什么是珩磨？-定义、过程和工具

什么是珩磨？

珩磨是一种磨料加工工艺，通过沿受控路径擦洗磨料磨石或砂轮在金属工件上产生精密表面。珩磨主要用于改善表面的几何形状，但也可以提高表面光洁度。

典型应用是内燃机气缸、空气轴承主轴和齿轮的精加工。珩磨的种类很多，但都由一块或多块磨石组成，这些磨石在压力下压在它们工作的表面上。

其他类似的工艺还有研磨和超精加工。

珩磨的定义

珩磨定义为在珩磨或油石上磨削某物的行为或过程，切割机刀的精确对准不受锋利边缘珩磨的影响。

珩磨工艺提供最终尺寸，并在油管或气缸孔的内部形成所需的饰面图案。抛光是通过在工作表面上膨胀合适粒度和等级的磨石来完成的。

石头在受控压力下在带有珩磨料的零件中旋转和往复运动。结合旋转和往复运动在被珩磨的零件表面产生交叉影线图案。

为什么我们需要珩磨工艺？

珩磨机是金属研磨工​​具和珩磨工艺，利用硬质工具或珩磨石和易腐磨料石进行校正

• 直径
• 形状
• 表面处理
• 孔的位置公差

珩磨工艺的开发是为了完善孔几何形状、尺寸控制、最终表面光洁度和表面结构。珩磨工艺可以提供最终尺寸并在油管或气缸孔的内部形成所需的光洁度图案。

修整是通过在工作表面上膨胀合适的粒度和等级的磨石来完成的。石头在受控压力下在带有珩磨料的零件中旋转和往复运动。结合旋转和往复运动在被珩磨的零件表面产生交叉影线图案。

过程机制

由于珩磨石看起来类似于砂轮，因此很容易将珩磨视为一种低切削量磨削形式。相反，最好将其视为一种自我修整的磨削过程。

在磨削中，砂轮遵循简单的路径。例如，在切入磨削轴时，砂轮向零件的轴线移动，磨削它，然后再向外移动。由于砂轮的每一片都与工件的同一片反复接触，因此砂轮几何形状的任何不准确都会转移到零件上。

因此，成品工件几何形状的精度受限于修整修整器的精度。随着砂轮的磨损，精度会变得更差，因此必须定期进行修整以对其进行整形。

在珩磨中克服了几何精度的限制，因为珩磨石遵循复杂的路径。例如，在孔内珩磨时，石头会同时沿着两条路径移动。石块被径向向外挤压以扩大孔，同时它们在轴向上振荡。

由于振荡，每一片珩磨石都接触到工件的大面积。因此，珩磨石轮廓中的缺陷不会转移到孔中。相反，孔和珩磨石都符合珩磨石运动的平均形状，在孔珩磨的情况下是圆柱体。

这种平均效应发生在所有珩磨过程中；工件和宝石都会被侵蚀，直到它们符合宝石切割表面的平均形状。由于珩磨石倾向于侵蚀所需的几何形状，因此无需修整它们。

由于平均效应，珩磨零件的精度往往超过制造它的机床的精度。

石头的路径不是磨床和珩磨机之间的唯一区别，它们的结构刚度也不同。珩磨机比磨床更符合要求。磨削的目的是达到严格的尺寸公差。

为此，必须将砂轮移动到相对于工件的准确位置。因此，磨床必须非常坚硬，并且其轴必须以非常高的精度移动。

珩磨机相对不准确和不完善。它不是依靠机床的精度，而是依靠石材与工件之间的平均效应。合规性是珩磨机产生平均效果所必需的要求。

这导致了两种机器之间的明显区别：在磨床中，磨石是刚性连接到滑块上的，而在珩磨中，磨石是由气动或液压驱动的。

高精度工件通常先磨削再珩磨。研磨决定尺寸，珩磨改善形状。

珩磨和磨削之间的区别始终相同。一些磨床具有复杂的运动并且可以自我修整，而一些珩磨机配备了用于尺寸控制的过程中测量。许多贯穿进给磨削操作依赖于与珩磨相同的平均效果。

珩磨工具

珩磨使用称为珩磨石或珩磨的特殊工具来获得精密表面。珩磨由磨粒组成，磨粒用粘合剂粘合在一起。通常，珩磨颗粒形状不规则，直径约为 10 至 50 微米（300 至 1500 目粒度）。较小的晶粒尺寸会在工件上产生更光滑的表面。

