珩磨加工原理

珩磨的切削過程

• 定壓進給珩磨
  定壓進給中進給機構以恒定的壓力壓向孔壁，共分三個階段。
  第一個階段是脫落切削階段，這種定壓珩磨，開始時由于孔壁粗糙，油石與孔壁接觸面積很小，接觸壓力大，孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接觸壓力大，加上切屑對油石粘結劑的磨耗，使磨粒與粘結劑的結合強度下降，因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落，油石面即露出新磨粒，此即油石自銳。
  第二階段是破碎切削階段，隨著珩磨的進行，孔表面越來越光，與油石接觸面積越來越大，單位面積的接觸壓力下降，切削效率降低。同時切下的切屑小而細，這些切屑對粘結劑的磨耗也很小。因此，油石磨粒脫落很少，此時磨削不是靠新磨粒，而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端負荷很大，磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。
  第三階段為堵塞切削階段，繼續珩磨時油石和孔表面的接觸面積越來越大，極細的切屑堆積于油石與孔壁之間不易排除，造成油石堵塞， 變得很光滑。因此油石切削能力極低，相當于拋光。若繼續珩磨，油石堵塞嚴重而產生粘結性堵塞時，油石完全失去切削能力并嚴重發熱，孔的精度和表面粗糙度均會受到影響。此時應盡快結束珩磨。
• 定量進給珩磨
  定量進給珩磨時，進給機構以恒定的速度擴張進給，使磨粒強制性地切入工件。因此珩磨過程只存在脫落切削和破碎切削，不可能產生堵塞切削現象。因為當油石產生堵塞切削力下降時，進給量大于實際磨削量，此時珩磨壓力增高，從而使磨粒脫落、破碎，切削作用增強。用此種方法珩磨時，為了提高孔精度和表面粗糙度，最后可用不進給珩磨一定時間。
• 定壓--定量進給珩磨
  開始時以定壓進給珩磨，當油石進入堵塞切削階段時，轉換為定量進給珩磨，以提高效率。最后可用不進給珩磨，提高孔的精度和表面粗糙度。

珩磨加工特點

 
圖1 圓柱內圓內加工要求
• 加工精度高
  特別是一些中小型的通孔，其圓柱度可達 0.001mm 以內。一些壁厚不均勻的零件，如連桿，其圓度能達到0.002mm。對于大孔(孔徑在200mm以上)，圓度也可達 0.005mm，如果沒有環槽或徑向孔等，直線度達到0.01mm/1m以內也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高，因為磨削時支撐砂輪的軸承位于被珩孔之外，會產生偏差，特別是小孔加工，磨削精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形狀精度，要想提高零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面與軸線的垂直度(面板安裝在沖程托架上，調整使它與旋轉主軸垂直，零件靠在面板上加工即可)。
• 表面質量好
  表面為交叉網紋，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，工件的發熱量很小，工件表面幾乎無熱損傷和變質層，變形小。珩磨加工面幾乎無嵌砂和擠壓硬質層。
• 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，但由于珩磨頭結構復雜，一般不用。用外圓珩磨工具可以珩磨圓柱體，但其去除的余量遠遠小于內圓珩磨的余量。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用，進一步拓展了珩磨的運用領域，同時也大大提高了珩磨加工的效率。  
  圖2 零件加工過程出現的幾種加工缺陷
• 切削余量少
  為達到圖紙所要求的精度，采用珩磨加工是所有加工方法中去除余量最少的一種加工方法。在珩磨加工中，珩磨工具是以工件作為導向來切除工件多余的余量而達到工件所需的精度。珩磨時，珩磨工具先珩工件中需去余量最大的地方，然后逐漸珩至需去除余量最少的地方。
• 糾孔能力強
  由于其余各種加工工藝方面存在不足，致使在加工過程中會出現一些加工缺陷。如：失圓、喇叭口、波紋孔、尺寸小、腰鼓形、錐度、鏜刀紋、鉸刀紋、彩虹狀、孔偏及表面粗糙度等。
  采用珩磨工藝加工可以通過去除最少加工余量而極大地改善孔和外圓的尺寸精度、圓度、直線度、圓柱度和表面粗糙度。

珩磨技術在汽車制造中的應用

• 珩磨在油泵油嘴行業的應用
  善能KGM-5000系列珩磨機是針對油泵油嘴行業的柱塞而開發的高精度珩磨機，去除量為0.01mm，加工總周期為30秒；圓度0.0005mm；直線度 0.0007mm；表面粗糙度Ra 0.06。實現了完全以珩代磨的目標，從而大大延長了提高了油泵油嘴的性能和壽命，完全達到家排污標準。
• 珩磨在齒輪內孔中的應用
  現在廣泛使用珩磨工藝的汽車齒輪有行星輪、太陽輪、雙聯齒輪等。
• 珩磨在增壓器零件上的應用
  根據增壓器中間殼的材料和內孔的特殊結構形式，可采用電鍍金剛石磨粒套作為珩磨工具，多立軸結構型式，可以實現在一個循環過程中完成粗加工、半精加工、精加工和去毛刺等多個加工部序，多工位轉臺可以實現加工過程的自動化，提高工作效率。