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珩磨加工原理珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的一條或多條油石,由漲開機(jī)構(gòu)(有旋轉(zhuǎn)式和推進(jìn)式兩種)將油石沿徑向漲開, 使其壓向工件孔壁,以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動,零件不動;或珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,工件往復(fù)運(yùn)動,從而實現(xiàn)珩磨。在 大多數(shù)情況下,珩磨頭與機(jī)床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動的。這樣,加工時珩磨頭以工件孔壁作導(dǎo)向。因而加工精度受機(jī)床本身精度的影響較小,孔表 面的形成基本上具有創(chuàng)制過程的特點。所謂創(chuàng)制過程是油石和孔壁相互對研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理類似兩塊平面運(yùn)動的平板相互對研而形成平面 的原理。珩磨時由于珩磨頭旋轉(zhuǎn)并往復(fù)運(yùn)動或珩磨頭旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)運(yùn)動,使加工面形成交叉螺旋線切削軌跡,而且在每一往復(fù)行程時間內(nèi)珩磨頭的 轉(zhuǎn)數(shù)不是整數(shù), 因而兩次行程間,珩磨頭相對工件在周向錯開一定角度,這樣的運(yùn)動使珩磨頭上的每一個磨粒在孔壁上的運(yùn)動軌跡亦不會重復(fù)。
珩磨管加工工藝
一種珩磨管的加工工藝,尤其是抗拉強(qiáng)度不低于1140MPa、屈服強(qiáng)度不低于1030MPa、伸長率不低于16%、延伸率不低于38%,且對珩磨管加工精度要求較高的珩磨管的加工工藝。采用的加工工藝是選用合適尺寸的TC4鈦合金棒材,通過開坯、自由鍛及熱處理工藝,矯直、打深孔、珩磨、車外圓拋光等步驟完成規(guī)定尺寸及要求的珩磨管的加工過程,加工過程簡單且成本低廉,滿足了我國航空航天、壓力機(jī)械等領(lǐng)域中對高性能珩磨管的使用要求。
珩磨管的加工工藝,其特征在于,珩磨管的加工工藝步驟為: a)選料:選用符合標(biāo)準(zhǔn)的合適尺寸的金屬材質(zhì)棒材作為加工珩磨管的原料棒材; b)開坯、自由鍛及熱處理工藝:對原料棒材采用開坯、自由鍛及熱處理工藝進(jìn)行加工; c)矯直:對處理后的原料棒材進(jìn)行鍛錘矯直; d)打深孔:在原料棒材上打出合適尺寸的通孔后制成管材; e)珩磨:采用珩磨油石對管材的通孔進(jìn)行珩磨加工,使得管材的通孔滿足珩磨管所要求的尺寸及加工精度要求; f)車外圓刨光:采用車床對管材的外壁及端面進(jìn)行車加工及刨光,使得管材的外徑達(dá)到珩磨管要求的尺寸及加工精度要求,完成珩磨管的制作。
表面質(zhì)量好表面為交叉網(wǎng)紋, 有利于潤滑油的存儲及油膜的保持。有較高的表面支承率(孔與軸的實際接觸面積與兩者之間配合面積之比),因而能承受較大載荷,耐磨損,從而提高了產(chǎn)品的使 用壽命。珩磨速度低(是磨削速度的幾十分之一),且油石與孔是面接觸,因此每一個磨粒的平均磨削壓力小,這樣珩磨時,工件的發(fā)熱量很小,工件表面幾乎無熱 損傷和變質(zhì)層,變形小。珩磨加工面幾乎無嵌砂和擠壓硬質(zhì)層。加工范圍廣主要加工各種圓柱形孔:通孔、軸向和徑向有間斷的孔,如有 徑向孔或槽的孔、鍵槽孔、花鍵孔、盲孔、多臺階孔等。另外,用專用珩磨頭,還可加工圓錐孔、橢圓孔等,但由于珩磨頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般不用。用外圓珩磨工具可 以珩磨圓柱體,但其去除的余量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)圓珩磨的余量。珩磨幾乎可以加工任何材料,特別是金剛石和立方氮化硼磨料的應(yīng)用,進(jìn)一步拓展了珩磨的運(yùn)用領(lǐng)域,同 時也大大提高了珩磨加工的效率。
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在 大多數(shù)情況下,珩磨頭與機(jī)床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動的。這樣,加工時珩磨頭以工件孔壁作導(dǎo)向。因而加工精度受機(jī)床本身精度的影響較小,孔表 面的形成基本上具有創(chuàng)制過程的特點。所謂創(chuàng)制過程是油石和孔壁相互對研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理類似兩塊平面運(yùn)動的平板相互對研而形成平面 的原理。珩磨時由于珩磨頭旋轉(zhuǎn)并往復(fù)運(yùn)動或珩磨頭旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)運(yùn)動,使加工面形成交叉螺旋線切削軌跡,而且在每一往復(fù)行程時間內(nèi)珩磨頭的 轉(zhuǎn)數(shù)不是整數(shù), 因而兩次行程間,珩磨頭相對工件在周向錯開一定角度,這樣的運(yùn)動使珩磨頭上的每一個磨粒在孔壁上的運(yùn)動軌跡亦不會重復(fù)。此外,珩磨頭每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),油石與前一 轉(zhuǎn)的切削軌跡在軸向上有一段重疊長度,使前后磨削軌跡的銜接更平滑均勻。這樣,在整個珩磨過程中,孔壁和油石面的每一點相互干涉的機(jī)會差不多相等。因此, 隨著珩磨的進(jìn)行孔表面和油石表面不斷產(chǎn)生干涉點,不斷將這些干涉點磨去并產(chǎn)生新的更多的干涉點,又不斷磨去,使孔和油石表面接觸面積不斷增加,相互干涉的 程度和切削作用不斷減弱,孔和油石的圓度和圓柱度也不斷提高,后完成孔表面的創(chuàng)制過程。為了得到更好的圓柱度,在可能的情況下,珩磨中經(jīng)常使零件掉頭, 或改變珩磨頭與工件軸向的相互位置。
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