课题二 平面加工(研磨)
常用的研磨材料有以下两种: 1)灰铸铁 灰铸铁是最常用的研具材料,它强度 较高,不易变形,润滑性能好,硬度适中, 嵌入性好,价格低,便于加工,且研磨剂 易于涂布均匀,因此研磨的效果较好。
2)球墨铸铁 球墨铸铁的耐磨性更好,比灰铸铁更容易 嵌存磨粒,且更加均匀、牢固。因此,用球墨铸 铁制作的研具常用于精密工件的研磨。 3)软钢 软钢韧性较好,不易折断,常用来制作小 型工件的研具。 4)铜 铜的性质较软,嵌入性较好,常用来制作 研磨软钢类工件的研具 另外还有选用硬木、塑料、巴氏合金和铅 等来制作研具,用于特殊研磨。
(1)平面的研磨 平面的研磨一般是在非常平整的研磨平板上 进行的。 研磨平板分有槽的和光滑的两种。 粗研时,应该在有槽的研磨平板上进行;精 研时,则应在光滑的研磨平板上进行。 一般平面研磨时,应用8字形、螺旋形或螺 旋形和直线运动轨迹相结合进行研磨。
狭窄平面研磨时,可用金属块作导靠,使金 属块和工件紧紧地靠在一起,并跟工件一起研磨, 以保持侧面和平面垂直,防止倾斜和产生圆角, 应采用直线研磨运动轨迹。
1、研具
研具是研磨加工中保证被研工件几何 精度的重要因素,因此对研具的材料、精 度和表面粗糙度都有较高的要求。
(1)研具材料
研具的材料组织结构应细密均匀,其 表面硬度应低于被研工件材料的硬度,使 研磨剂中的微小磨粒容易嵌入研具表面, 而不易嵌入工件表面。 还应有较好的耐磨性和稳定性,以保证 被研工件获得较高的尺寸和形状精度。
如工件的数量较多,则可采用弓形夹头, 把几块工件夹在一起进行研磨,可采用直 线与摆动式研磨的运动轨迹。
(2)圆柱面的研磨 圆柱面的研磨一般都以手工与机器的配合 运动进行研磨。圆柱面分有外圆柱面的研磨和圆 柱孔的研磨。 研磨外圆柱面一般是在车床或钻床上用研磨 环(研套)对工件进行研磨。研套的内径应比工 件的外径大0.025~0.05mm。研套可做成可调节 式。
(2) 内圆柱面的研磨 内圆柱面的研磨是将研磨棒装在机器上,而 用手握住工件套在研棒上进行的。正好与外圆柱 面的研磨工艺相反。研棒的外径应较工件内径小 0.01~0.025mm。研棒的形式一般有固定式和可 调节式两种。研磨时,是将研棒夹在车床卡盘上, 把工件套在研棒上进行研磨。
3.圆锥面的研磨 圆锥面的研磨是指工件圆锥表面(包括圆锥 孔和外圆锥面)的研磨,研磨用的研棒工作部分 的长度应是工件研磨长度的1.5倍左右,锥度必 须与工件锥度相同。 其结构也有固定式和可调式两种。固定式研 棒开有左、右两种螺旋槽。可调式的研棒,其结 构原理和圆柱面可调式研棒相似。研磨时,一般 在车床或钻床上进行,转动方向应和研棒的螺旋 方向相适应,且在研棒或研套上均匀地涂上一层
其他
精研磨或抛光钢、玻璃等材料
(2)研磨液 研磨液在研磨加工中起到调和磨料、冷却和 润滑的作用。研磨液的质量高低和选用是否正确, 直接关系着研磨加工的效果。 一般要求具备以下条件:良好的粘度和稀 释能力;良好的润滑和冷却作用;不影响人体健 康且对工件无腐蚀性。 常用的研磨液有煤油、汽油、10号和20号机 械油以及熟猪油等。
研磨剂,插入工件锥孔中或套进工件的外锥表面旋 转4~5圈后,将研具稍微拔出一些,然后再推入 研磨。研磨到接近要求的精度时,取下研具,擦 干研具和工件被磨表面的研磨剂,重复套上一直 到被加工表面达到要求为止。
4.阀门密封线的研磨 阀门密封线的研磨方法是:用阀与阀 门座成对相互研磨。研磨过程中应注意, 研磨的压力和速度要适中,且要重视清洁 工作,这样才能研磨出合格的高质量工作 表面。
