精密加工与光整加工.ppt

第6章精密加工与特种加工成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4成形工艺基础－切削4§1精整和光整加工工件精度和减少表面粗糙度值为目的的加工方法,如研磨、珩磨等。
光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，以降低表面粗糙度为目的的加工方法，如超精加工、抛光等。
一、研磨
1.加工原理
研磨是用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的精加工方法。采用不同的研磨工具(如研磨心棒、研磨套、研磨平板等)可对内圆、外圆和平面等进行研磨。
图示为研磨外圆的工具。研磨套2由夹套1夹持，它的孔内有螺旋槽可贮藏研磨剂。其上还有一条内外相通的直槽，使其有一定胀缩性。
为了磨料能嵌入研磨套的内表面，研磨套的材应软些，常用的是铸铁。
研磨时先在工具表面涂上一层均匀的研磨剂,将该工具套在工件上,并调节好配合的松紧程度,然后让工件旋转，手持研磨工具在轴向来回移动，直至达到研磨的要求为止。
研磨剂是很细的磨料(粒度为W14～W15)、研磨液和辅助材料的混合剂。
常用的有液态研磨剂、研磨膏和固体研磨剂（研磨皂）三种。
主要起研磨、吸附、冷却和润滑等作用。
2.研磨的特点与应用
1)精度高质量好经研磨后的工件表面,尺寸精度可达IT4～IT1级;
表面粗糙度值可减小到0.1~0.006μm。形状精度亦可相应提高。
2)生产效率低，加工余量小。
3)研磨剂易飞溅，污染环境。
在现代制造业中研磨应用很广，许多精密量块、量规、齿轮、钢球、喷油嘴、石英晶体、陶瓷元件、光学镜头及棱镜等零件均需研磨。二、珩磨
1.加工原理
利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作往复振动、相对旋转和直线往复运动，切除工件上极小余量的工件精加工方法。
2.特点与应用
一般珩磨后可将工件的形状和尺寸精度提高一级，表面粗糙度Ra值可达0.2～0.025μm。珩磨加工的工件表面质量特性好、加工精度和加工效率高，加工应用范围广、经济性好。
三、超精加工GB（又名：超级光磨）
1.加工原理
用细粒度的磨具对工件施加一定压力，并作往复振动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加工方法。
磨具与工件之间的运动如下：
1)工件作低速旋转运动,ν工＝3～20m/min;
2)油石磨具作往复振动,每分钟振动3001200次,振幅为3～5mm；
3)磨具作纵向进给运动,进给量f纵为0.1～0.15mm/r。
2.特点与应用
超精加工能加工钢、铸铁、铜合金、铝合金、陶瓷、玻璃、硅和锗等各种金属与非金属,可以加工外圆、平面、内孔和各种曲面。
尤其适用加工内燃机曲轴、凸轮轴、活塞、活塞销等的光整加工。超精加工可在普通车床、外圆磨床上进行，对于批量较大的生产则宜在专用机床上进行。工作时应充分地加润滑油，以便形成油膜和清洗极细地磨屑。
超精加工后地工件表面粗糙度Ra值约在0.1~0.006μm之间。
四、抛光
抛光是利用机械、化学或电化学地作用，使工件获的光亮、平整表面的加工方法抛光的主要工具用品有软轮和磨膏等。
软轮用皮革、毛毡、帆布等材料叠制而成，具有一定的弹性，以便抛光时能按工件形状而变形，增加抛光面积或加工曲面。
磨膏由磨料和油脂(包括硬脂酸、煤油、石蜡等）配置而成。
磨料的种类取决于工件材料，如：钢制零件抛光可选用氧化铁粉及刚玉；铸铁件抛光可选用氧化铁粉及碳化硅粉；有色合金抛光宜选用氧化铬及金刚砂。§2现代加工（又名：特种加工）刀具来切削工件材料,而是直接利用能量进行加工,与传统的切屑加工相比较,具有以下特点：
⑴切除材料的能量不主要靠机械能，主要为其他形式的能量；
⑵“以柔克刚”工具材料的硬度可低于工件材料的硬度，或者有传统意义的刀具。
⑶在加工过程中,工具与工件之间不存在显著的机械切削力.相应的切削物理现象不明显。
⑷加工能量易于控制、转换，可复合成新的工艺技术，适应加工范围广。
一、电火花加工
1.基本原理
电火花加工是基于脉冲放电蚀除原理产生的,故又称放电加工或电蚀加工。
电火花加工原理图,由脉冲电源、自动进给调节装置、工作液循环系统、工具电极等组成。
加工时，脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01~0.05㎜）。
当脉冲电压(100v左右)加到两极之间，由于工具电极和工件之间的表面不是完全平滑的，而是存在着凹凸不平处，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。
由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(106~107w/㎜2),放电区域产生瞬间高温(5000℃)足以使材料熔化甚至汽化，以致形成一个小凹坑。