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機(jī)床網(wǎng)
有種孔加工叫“珩磨”
2025-05-23 10:36:00

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珩磨的歷史

16世紀(jì),列奧納多·達(dá)·芬奇首次使用一種工具,用一根棍子(棍子上附有砂紙)打磨木管內(nèi)壁。這根棍子可以直線和徑向移動(dòng)。珩磨工具于20世紀(jì)初被開(kāi)發(fā)出來(lái),用于珩磨內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部部件。1924年,第一款帶有棍子和彈簧裝置的五刃珩磨工具被設(shè)計(jì)出來(lái)并獲得專利。幾年后,珩磨工藝開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

 

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珩磨工藝

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珩磨是一種結(jié)合了磨削和鉆孔操作的磨料加工工藝。它使用磨料磨具對(duì)工件進(jìn)行精確加工。珩磨工藝可以改善工件的表面質(zhì)量,并提高被加工零件的尺寸精度。

珩磨加工可賦予工件精密表面,通常指對(duì)孔進(jìn)行精加工,使其具有精確的幾何形狀和表面光潔度。
但通常情況下,珩磨是指對(duì)孔進(jìn)行最終尺寸精加工,并在工件孔的內(nèi)表面上形成所需的表面光潔度圖案。
“最終尺寸”是指加工出具有精確幾何形狀(即控制直徑、圓度和圓柱度)的孔。
“加工”過(guò)程通過(guò)磨料擦洗和微槽加工機(jī)制進(jìn)行——使用一種工具徑向擴(kuò)展其上帶有條紋的磨石來(lái)實(shí)現(xiàn)。

磨石的粒度和等級(jí)會(huì)影響形狀控制水平和產(chǎn)生的表面粗糙度。工具(更確切地說(shuō)是磨石)在工件(孔)中旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng),并向磨石施加受控的徑向擴(kuò)展壓力。

這種組合運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)和往復(fù))在工件內(nèi)表面形成交叉網(wǎng)格圖案。
工件的輸入孔尺寸通常通過(guò)鏜孔或鉸孔進(jìn)行預(yù)加工,以達(dá)到材料去除量的一定一致性并延長(zhǎng)珩磨工具的使用壽命。 
從精密制造的角度來(lái)看,深入了解工件的質(zhì)量要求、表面結(jié)構(gòu)形成的核心原理以及珩磨的正確應(yīng)用,有助于在汽車(chē)、航空航天、醫(yī)療等眾多行業(yè)中可持續(xù)地生產(chǎn)高質(zhì)量的成品。通過(guò)有效利用珩磨的原理、功能和優(yōu)勢(shì),制造商可以生產(chǎn)出滿足現(xiàn)代工程需求的精密高效的零部件和產(chǎn)品。


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珩磨工藝特點(diǎn)

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這是一個(gè)低速、高精度的過(guò)程。 

珩磨工藝會(huì)在工件表面形成十字形標(biāo)記。該工件用于盛放潤(rùn)滑劑。 

可用于修正孔的圓度。 

可實(shí)現(xiàn)2至3微米的高公差。 

硬質(zhì)材料和軟質(zhì)材料均可磨練。 

切削速度范圍從0.25至1m/s。 

切削角度范圍從 60 °至 90 °。 

珩磨過(guò)程中施加在工件側(cè)面區(qū)域上的壓力范圍為1000kPa至2500kPa。


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珩磨的工作原理

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以下是珩磨工藝的具體步驟

1待珩磨的工件安裝在工作臺(tái)上,并用夾具夾緊。將所需的珩磨工具安裝到主軸上,并檢查工具的穩(wěn)定性。 

2操作員選擇不同的參數(shù),例如刀具的進(jìn)給和速度。當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)入孔內(nèi)時(shí),由于刀具內(nèi)部錐體的橫截面呈錐形,刀具會(huì)膨脹。 

3力垂直和平行于孔的側(cè)面區(qū)域作用。這些力通過(guò)磨石產(chǎn)生切削作用,從而獲得良好的表面光潔度。 

4過(guò)程中如有需要,可添加 冷卻液,以防止表面過(guò)熱。珩磨完成后,將工具從孔中取出,由于回彈力的作用,油石會(huì)被向內(nèi)拉。

5然后讓工件冷卻,然后通過(guò)松開(kāi)固定裝置將其移除。 


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珩磨相關(guān)參數(shù)

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磨料選擇

珩磨操作很大程度上取決于所使用的磨料顆粒。磨料的選擇取決于工件的硬度和所需的表面光潔度。

對(duì)于非常堅(jiān)硬的工件,可使用金剛石作為工具。 

主軸轉(zhuǎn)速

刀具的主軸轉(zhuǎn)速或RPM是決定工件不同特征的重要參數(shù)。

例如,如果主要考慮的是高材料去除率,則速度應(yīng)該最小。如果主要考慮的是表面光潔度,則速度應(yīng)該較高。 

往復(fù)速度

工具相對(duì)于工件的往復(fù)速度影響工件的表面光潔度。

較高的往復(fù)速度會(huì)導(dǎo)致工件表面光潔度較差。 

珩磨壓力

如上所述,珩磨壓力范圍為 1000kPa 至 2500kPa。

珩磨壓力較低會(huì)導(dǎo)致材料去除率較低,而壓力較高會(huì)導(dǎo)致表面光潔度較差。 

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珩磨工藝優(yōu)點(diǎn)

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準(zhǔn)確性:珩磨工藝精度高、精密度高。在孔徑要求精確的行業(yè)中,珩磨工藝具有很大的優(yōu)勢(shì)。 

工件的硬度:珩磨工藝的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以加工任何材料,無(wú)論其硬度和分子結(jié)構(gòu)如何。 

材料去除:珩磨工藝去除的材料較少,且可達(dá)到精加工效果。這得益于磨料工具的使用。 


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珩磨工藝缺點(diǎn)

初始成本高:設(shè)備的初始成本較高。這是珩磨機(jī)的一個(gè)經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)。 

刀具磨損高:磨石是作為主要切削刃使用的。在珩磨過(guò)程中,磨石的粗糙度很容易降低。 

孔的直線度:珩磨工藝只能改善孔或鏜孔的內(nèi)表面質(zhì)量,并不能改善孔的直線度。 

材料類型:珩磨工藝只適用于黑色金屬材料,對(duì)有色金屬材料效果不佳。 


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珩磨應(yīng)用行業(yè)

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可用于粗精加工汽車(chē)缸體。

珩磨工藝用于汽車(chē)工業(yè)中齒輪的精加工。 

它還用于必須精確完成空心圓柱孔的生產(chǎn)目的。 

它還用于完成內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)徑。



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