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單輪珩磨內外圓鏡麵加工

在車床或其他機床(鏜床、銑床)上,采用單輪珩磨鏡麵加工,就可以代替磨削來降低內圓(軸套、軸承、箱體孔和液壓缸等)和外圓(細長軸、細長杆和軸類等)的表麵粗糙度值,可以從精或半精加工的Ra=3.2~6.3µm,很快降低到Ra=0.4~0.8µm,而且不會產生燒傷和裂紋。其工作原理是利用細粒度磨料和樹脂結合劑的珩磨輪對工件表麵進行低速磨削。

一、珩磨輪的製造與珩磨工具

1、珩磨輪磨料、粒度和結合劑的選擇

一般工件材料珩磨時,選用剛玉類磨料,如白剛玉(WA)、鉻剛玉(PA)和棕剛玉(A)等。若珩磨硬質合金,應選用碳化硼為磨料,結合劑為樹脂結合劑。磨料的粒度應根據工件要求的表麵粗糙度值來選擇。

若工件表麵粗糙度值要求Ra=0.4~0.8µm時,磨料粒度為F100~F180;若要求Ra=0.012~0.05µm時,磨料粒度為W20~W40。總之,選擇粒度的原則是:若粒度粗,則珩磨後的工件表麵粗糙度值大,加工效率高;反之,則表麵粗糙度值小,加工效率低。

2、珩磨輪的尺寸

珩磨輪的寬度一般為25~35mm,直徑為60~80mm。其內孔一般為銅套或滾動軸承。

3、珩磨輪的製作方法

先車削一個珩磨輪中間的銅套(兩端帶台階)和澆注模,澆注模的內腔大小和深度與珩磨輪的外徑(φ80mm)和寬度相同,並在內端麵車出銅套定位的台階,以便使銅套的中心和珩磨輪的中心同軸。

珩磨輪由磨料70%、環氧樹脂20%、乙二胺7%、鄰苯二甲酸二丁酯3%的質量比組成。為了便於脫模,除澆注模內腔車有3°的斜度外,還在澆注模內壁塗上矽油。如果要使珩磨輪組織疏鬆和產生氣孔,提高珩磨能力,可在磨料粉中加少量酒精。澆注前,首先把環氧樹脂加熱到70~80℃,磨料粉加熱到60℃,把這兩種材料混合後,再加入鄰苯二甲酸二丁酯和乙二胺,攪拌均勻後,再加熱到70~80℃,並迅速攪拌3min,即可澆注模內。澆注後放在100~120℃恒溫爐中使其固化,經20~30min後即可出模,然後在常溫下冷卻,經修整即用銅套內孔定位,用人造聚晶金剛石(PCD)刀具車削外圓和端麵後即可使用。如無恒溫爐,也可在常溫下固化,但時間會長一些。

 

二、單輪珩磨工具和珩磨方法

1、珩磨工具

珩磨內孔時,采用如圖1所示的珩磨工具。珩磨外圓時,采用如圖2所示的彈性珩磨工具。它們都是安裝在車床方刀台上,珩磨輪的旋轉是工件旋轉帶動珩磨輪被動旋轉,珩磨輪的軸線與工件軸線的夾角一般為25°~35°,為向右方向偏轉,與工件接觸的壓力為100~200N。

2、珩磨方法

珩磨工具安裝在車床方刀台上,使其珩磨輪寬度中部與工件接觸,並施一點壓力。它的形狀修整是珩磨過程中自然成雙曲線形狀,這時的珩磨效果最好。

一般珩磨餘量為2ap=0.03~0.05mm,若原始表麵粗糙度值大,則餘量稍大一點;反之則小一點。工件速度vc=50~80m/min,進給量f=0.3~1mm/r。珩磨液為煤油90%+N15全損耗係統用油10%,以利於衝洗和潤滑,也可以澆注大量乳化液代替,但效果沒有煤油好。珩磨一個工件表麵,隻需3~5次往複走刀即可。

三、豪克能鏡麵加工設備可代替珩磨

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