珩磨原理

7.3.2珩磨

珩磨是磨削加工的 1 种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。

（1）珩磨原理

在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。

（2）珩磨方法

珩磨所用的工具是由若干砂条 ( 油石 ) 组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕 ( 如图 7.3 b ), 这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。

（3）珩磨的特点

1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50~1/100 。此外，珩磨的切削速度较低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/30~1/100 。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。

2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7 级，表面粗糙度 Ra 为

0.2~0.025 。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm 。

3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为

0.05~0.08mm ，铰孔后的珩磨余量为 0.02~0.04mm ，磨孔后珩磨余量为 0.01~0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。

4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2~3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜加工韧性大的有色金属，加工的孔径为15~ 500mm ，孔的深径比可达 10 以上。

珩磨工艺及其在汽车零部件制造中的应用

作者：熊元一郭建忠侯军丽李贵贤

摘要:珩磨工艺(HoningProcess)是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法，在汽车零部件的制造中应用很广泛。珩磨加工原理珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石,由涨开机构（有旋转式和推进）。

珩磨工艺(Honing Process)是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法，在汽车零部件的制造中应用很广泛。

珩磨加工原理

珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石,由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开, 使其压向工件孔壁,以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动,零件不动;或珩磨头只作旋转运动,工件往复运动,从而实现珩磨。

在大多数情况下,珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样,加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小,孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。

珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动,使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹,而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数, 因而两次行程间,珩磨头相对工件在周向错开一定角度,这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹亦不会重复。此外,珩磨头每转一转,油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠度,使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样,在整个珩磨过程中,孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此,随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点,不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点,又不断磨去,使孔和油石表面接触面积不断增加,相互干涉的程度和切削作用不断减弱,孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高,最后完成孔表面的创制过程。为了得到更好的圆柱度,在可能的情况下,珩磨中经常使零件掉头,或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。

需要说明的一点:由于珩磨油石采用金刚石和立方氮化硼等磨料,加工中油石磨损很小,即油石受工件修整量很小。因此,孔的精度在一定程度上取决于珩磨头上油石的原始精度。所以在用金刚石和立方氮化硼油石时,珩磨前要很好地修整油石,以确保孔的精度。

珩磨的切削过程：

定压进给珩磨

定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁,共分三个阶段。

第一个阶段是脱落切削阶段,这种定压珩磨,开始时由于孔壁粗糙,油石与孔壁接触面积很小,接触压力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接触压力大,加上切屑对油石粘结剂的磨耗,使磨粒与粘结剂的结合强度下降,因而有的磨粒在切削压力的作用下自行脱落,油石面即露出新磨粒,此即油石自锐。

第二阶段是破碎切削阶段,随着珩磨的进行,孔表面越来越光,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力下降,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,油石磨粒脱落很少,此时磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。

第三阶段为堵塞切削阶段,继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞, 变得很光滑。因此油石切削能力极低, 相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失去切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。

定量进给珩磨

定量进给珩磨时,进给机构以恒定的速度扩张进给,使磨粒强制性地切入工件。因此珩磨过程只存在脱落切削和破碎切削,不可能产生堵塞切削现象。因为当油石产生堵塞切削力下降时,进给量大于实际磨削量,此时珩磨压力增高,从而使磨粒脱落、破碎,切削作用增强。用此种方法珩磨时,为了提高孔精度和表面粗糙度,最后可用不进给珩磨一定时间。

定压--定量进给珩磨

开始时以定压进给珩磨,当油石进入堵塞切削阶段时,转换为定量进给珩磨,以提高效率。最后可用不进给珩磨,提高孔的精度和表面粗糙度。

珩磨加工特点：

加工精度高

特别是一些中小型的通孔，其圆柱度可达0.001mm 以内。一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。对于大孔(孔径在200mm以上),圆度也可达0.005mm,如果没有环槽或径向孔等,直线度达到0.01mm/1m以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高,因为磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外,会产生偏差,特别是小孔加工,磨削精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度,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与轴线的垂直度(面板安装在冲程托架上,调整使它与旋转主轴垂直,零件靠在面板上加工即可)。

