珩磨与研磨:精密金属精加工的关键差异
珩磨与研磨为何相似却截然不同?
珩磨和研磨常被同时提及,但两者非同一工艺。事实上,在精密金属零件领域对比珩磨与研磨,可说二者惊人相似却根本不同。
这似矛盾,让我们细看为何此评价准确。
什么是研磨和珩磨?
研磨是用于在零件平面或球面创建精确光洁度的砂光或抛光方法。珩磨是内部磨削方法,用于在管、孔或孔内径(ID)实现精确表面光洁度和形状。
珩磨和研磨过程都高度受控。但用途和实施方式截然不同——两法各有利弊。
为何及何时使用珩磨和研磨?
总体上,珩磨和研磨相似之处在于为何及何时使用:
- 为何?两者均用于在金属零件上实现光滑表面和精密尺寸。
- 何时?通常在制造工序末端进行,当需去除极少量材料或精修零件光洁度时。
例如,Metal Cutting的双面磨削常为制造最后一步,但我们可增加研磨步骤用于垫圈等扁平盘状产品。研磨使我们实现更高尺寸精度、去除表面光洁度瑕疵,确保需配合的表面紧密贴合。
珩磨与研磨的区别是什么?
若看各工艺在零件何处进行,珩磨与研磨差异显现:珩磨用于需精密内径处,研磨在外部平面进行。
看各工艺本质,珩磨与研磨区别一目了然。虽均为磨削工艺,但实施方式迥异。
珩磨工艺
用于从内部圆柱面去除材料以改善零件几何或产生更细表面光洁度,珩磨速度远低于典型精密磨削。
与金属内圆磨削去除千分之一英寸不同,珩磨去除十万分之一英寸。即珩磨用于抛光或达到极精确表面光洁度和内径形状。
切削动作由旋转珩磨石实现,石结合极细磨料粒并安装在金属芯轴上。工件非夹紧固定,而是浮动固定以防止因夹紧导致椭圆而非圆孔。
珩磨石按受控路径在工件表面旋转。某些情况下,机加工人员可能来回移动工件越过旋转珩磨石,确保工件浮动而非压紧——同样为避免椭圆孔。
卧式珩磨机中,工件可装在自对中夹具,机床控制速度和冲程长度。珩磨石液压或机械扩张至达到所需孔径。
此外,必须使用切削液。目的三重:清理工作区细碎屑、冷却工件和珩磨石、润滑切削动作。
研磨工艺
研磨用于实现极平滑表面,并将圆形工件(如精密塞规)加工至极严公差。平面研磨修正锯切或磨削造成的表面不规则,球面研磨为透镜等曲面产生细长均匀形状。
研磨工艺比珩磨更温和,去除表面材料少得多。因此工件应尽可能接近最终尺寸——例如通过双面磨削实现——因为研磨通常仅去除0.0005至0.005英寸(0.0127至0.127毫米)材料。
与珩磨不同,研磨使用悬浮于粘性或液体基质中的细粒游离磨料,而非结合磨料棒或石。研磨过程将工件在一个或两个大型极平研磨盘间通过,伴随磨料悬浮液。
研磨需密切控制每个细节:盘速、工件压力、磨料粒度类型、进给方式、盘温度。
珩磨与研磨各有何优势?
研磨可用于任何材料零件的任何外部平面。任何尺寸、直径、厚度均可研磨,从几千分之一英寸至特定研磨机最大厚度限制。
研磨工艺本身不产生毛刺,甚至可去除平面轻微毛刺。因零件无需夹紧且产热极少,研磨也不使零件变形。
凭借相对低速,珩磨产生极少热和压力,允许良好控制孔径和零件几何。除产生精细表面光洁度、改善圆柱度等特性外,珩磨还利于调整孔或孔系对齐。
此外,珩磨旋转往复复合运动产生交叉斜线纹路,利于储存润滑剂。
珩磨与研磨有哪些局限?
当然,与其他加工精加工方法一样,珩磨和研磨有能力边界。
与其他工艺相比,珩磨较慢且耗时更长,尽管设备和工具改进持续缩短珩磨时间。
珩磨还要求工件和工具精确浮动旋转以免内径变形。对于极薄工件,即使极轻手压也可能造成轻微椭圆孔。
Metal Cutting常说,研磨既是艺术也是科学。虽有研磨设备制造商的一般指南和建议,许多变量仍影响成败。
因此,一定程度的试错是大多数(如果非全部)研磨项目组成部分。
如何从珩磨和研磨获得最佳结果?
珩磨和研磨需要专业知识以及满足挑战性精密制造需求的设备和产能。
从珩磨和研磨——或任何精密磨削方法——获得最佳结果,取决于选择具备技能、知识、经验并愿根据项目参数调整的合作伙伴。
此外,合适伙伴会与您合作理解需求,帮助确定最适合应用的方法(或方法组合)。
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