灰黑色,硬度仅次于金刚石,耐磨 性好
研磨硬质合金、宝石、陶瓷、玻 璃等材料
精研磨和抛光硬质合金、人工宝 石等
金刚 石 系
人造金刚 石
天然金刚 石 氧化铁 氧化铬
无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色, 硬度高,比天然金刚石略脆, 精研磨和抛光硬质合金、人造宝 表面粗糙 石、半导体等高硬度脆性材料 硬度最高,价格昂贵 红色至暗红色,比氧化铬软 深绿色
2、研磨剂
研磨剂是由磨料和研磨液调和而成的混合剂。 (1)磨料 磨料在研磨中起切削作用,研磨效率、研 磨精度和工件表面粗糙度都与特性 棕褐色,硬度高,韧性大,价格便 宜 白色,硬度比棕刚玉高,韧性比棕 刚玉差 玫瑰红或紫红色,韧性比白钢玉高 磨削粗糙度值低 淡黄色或白色,硬度和韧性比白钢 玉高 黑色有光泽,硬度比白钢玉高,脆 而锋利,导热性和导电性良好
课题二
平面加工
五、研磨
研磨概念及目的
研磨是指用研磨工具和研磨剂,从工 件上研去一层极薄表面层,使加工精度和 表面质量达到较高程度的精加工方法。它 是表面加工的最后一道工序。
目的及作用: 1)能得到精确的尺寸,零件经研磨后的尺 寸误差一般可控制在0.001~0.005mm范围内; 2)能提高工件的形位精度,零件经过研磨 后,形位误差可控制在0.005mm范围内; 3)能获得极细的表面粗糙度,经过研磨加 工后的表面粗糙度一般可达0.05~0.20,最细可 达到0.006。 另外,零件经研磨后,由于有准确的几何 形状和很细的表面粗糙度,零件的耐磨性、抗腐 蚀性和疲劳强度也都相应得到提高,从而延长了 零件的使用寿命。
(2)研具
1)研磨平板 研磨平板主要用来研磨平面,如研磨 量块、精密量具的平面。 研磨平板分为有槽的和光滑的两种。 有槽的用于粗研,光滑的用于精研。
2)研棒 主要用来研磨套类工件的内孔。 研棒有固定式和可调式两种。 固定式研棒制造简单,但磨损后无法补偿, 多用于单件工件的研磨; 可调式研棒的尺寸可在一定范围内调节,其 寿命较长,应用广泛。 3)研套 主要用来研磨轴类工件的外圆表面。
在研磨外圆柱面时,工件的旋转运动可由 车床带动,在工件上均匀涂上研磨剂,然后套上 研套。 方法是:通过工件的旋转运动和用手握住研 套沿轴线方向作往复运动进行研磨。一般工件的 转速在直径小于80mm时为l00r/min,直径大于 l00mm时为50r/min。研套往复运动的速度,可 以根据工件在研磨时出现的网纹来控制,当网纹 成45°交叉线时,往复运动的速度适当的。研磨 往复运动的速度不论太快还是太慢,都直接影响 工件的精度和耐磨性。
(3)辅助材料 辅助材料是一种黏度较大和氧化作用的混 合脂。 作用是使工件表面形成氧化膜,加速研磨 进程。 常用的辅助材料:油酸、脂肪酸、硬脂酸 和工业甘油等。
3、研磨方法 研磨方法分手工研磨和机械研磨两种。 手工研磨时,要使工件表面各处都受到均 匀的微量切削,应该选择合理的运动轨迹,这对 提高研磨效率、工件的表面质量和研具的寿命都 有直接的影响。手工研磨运动轨迹的形式有往复 直线、直线与摆动形、螺旋形、8字形和仿8字形 等几种,
适用范围
棕刚玉
氧化 铝 系 白钢玉 铬刚玉 单晶钢玉 黑碳化硅
A
WA PA SA C GC BC
粗、精研磨钢、铸铁和黄铜
精研磨淬火钢、高速钢、高碳钢 及薄壁零件 研磨量具、仪表零件等 研磨不锈钢、高钒高速钢等 研磨铸铁、黄铜、铝、耐火材料 及非金属材料
碳化 物 系
绿碳化硅 碳化硼
绿色,硬度和脆性比黑碳化硅高, 导热性和导电性良好