表面质量好

表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样珩磨时，工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。

加工范围广

主要加工各种圆柱形孔：通孔、轴向和径向有间断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔、盲孔、多台阶孔等。另外,用专用珩磨头,还可加工圆锥孔、椭圆孔等,但由于珩磨头结构复杂,一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体,但其去除的余量远远小于内圆珩磨的余量。珩磨几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用，进一步拓展了珩磨的运用领域，同时也大大提高了珩磨加工的效率。

切削余量少

为达到图纸所要求的精度，采用珩磨加工是所有加工方法中去除余量最少的一种加工方法。在珩磨加工中，珩磨工具是以工件作为导向来切除工件多余的余量而达到工件所需的精度。珩磨时，珩磨工具先珩工件中需去余量最大的地方，然后逐渐珩至需去除余量最少的地方。

纠孔能力强

由于其余各种加工工艺方面存在不足，致使在加工过程中会出现一些加工缺陷。如：失圆、喇叭口、波纹孔、尺寸小、腰鼓形、锥度、镗刀纹、铰刀纹、彩虹状、孔偏及表面粗糙度等。

采用珩磨工艺加工可以通过去除最少加工余量而极大地改善孔和外圆的尺寸精度、圆度、直线度、圆柱度和表面粗糙度。

珩磨技术在汽车制造中的应用

先进的精密孔加工设备和技术在汽车及零部件加工业的应用十分广泛，比较典型的应用有发动机缸体、缸套、连杆、齿轮、油泵油嘴、刹车泵、刹车鼓、油缸、转向器、增压器等。如：

珩磨在油泵油嘴行业的应用

善能KGM-5000系列珩磨机是针对油泵油嘴行业的柱塞而开发的高精度珩磨机，去除量为0.01mm，加工总周期为30秒；圆度0.0005mm；直线度0.0007mm；表面粗糙度Ra 0.06。实现了完全以珩代磨的目标，从而大大延长了提高了油泵油嘴的性能和寿命，完全达到家排污标准。

珩磨在齿轮内孔中的应用

现在广泛使用珩磨工艺的汽车齿轮有行星轮、太阳轮、双联齿轮等。

珩磨在增压器零件上的应用

根据增压器中间壳的材料和内孔的特殊结构形式，可采用电镀金刚石磨粒套作为珩磨工具，多立轴结构型式，可以实现在一个循环过程中完成粗加工、半精加工、精加工和去毛刺等多个加工部序，多工位转台可以实现加工过程的自动化，提高工作效率。

第十七讲磨孔与孔的精密加工

一、高速精细镗

高速精细镗也称金刚镗，广泛应用于不适宜用于内圆磨削加工的各种结构零件的精密孔，例如发动机的气缸孔、连杆孔，活塞销孔以及变速箱的主轴孔等。由于高速精细镗切削速度高和切屑截面很小，因而切削力非常小，这就保证了加工过程中工艺系统弹性变形小，故可获得较高的加工精度和表面质量，孔径精度可达IT6～IT7级，表面粗糙度可达Ra0.8～0.1um。孔径在15～100mm范围内，尺寸误差可保持在5～8 um以内，还能获得较高的孔轴心线的位置精度。为保证加工质量，高速精细镗常分预、终两次进给。

高速精细镗要求机床精度高、刚性好、传动平稳、能实现微量进给。一般采用硬质合金刀具，主要特点是主偏角较大(45°～90°)，刀尖圆弧半径较小，故径向切削力小，有利于减小变形和振动。当要求表面粗糙度小于Ra0.08 um时，须使用金刚石刀具。金刚石刀具主要适用于铜、铝等有色金属及其合金的精密加工。

