获得较高的加工精度。College Of Mechanical And Vehicle Engineering10.2 超精加工（UPM）超精加工的定义义和机理1超精加工的工艺艺参数2超精加工的过过程3超精加工的特点4外轮轮磨加工5College Of Mechanical And Vehicle Engineering1、超精加工的定义l超精加工是一种固结磨粒压力进给的精整加工方法。l它将微细磨粒和低强度结合利制成的油石加压在待加工表面上，并作短行程往复振动，在油石与工件的接触表面上，加注大量适当粘度的油液，油石相对工件作低速圆周运动。College Of Mechanical And Vehicle Engineering超精加工的机理外圆超精加工：在充分的冷却润滑条件下，安装在振动头上的细粒度油石以力 p（一般取0.050.3MPa）与工件接触，并作振幅为A（一般取16mm）、频率为f（一般取550Hz）的纵向振动;工件作转速为nw的旋转运动(圆周速度vw一般不超过700m/min，最高可达1000m/min)。因此，油石上的磨粒相对于工件表面的综合运动轨迹为一正弦曲线，这有利于磨粒保持锋利的切削刃和有效地消除工件表面的形状误差。如工件表面比油石长，则油石或工件还应有速度为vf的纵向进给运动College Of Mechanical And Vehicle Engineeringv 超精加工时工件旋转，超精加工头带着油石相对于工件表面作轴向低频振动。这种复合运动在工件表面上留下的磨痕为交叉网纹，磨粒在工件表面上的轨迹见下图。油石的往复振动由电动机带动的偏心机构驱动。College Of Mechanical And Vehicle Engineering油石振动动的往复速度 与工件的回转线转线 速度 合成的切削速度 v 为为：College Of Mechanical And Vehicle Engineering式中 vw工件回转线速度（m/min）； va油石往复运动速度（ m/min ）； vmax最大切削速度（ m/min ）； 偏心销中心绕偏心盘回转中心的转角（ ）； Dw工件直径（mm）； nw工件转速（r/min）； A油石双振幅（mm）； f油石振动频率（次/min）； max最大切削角（ ） 。College Of Mechanical And Vehicle Engineering2、超精加工的工艺参数工艺参数 1.最大切削角 2.油石的振动频率及振幅 3.工件的圆周线速度4.油石的压强5.纵向进给量6.切削液 1.最大切削角 （刀具和工件所形成的夹角）v 切削角与油石压力一起影响超精加工的状态。如图，在一定的压力下，小，油石处于堵塞状态，只能作镜面加工；大，油石磨粒处于脱落状态，能实现切削加工。v 油石的切削作用越强，生产率越高，但表面粗糙度越高。因此粗超精加工时max可选大一些，一般取3045 ；精超精加工时，一般取1020 College Of Mechanical And Vehicle Engineering 2.油石的振动频率及振幅 v 振动频率f越高，切削作用越强，因而加工效率越高。但f受到超精头和工艺系统刚度的限制，频率过高可能使工件表面出现振纹，使表面粗糙度升高。一般粗超精加工f取15002000次/min，精超精加工f取5001500次/min。v 振幅A越大切削作用越强，但表面粗糙度值越高。粗超精加工选35mm；精超精加工选13mm。3.工件的圆周线速度v 工件的圆周线速度越高，最大切削角越小，磨粒的切削作用弱，加工效率低，表面粗糙度值低。v 但如果圆周线速度越高，则会引起工艺系统振动，使表面粗糙度升高。一般取630m/min。 4.油石的压强 v 油石的压强越强，切削作用越强，加工效率越高。但压强过大会划伤表面；压强过小油石的自励性减小，切削作用差，加工效率低，磨粒易钝化。一般取0.0980.2MPa。College Of Mechanical And Vehicle Engineering5.纵向进给量 纵向进给量越大加工效率越高，但表面粗糙度升高。6.切削液 切削液的作用是冲洗切屑和脱落的磨粒，并在油石与工件之间形成油膜，以自动控制切削过程。 要求润滑性好，无分解腐蚀作用。一般采用配比为80%煤油与20%锭子油的混合液。College Of Mechanical And Vehicle Engineering3、超精加工过程l超精加工过程可分4个阶段(1)开始时油石磨掉粗糙凸峰的强烈切削阶段；(2)工件粗糙层被磨除后的正常切削阶段；(3)磨粒变钝,其作用是由切削过渡到摩擦抛光的 微弱切削阶段；(4)油石和工件已很光滑，接触面积大大增加，因而压强下降，磨粒已不能穿破油膜与工件接触，于是进入停止切削阶段。College Of Mechanical And Vehicle Engineering4、超精加工的特点及应用l超精加工的特点(1) 工件使用寿命提高5倍左右。(2) 装配后可减小运转噪声810dB，运转平稳。(3)超精加工的余量比磨削余量减小一个数量级，实 际上只有几个微米。(4)超精加工表面为交叉网纹，容易存油，磨削时不易出现磨损、发热和烧研现象。(5)超精加工具有较复杂的轨迹，而且能由切削作用过渡到研磨，可较快地降低表面粗糙度。