珩磨工具的目的是将机床产生的动力传递给工件。珩磨将校正孔的锥度、尺寸、光洁度和直线度，但通常不能校正轴向对齐或位置。

该工具由主轴鼻适配器、驱动轴和珩磨体组成。珩磨体包含一个连接在推杆上的锥体。见下页典型磨刀图

驱动轴内的推杆通过电机或液压缸在珩磨体中上下移动。致动器位于头部。随着锥体向下移动，它向外推动膨胀板，使石头膨胀。

磨石用于从工件上去除原料。卡紧弹簧用于将石头保持在工具中，并在工具从孔中取出时将石头压扁。

珩磨工具可以使用超级磨料或陶瓷石进行粗珩磨、半精加工和最终珩磨。峰式珩磨通常只需要粗加工操作。高原珩磨（在顶部放置“高原”）需要细石来去除山峰。一些珩磨工具在一个工具中同时具有粗加工和精加工。

磨练指南

珩磨导轨是珩磨工具的一部分。它们用于在进入或离开孔时保护珩磨石，并防止珩磨工具的金属接触孔表面。

必须经常检查导轨是否磨损或夹杂异物。为了保护珩磨石和珩磨导套，珩磨石通常会在退出时塌陷到导轨尺寸以下。

珩磨导套

珩磨导套安装在立柱前部的固定支架上。珩磨导套的作用。是将珩磨工具引导到孔的中心。衬套通常由硬化钢或硬质合金制成。

当珩磨导向衬套也是“塌陷衬套”时，使用硬质合金。当工具太小而没有卡紧弹簧时，这些用于迫使石头与工具主体重新齐平。

可调锥体

珩磨盲孔时，可以使用可调节的锥体来扩大宝石的底部，以解决磨损问题并保持底部尺寸不变。上图所示的超行程盲孔。请注意，石头不能像在通孔中那样穿过底部。

这将导致不均匀的石材磨损和零件底部的锥度。可以通过使用可调节的锥体和在底部使用停留来解决这个问题。

单道珩磨工具

珩磨工具可由金刚石磨料镗杆组成，该镗杆由可膨胀的软铸铁套筒构成，该套筒永久地涂有 100/120 粒度的天然金刚石磨料，也可以是嵌入磨料的烧结套筒。

该工具是可扩展的，以补偿金刚石套筒磨损。心轴包含用于冷却剂流向套筒凹槽的通道。珩磨工具穿过孔一次后退出。

该机器使用浮动式珩磨工具，可与现有孔自对准。该工具设计用于珩磨由先前加工产生的开孔。手术。该工具可以校正出现跳动、锥形和不圆情况的孔。该工具可在一次下冲程中产生直的、圆形的、非锥形的孔。

珩磨导向支架和衬套安装在固定支架上，该支架安装在立柱前部。珩磨导向支架的作用是引导珩磨工具进入孔内。轴套经过机加工，可让冷却液流向单程珩磨工具。

珩磨工艺的优点

• 不太复杂或低成本的固定装置。
• 它非常准确。
• 它可用于长孔和短孔。
• 它保持原来的孔中心线。
• 无论硬度如何，任何材料都可以抛光。
• 工件无需动力旋转，无需卡盘、面板或转台，因此不存在卡盘或定位误差。
• 珩磨由中心轴驱动，因此轴的弯曲不会像钻孔时那样产生锥形孔。
• 结果是一个真正的圆孔，没有锥度或高低点，前提是之前的操作留下了足够的余量，以便珩磨可以清理所有不规则处。
• 珩磨在低速时使用较大的接触面积，而磨削或精镗在高速时使用较小的接触面积。由于使用了组合的旋转和往复运动，因此创建了一个非常适合保持润滑的交叉影线图案。直径为 0.001 到 0.0001 英寸或更接近精度的直径可以使用类似于金刚石砂轮的金刚石进行珩磨。

珩磨工艺的局限性

• 珩磨被认为是一个缓慢的过程。然而，新机器和新石头已大大缩短了打磨时间。
• 除非工件被旋转或支撑，否则水平珩磨可能会产生椭圆形孔。如果工件很薄，即使用手按压也可能会产生略呈椭圆形的孔。

珩磨工艺的应用

• 精加工汽车曲轴轴颈
• 精加工圆孔
• 精加工空心圆柱形零件
• 精加工发动机气缸、轴承、枪管、环规、轴和法兰面、活塞销、汽车曲轴轴颈等。
• 齿轮滚齿