二、内圆磨削

内圆磨削是指用直径较小的砂轮加工圆柱孔、圆锥孔、孔端面和特殊形状内孔表面的方法。

对于淬硬零件中的孔加工，磨孔是主要的加工方法。内孔为断续圆周表面（如有键槽或花键的孔）、阶梯孔及盲孔时，常采用磨孔作为精加工。磨孔时砂轮的尺寸受被加工孔径尺寸的限制，一般砂轮直径为工件孔径的0.5～0.9倍，磨头轴的直径和长度也取决于被加工孔的直径和深度。故磨削速度低，磨头的刚度差，磨削质量和生产率均受到影响。磨孔的方式有中心内圆磨削、无心内圆磨削。中心内圆磨削是在普通内圆磨床或万能磨床上进行。无心内圆磨削是在无心内圆磨床上进行的，被加工工件多为薄壁件，不宜用夹盘夹紧，工件的内外圆同轴度要求较高。这种磨削方法多用于磨削轴承环类型的零件，其工艺特点是精度高，要求机床具有高精度、高的自动化程度和高的生产率，以适应大批大量生产。由于内圆磨削的工作条件必外圆磨削差，故内圆磨削有如下特点：

1）磨孔用的砂轮直径受到工件孔径的限制。约为孔径的0.5～0.9倍，砂轮直径小则磨耗快，因此经常需要修整和更换，增加了辅助时间。

2）由于选择直径较小的砂轮，磨削时要达到砂轮圆周速度25～30m/s是很困难的。因此，磨削速度比外圆磨削速度低的多，故孔的表面质量较低，生产效率也不高。近些年来已制成有100000r/min的风动磨头，以便磨削1～2mm直径的孔。

3）砂轮轴的直径受到孔径和长度的限制，又是悬臂安装，故刚性差，容易弯曲和变形，产生内圆磨削砂轮轴的偏移，从而影响加工精度和表面质量。

4）砂轮与孔的接触面积大，单位面积压力小，砂粒不易脱落，砂轮显得硬，工件易发生烧伤，故应选用较软的砂轮。

5）切削液不易进入磨削区，排屑较困难，磨屑易积集在磨粒间的空隙中，容易堵塞砂轮，影响砂轮的切削性能。

6）磨削时，砂轮与孔的接触长度经常改变。当砂轮有一部分超出孔外时，其接触长度较短，切削力较小，砂轮主轴所产生的压移量比磨削孔的中部时为小，此时被磨去的金属层较多，从而形成“喇叭口”。为了减小或消除其误差，加工时应控制砂轮超出孔外的长度不大于1/2～1/3砂轮宽度。内圆磨削精度可达IT7，表面粗糙度可达Ra0.4～0.2um。

由于以上原因，内圆磨削生产率较低，加工精度不高，一般为IT8-IT7，粗糙度值为Ra1.6～0.2um。磨孔一般适用于淬硬工件孔的精加工。磨孔与铰孔、

拉孔相比，能校正原孔的轴线偏斜，提高孔的位置精度，但生产率比铰孔、拉孔低，在单件、小批生产中应用较多。

二、珩磨孔

1.珩磨原理及珩磨头

珩磨是利用带有磨条（油石）的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。珩磨时，工件固定不动，珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。在相对运动过程中，磨条以一定压力作用于工件表面，从工件表面上切除一层极薄的材料，其切削轨迹是交叉的网纹。为使砂条磨粒的运动轨迹不重复，珩磨头回转运动的每分钟转数与珩磨头每分钟往复行程数应互成质数。

2.珩磨的工艺特点及应用范围

1）珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度，加工精度为IT7～IT6级，孔的圆度和圆柱度误差可控制在3～5μm的范围之内，但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。

2）珩磨能获得较高的表面质量，表面粗糙度Ra为0.2～0.025μm，表层金属的变质缺陷层深度极微（2.5～25μm）。

3）与磨削速度相比，珩磨头的圆周速度虽不高，但由于砂条与工件的接触面积大，往复速度相对较高，所以珩磨仍有较高的生产率。

珩磨在大批大量生产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精密孔的加工，孔径范围一般为φ15～500㎜或更大，并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔，也不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。

第十八讲平面加工概述

一、平面加工方法

平面是箱体、盘形件和板形件的主要表面之一。根据平面所起的作用不同，可以将其分为非结合面、结合面、导向平面、测量工具的工作平面等。平面加工的方法通常有刨、铣、拉、车、磨及光整加工等。其中，铣、刨为主要加工方法。