College Of Mechanical And Vehicle Engineeringl超精加工的应用 (1)汽车和内燃机零件、轴承、精密量具等小粗糙度表面； (2)适于加工曲轴轧辊轴承环和各种精密零件的外圆内圆平面沟道表面和球面等。College Of Mechanical And Vehicle Engineering5、轮式超精磨l轮式超精磨是用细粒度的固结磨粒在浮动状态下进行低速磨削的精整加工方法。l主要用于精整加工尺寸较大的精密零件的内外圆表面。College Of Mechanical And Vehicle Engineeringl轮式超精磨原理和磨削运动 工件在顶尖间以转速 nw 旋转，两磨轮在工件两侧弹簧力作用下压向工件，磨轮轴线与工件轴线夹角 a。当工件转动时，由摩擦力带动磨轮以转速 n0 旋转，同时磨轮还沿工件轴向以速度 vf 做进给运动，由此组成磨削运动。College Of Mechanical And Vehicle Engineeringl轮式超精磨与超精加工 相同点：两者均用细粒度磨具在浮动状态下进行低速的固结磨粒压力进给加工，能提高工件的表面质量，获得有利贮存润滑油的交叉网纹轨迹，改善工件表面的物理力学性能。 不同点：前者在工件旋转时，磨具做全程单向进给运动，后者磨具作往复运动；前者对工件前工序要求不高，能修整工件的锥度，后者却对工件前工序有一定要求，能修整工件的波纹度。College Of Mechanical And Vehicle Engineering10.3 珩磨加工（honing）珩磨工艺艺特征1珩磨设备简设备简 介2珩磨头头的构造3 珩磨油石4 珩磨常见问题见问题 及解决办办法5College Of Mechanical And Vehicle Engineering一. 珩磨工艺艺特征v 珩磨加工是利用可缩涨的磨头，使珩磨条压向工作表面，以产生一定的接触面积和相应的压力，在适当的珩磨液作用下，珩磨条对被加工表面做旋转和往复进给的相对综合运动，从而达到改善表面质量、改善表面应力状态和提高被加工零件精度的目的，是一种多刃切削的精加工方法。n珩磨一般指的是珩磨内圆柱表面。1、珩磨定义College Of Mechanical And Vehicle Engineering2、珩磨加工原理v 珩磨是利用带有磨条（油石）的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。 珩磨时，工件固定不动，珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。在相对运动过程中，磨条以一定压力作用于工件表面，对孔进行低速磨削和摩擦抛光。 其切削轨迹是螺旋形交叉的网纹。一. 珩磨工艺艺特征College Of Mechanical And Vehicle Engineering（1）脱落切削阶段（2）破碎切削阶段（3）堵塞切削阶段 （1）脱落切削阶段（2）破碎切削阶段 （1）定压进给 珩磨 （2）定量进给珩磨（3）不进给珩磨定压压进给进给 珩磨定量进给进给 珩磨定压压定量进给进给 珩磨3、珩磨切削过程的分类一. 珩磨工艺艺特征College Of Mechanical And Vehicle Engineering珩磨用量 这些珩磨用量，对珩磨生产率和表 面光洁度有较大影响的因素切削速度网文交叉角 油石 工作压压力扩张扩张进给进给 速度加工余量越程量4、珩磨用量一. 珩磨工艺艺特征College Of Mechanical And Vehicle Engineering5、 珩磨加工的特点一. 珩磨工艺艺特征 表面质质量好与一般切削加工相比 加工精度高珩磨加工优点 加工范围广College Of Mechanical And Vehicle Engineering 生产率高 对机床精度 要求低 切削余量少图1 立式珩磨机床二. 珩磨设备简设备简 介College Of Mechanical And Vehicle Engineering图2 卧式珩磨机床二. 珩磨设备简设备简 介College Of Mechanical And Vehicle Engineering二. 珩磨设备简设备简 介珩磨机床立式珩磨机床卧式珩磨机床特点珩磨头头自由悬悬挂在机床主 轴轴上；珩磨头对头对 机床主轴轴 各方面压压力均匀。适用范围围气缸孔、套孔、液压压 缸孔和其它精密通孔 和不通孔特点在珩磨过过程中，珩磨头头容 易紧压紧压 下侧侧，使珩磨出来 的零件孔一边边超差。适用范围围珩磨长长孔，如等径管 子、炮膛等。1、珩磨机床College Of Mechanical And Vehicle Engineeringl珩磨机床的特征：(1) 机床主轴的旋转运动由电动机通过变速箱来带动；(2)主轴的往复运动由液压控制；(3)珩磨头与主轴的联结，多采用球头铰接；(4)珩磨油石的缩涨也为液压控制； 所以珩磨机工作时均匀而平稳，没有震动，生产率高，珩磨出来的零件质量好而稳定。二. 珩磨设备简设备简 介College Of Mechanical And Vehicle Engineering表1 几种珩磨机的主要工艺性能二. 珩磨设备简设备简 介College Of Mechanical And Vehicle Engineering三. 珩磨头头的构造1. 珩