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鄭州晶品知識普及:研磨的特點、分類、機理

 研磨的特點

 

  (1) 尺寸精度高。研磨在低速、低壓力下磨除一層極薄金屬層,工件變形和表面變質層很輕微,可穩定獲得高精度表面。其尺寸精度可達0.025μm。

  (2) 形位精度高。圓度可達0.025μm,圓柱度達到0.1μm。

  (3) 表面粗糙度值低。研磨能均勻地切掉工件表面的凸峰,降低表面粗糙度,其Ra可達0.008μm。并能使兩個零件的接觸面達到精密配合。

  (4) 不能提高工件各表面間的位置精度。

  (5) 工件表面耐磨性提高。因為凸峰被磨平,有效接觸面積增大。

  (6) 工件表面疲勞強度提高。

  (7) 設備簡單、制造方便。

  (8) 適應性好。可單件手工生產,也可成批機械化生產。可加工鋼材、鑄鐵、各種有色金屬,亦可加工硬脆的玻璃、陶瓷等非金屬。

 

  研磨的分類

 

  按研磨劑使用的條件,研磨可分為如下三類。

  (1) 濕研(又稱敷料研磨)。把研磨劑連續加注或涂敷于研具表面,磨料在工件與研具之間不停地滾動或滑動,形成對工件的切削運動。其金屬切除率高,可達干式研磨的5倍以上。但在加工表面幾何形狀和尺寸精度方面不如干式研磨,因此多用于粗研和半精研。

  (2) 干研(又稱嵌砂研磨或壓砂研磨)。在一定壓力下,將磨粒均勻地壓嵌在研具的表層中,嵌砂后進行研磨加工。這種研磨方法可獲得很高的加工精度和低的表面粗糙度值,但效率低。

  (3) 半干磨。類似濕磨,采用的研磨劑是糊狀的研磨膏,粗、精研均可采用。

  根據加工表面形狀特點,還可分為平面、外圓、內孔、球面、螺紋、成形表面的研磨和嚙合表面輪廓研磨等。

  按精密程度可分為普通研磨和超精密研磨。超精密研磨又可分為振動研磨和電解研磨。

 

  研磨機理

 

  研磨是由游離的磨粒通過研具對工件進行微量切削的過程。在被加工表面和研具之間置以游離磨料和潤滑液,使被加工表面和研具產生相對運動并加壓,磨料產生切削、擠壓等作用,從而去除表面凸處,使被加工表面精度得以提高,表面粗糙度參數值得以降低。研磨加工模型如下圖所示。

 

研磨加工模型

 

  研磨機理可歸納為以下幾種作用:

  (1) 磨粒的切削作用。磨粒的切削作用在不同的條件下有不同的方式。在研具較軟、研磨壓力較大的情況下,磨粒可鑲嵌到研具上,產生刮削作用,這種方式有較高的效率。在研具較硬(如淬硬合金鋼)、研磨壓力較大的情況下,磨粒不能嵌入研具,而是在被加工表面和研具之間滾動,以其鋒銳的尖角進行切削。

  (2) 塑性變形。磨料擠壓被加工表面的粗糙峰部,在塑性變形及流動中使工件表面峰谷趨于熨平或在反復變形中產生加工硬化,最后斷裂而形成細微切屑。

  (3) 化學作用。當采用氧化鉻、硬脂酸或其他研磨劑時,工件表面會形成一層極薄的氧化膜,這層氧化膜很容易被磨掉而不傷基體。在研磨中氧化膜會不斷地迅速形成,又不斷被磨掉,從而加快了研磨過程,使表面粗糙度降低。

 
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