二、平面加工方案及选择

由于平面作用不同，其技术要求也不同，故应采用不同的加工方案，以保证平面质量。

常用的平面加工方案见下表

刨削与插削

一、刨床与插床

刨床类机床按其结构特征可分为牛头刨床、龙门刨床和插床。

1．牛头刨床

牛头刨床主要由床身、滑枕、刀架、工作台、横梁等组成，如下图所示。因其滑枕和刀架形似牛头而得名。

牛头刨床工作时，装有刀架的滑枕3由床身内部的摆杆带动，沿床身顶部的导轨作直线往复运动，使刀具实现切削过程的主运动，通过调整变速手柄5可以改变滑枕的运动速度，行程长度则可通过滑枕行程调节柄6调节。刀具安装在刀架2前端的抬刀板上，转动刀架上方的手轮，可使刀架沿滑枕前端的垂直导轨上下移动。刀架还可沿水平轴偏转，用以刨削侧面和斜面。滑枕回程时，抬刀板可将刨刀朝前上方抬起，以免刀具擦伤已加工表面。夹具或工件则安装在工作台1上，并可沿横梁8上的导轨作间歇的横向移动，实现切削过程的进给运动。横梁8还可沿床身的竖直导轨上、下移动，以调整工件与刨刀的相对位置。

牛头刨床外形图

1－工作台2－刀架3－滑枕4－床身5－变速手柄

6－滑枕行程调节柄7－横向进给手柄8－横梁

牛头刨床的主参数是最大刨削长度。它适于单件小批生产或机修车间，用来加工中、小型工件。

2．龙门刨床

下为龙门刨床的外形图，因它有一个“龙门”式框架而得名。

龙门刨床外形图

1、8－侧刀架 2－横梁 3、7－立柱 4－顶梁 5－立刀架 9－工作台 10－床

身

龙门刨床工作时，工件装夹在工作台9上，随工作台沿床身导轨作直线往复运动以实现切削过程的主运动。装在横梁2上的立刀架5、6可沿横梁导轨作间歇的横向进给运动，用以刨削工件的水平面，立刀架上的溜板还可使刨刀上下移动，作切人运动或刨竖直平面。此外，刀架溜板还能绕水平轴调整至一定的角度位置，以加工斜面。装在左、右立柱上的侧刀架1和8可沿立柱导轨作垂直方向的间歇进给运动，以刨削工件的竖直平面。横梁还可沿立柱导轨升降，以便根据工件的高度调整刀具的位置。另外，各个刀架都有自动抬刀装置，在工作台回程时，自动将刀板抬起，避免刀具擦伤已加工表面。龙门刨床的主参数是最大刨削宽度。与牛头刨床相比，其形体大、结构复杂、刚性好，传动平稳、工作行程长，主要用来加工大型零件的平面，或同时加工数个中、小型零件，加工精度和生产率都比牛头刨床高。

常用刨刀及其应用

a)平面刨刀 b)台阶偏刀 c)普通偏刀 d)台阶偏刀

e)角度刀 f)切刀 g)弯切刀 h)割槽刀3．插床

插床外形图

1－床身 2－横滑板 3－纵滑板 4－圆工作台 5－滑枕 6－立柱

插床实质上是立式刨床，如上图所示。加工时，滑枕5带动刀具沿立柱导轨作直线往复运动，实现切削过程的主运动。工件安装在工作台4上，工作台可实现纵向、横向和圆周方向的间歇进给运动。工作台的旋转运动，除了作圆周进给外，还可进行圆周分度。滑枕还可以在垂直平面内相对立柱倾斜0°～8°，以便加工斜槽和斜面。

插床的主参数是最大插削长度，主要用于单件、小批量生产中加工工件的内表面，如方孔、各种多边形孔和键槽等，特别适合加工不通孔或有台阶的内表面。

二、刨刀与插刀

刨削所用的工具是刨刀，常用的刨刀有平面刨刀、偏刀、角度刀及成形刀等，如下图所示。刨刀的几何参数与车刀相似，但是它切人和切出工件时，冲击很大，容易发生“崩刀”或“扎刀”现象。因而刨刀刀杆截面较粗大，以增加刀杆刚性和防止折断，而且往往做成弯头的，这样弯头刨刀刀刃碰到工件上的硬点时，比较容易弯曲变形，而不会象直头刨刀那样使刀尖扎人工件，破坏工件表面和损坏刀具，如下图所示。

直头刨刀和弯头刨刀

a)直头刨刀 b)弯头刨刀

下图是常用插刀的形状。插削与刨削基本相同，只是刨刀在水平方向进行切削而插刀则在垂直方向进行切削。为了避免插刀的刀杆与工件相碰，插刀刀刃应该突出于刀杆。当插削长度较长，刀杆刚性较差时，水平方向的切削分力会使刀杆弯曲，产生“让刀”现象，因此应适当减小插刀的前角与后角，并降低进给量的大小，以减少水平切削分力。

常用插刀的形状

a)尖刀 b)切刀 c)装在插刀柄中的刀头 d)插刀柄 e)套式插刀

（三）、刨削加工的应用范围及工艺特点

刨削主要用于加工平面和直槽。如果对机床进行适当的调整或使用专用夹具，还可用于加工齿条、齿轮、花键以及母线为直线的成形面等。刨削加工精度一般可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可达6.3～1.6um。

刨削加工的工艺特点如下：

1．刨床结构简单，调整、操作方便；刀具制造、刃磨容易，加工费用低。

2．刨削特别适宜加工尺寸较大的T形槽、燕尾槽及窄长的平面。

3．刨削加工精度较低。粗刨的尺寸公差等级为ITl3～ITll，表面粗糙度Ra 值12.5um；精刨后尺寸公差等级IT9～IT7，表面粗糙度Ra值3.2～1.6um，直

线度为0.04～0.08mm/m.

4．刨削生产率较低。因刨削有空行程损失，主运动部件反向惯性力较大，故刨削速度低，生产率低。但在加工窄长面和进行多件或多刀加工时，刨削生产率却很高。

第二十三讲机械加工精度

一、基本概念

机械加工精度：指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的互相位置）与理想几何参数的符

合程度。

加工误差：指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的互相位置）对理想几何参数的偏离程

度。

加工原理误差：指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。

系统误差：在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变，或者按一定规律变化，统称

为系统误差。

随机误差：在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向的变化是属于随机性的，称为随机误差。

调整误差：在机械加工的每一个工序中，总是要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可

能绝对地准确，因而产生调整误差。

机床误差：

A)导轨的导向误差：指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想方向的偏差。

B)主轴的回转误差：指主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移。

C)传动链的传动误差：指内联系的传动链中首末两

端传动元件之间，相对运动的误差。

工艺系统刚度：指工件加工表面在切削力法向分力Fy的作用下，刀具相对工件在该方向上位移y的比

值。

误差的敏感方向：对加工精度影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法向）。

二、影响机械加工精度的因素

1. 影响机械加工精度的工艺系统几何因素

（1）加工原理误差

（2）调整误差

（3）机床误差

（4）夹具的制造误差与磨损

（5）刀具的制造误差与磨损

2.工艺系统的受力变形

（1）工艺系统的刚度

（2）机床部件刚度

减小工艺系统的受力变形影响的措施：

（1）提高工艺系统的刚度：

a.合理的结构设计

b.提高连接表面的接触刚度

c.采用合理的装夹和加工方式

（2）减小载荷及其变化

3.工艺系统的热变形

（1）工件热变形

（2）刀具热变形

（3）机床热变形

减小工艺系统的热变形影响措施：

（1）减小热源的发热和隔离热源

（2）均衡温度场

（3）采用合理的机床部件结构及装配基准（4）加速达到热平衡状态

（5）控制环境温度

三、保证和提高加工精度的途径

1．误差预防

（1）合理采用先进工艺与设备

（2）直接减少原始误差法

（3）转移原始误差发

（4）均分原始误差

（5）均化原始误差

（6）就地加工法

2．误差补偿法

（1）在线检测

（2）偶件自动配磨

（3）积极控制起决定作用的误差因素

第十一讲外圆面加工

§1轴类零件加工

一.概述

1.轴类零件的功用与结构特点

功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一定的回转精度结构——回转体零件，长度大于直径

光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏心轴和花键轴等）刚性轴（L/d≤12）挠性轴（L/d＞12）

圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、花键、其他表面2.轴类零件的技术要求——按功用和工作条件

直径精度——IT6～9级，可达IT5级。

几何形状精度（圆度、圆柱度等）——公差的1/2，1/4

相互位置精度（同轴度）——0.01～0.03mm，0.001～0.005mm

表面粗糙度——Ra0.2～0.8μm，Ra0.8～3.2μm

热处理（表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，过渡圆角

珩磨,研磨

珩磨工艺(Honing Process)是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法，在汽车零部件的制造中应用很广泛。珩磨加工原理珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石,由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开, 使其压向工件孔壁,以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动,零件不动;或珩磨头只作旋转运动,工件往复运动,从而实现珩磨。在大多数情况下,珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样,加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小,孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动,使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹,而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数, 因而两次行程间,珩磨头相对工件在周向错开一定角度,这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹亦不会重复。此外,珩磨头每转一转,油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度,使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样,在整个珩磨过程中,孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此,随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点,不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点,又不断磨去,使孔和油石表面接触面积不断增加,相互干涉的程度和切削作用不断减弱,孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高,最后完成孔表面的创制过程。为了得到更好的圆柱度,在可能的情况下,珩磨中经常使零件掉头,或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。需要说明的一点:由于珩磨油石采用金刚石和立方氮化硼等磨料,加工中油石磨损很小,即油石受工件修整量很小。因此,孔的精度在一定程度上取决于珩磨头上油石的原始精度。所以在用金刚石和立方氮化硼油石时,珩磨前要很好地修整油石,以确保孔的精度。珩磨的切削过程定压进给珩磨定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁,共分三个阶段。第一个阶段是脱落切削阶段,这种定压珩磨,开始时由于孔壁粗糙,油石与孔壁接触面积很小,接触压力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接触压力大,加上切屑对油石粘结剂的磨耗,使磨粒与粘结剂的结合强度下降,因而有的磨粒在切削压力的作用下自行脱落,油石面即露出新磨粒,此即油石自锐。第二阶段是破碎切削阶段,随着珩磨的进行,孔表面越来越光,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力下降,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,油石磨粒脱落很少,此时磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。第三阶段为堵塞切削阶段,继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞, 变得很光滑。因此油石切削能力极低, 相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失去切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。定量进给珩磨定量进给珩磨时,进给机构以恒定的速度扩张进给,使磨粒强制性地切入工件。因此珩磨过程只存在脱落切削和破碎切削,不可能产生堵塞切削现象。因为当油石产生堵塞切削力下降时,进给量大于实际磨削量,此时珩磨压力增高,从而使磨粒脱落、破碎,切削作用增强。用此种方法珩磨时,为了提高孔精度和表面粗糙度,最后可用不进给珩磨一定时间。定压--定量进给珩磨开始时以定压进给珩磨,当油石进入堵塞切削阶段时,转换为定量进给珩磨,以提高效率。最后可用不进给珩磨,提高孔的精度和表面粗糙度。珩磨加工特点加工精度高特别是一些中小型的通孔，其圆柱度可达0.001mm 以内。一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。对于大孔(孔径在200mm以上),圆度也可达0.005mm,如果没有环槽或径向孔等,直线度达到0.01mm/1m以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高,因为磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外,会产生偏差,特别是小孔加工,磨削精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度,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与轴线的垂直度(面板安装在冲程托架上,调整使它与旋转主轴垂直,零件靠在面板上加工即可)。表面质量好表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样珩磨时，工件的发热

珩磨

珩磨技术在高精度孔系加工中的应用 一、珩磨技术的引进 珩磨技术是随着汽车的诞生和发展应运而生的。发动机是汽车的心脏，发动机中的缸孔与活塞是最重要的摩擦副，其性能优劣和工作的状态直接影响到汽车产品的质量、品味、使用寿命和人类的生存环境，所以自汽车发明以来，一直在探讨缸孔工作表面精密制造技术。 珩磨是用镶嵌在珩磨头上的油石对工件表面施加一定压力，珩磨工具或工件同时作相对旋转和轴向直线往复运动，切除工件上极小余量的精加工方法。珩磨从汽车发动机（柴油机、汽油机）的应用，到摩托车、拖拉机缸体，广泛应用于飞机零部件、导弹、坦克、枪炮、船舶、工业缝纫机、空调压缩机、液压气动、制动器、油泵油嘴、轴承、工程机械、管乐器、光纤电缆的连接口等等。 二、珩磨的工作原理 珩磨条装在珩磨头上，由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复运动，并通过其中的胀缩机构使珩磨条伸出，向孔壁施压以作径向胀开运动，实施珩磨加工。珩磨加工时，珩磨头上圆周上的珩磨条与孔壁的重叠接触点相互干涉，一方面珩磨条将孔壁上的干涉点磨去，另一方面孔壁也相应地使珩磨条上面的磨粒尖角或整个磨粒破碎或脱落，珩磨条与孔壁在珩磨过程中相互修整。再由于珩磨头在珩磨过程中，既有旋转又有往复运动，使工件孔的加工表面形成交叉的螺旋线切削轨迹。由于每一次往复行程时间内珩磨头的转数为非整数，两次行程间又错开一定位置，这样复杂的运动使珩磨条的每一磨粒在孔壁上运动的轨迹不重复。在整个珩磨过程中，孔壁与珩磨条上的每一点相互干涉的机会差不多均等。这样在孔壁和珩磨条间的不断产生新的干涉点，又不断将这些干涉点磨去，使孔壁和珩磨条的接触面积不断增加，相互干涉的作用和切削作用不断减弱，孔与珩磨条面得圆度和圆柱度不断提高，孔壁的粗糙度降低，达到尺寸要求精度后，珩磨条缩回，珩磨头推出工件孔，完成孔的珩磨。 三、珩磨加工的应用 1、珩磨加工应用方式 在发动机加工中珩磨的加工分以下几种方式：（1）缸体内孔表面形成缸孔是气体压缩燃烧和膨涨的空间，并对活塞起导向作用，缸体内孔表面是

珩磨机的工作原理

珩磨机的工作原理 珩磨一般采用珩磨机，机床主轴与珩磨头一般是浮动联接；但为了提高纠正工件几何形状的能力，也可以 用刚性联接。 珩孔时,外周一般镶有2～10根油石，由机床主轴带动在孔内旋转,并同时作直线往复运动,这是 主运动；同时通过珩磨头中的弹簧或液压力控制油石均匀外涨,对被加工的孔壁作径向进给。珩磨头每分 钟往复次数与转数之比应取非整数，使磨料在工件表面形成的加工痕迹成为交叉的网纹而不相重复。图2 为单条油石在孔内珩磨时的运动轨迹。油石上下往复一次，工件回转一圈多。粗珩油石的磨料粒度为120 ～180，精珩用W28以下的细粒度油石。油石宽为3～20毫米，长度约为孔长的1/3～3/4。油石在孔内往复 移动时，两端超越孔外的长度不宜大于油石全长的1/3,否则易产生喇叭口；但超程小于油石长度1/4时,又 会使孔呈鼓形。外圆、平面的珩磨原理和操作要求与内圆珩磨相同。 余量一般不超过0.2毫米。珩磨的圆周速度,对钢材加工约为15～30米/分，对铸铁或有色金属加

工可提高到50米/分以上；珩磨的往复速度不宜超过15～20米/分。油石对孔壁的压力一般为0.3～0.5兆帕 ，粗珩时可达1兆帕左右，精珩可小于0.1兆帕。由于珩磨时油石与工件是面接触，每颗磨粒对工件表面的 垂直压力只有磨削时的1/50～1/100，加上珩磨速度低,故切削区的温度可保持在50～150℃范围内,有利于 减小加工表面的残余应力，提高表面质量。为了冲刷切屑，避免堵塞油石，同时降低切削区温度和降低表 面粗糙度，珩磨时采用的切削液要有一定的工作压力并经过滤。切削液大都采用煤油，或煤油加锭子油， 也有采用极压乳化液的。在没有专门珩磨机的情况下也可以将珩磨刀架安装在立式钻床上来实现珩磨内孔 的任务。

磨削加工原理

7.3.2珩磨 珩磨是磨削加工的 1 种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。 （1）珩磨原理 在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。 （2）珩磨方法 珩磨所用的工具是由若干砂条 ( 油石 ) 组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕 ( 如图 7.3 b ), 这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。 （3）珩磨的特点 1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50~1/100 。此外，珩磨的切削速度较低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/30~1/100 。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。 2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7 级，表面粗糙度 Ra 为 0.2~0.025 。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm 。 3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为 0.05~0.08mm ，铰孔后的珩磨余量为 0.02~0.04mm ，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2~3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜

珩磨缸孔网纹工艺技术

缸孔的平台网纹珩磨工艺 图1 缸孔珩磨自动线 箱体零件的孔加工是复杂与关键并存的工艺，近年来,平台网纹珩磨在汽油机缸体缸孔精加工中获得了广泛应用，保证了可靠的精度和性能，并且提高了加工效率，降低了成本。 汽车发动机缸体的缸孔与缸盖、活塞组成燃烧室，承受燃气燃烧的爆发压力和冲击，既要耐高温、高压和高温冲击负荷，又要为活塞高速往复运动提供基准，良好定位，准确导向。因此缸孔与活塞之间，配合间隙要合理，摩擦力要小。为此，要求缸孔表面粗糙度要低，缸孔尺寸精度要高，形状精度和位置精度要好。 为保证缸孔能满足上述要求，具备必要的性能，迫切需要良好可靠的缸孔精加工手段。近年来，平台网纹珩磨在汽油机缸体缸孔精加工中获得了越来越广泛地应用，因此，我们也将平台网纹珩磨用于缸孔精加工。 平台网纹珩磨的优点

所谓平台网纹珩磨，就是通过珩磨在缸孔表面形成细小的沟槽，这些沟槽有规律地排列形成网纹，并由专门的珩磨工艺削掉沟槽的尖峰，形成微小的平台。平台网纹珩磨在缸孔表面形成的这种特殊结构有如下优点： 1.微小的平台增加了接触面积，削掉尖峰，消除了表面的早期快速磨损，提高了表面的耐磨性。 2.细小的沟痕形成良好的储油空间,并在缸孔表面形成良好的油膜，降低了缸孔表面与活塞及活塞环的摩擦，因而可以使用低摩擦力的活塞环。 3. 细小的沟痕形成良好的储油空间,减小了机油的散失，进而降低了机油消耗。 4.珩磨后在缸孔表面形成了无数微小的平台，增加了缸孔与活塞及活塞环的接触面积，加大了缸孔表面的支撑度，减少了缸孔的初期磨损，因此减少了缸孔的磨合时间，甚至不用磨合。 平台网纹珩磨工艺 平台网纹珩磨的基本工艺为：粗珩→精珩→平台珩。 粗珩：消除前工序的加工痕迹，提高孔的形状精度，降低孔的表面粗糙度，为精珩做好准备。 精珩：更换珩磨油石，进一步提高孔的尺寸精度、形状精度、降低表面粗糙度，在缸孔表面形成均匀的交叉网纹。 平台珩：更换油石，去除沟痕波峰，形成平台表面，提高缸孔表面的支撑率。平台珩去掉表面波峰形成平台即可，加工余量较小，最好与精珩磨一次安装加工完成，否则重复定位误差将破坏平台珩磨精度。

液压机工作原理及整体构造

https://www.wendangku.net/doc/2314055025.html,/ https://www.wendangku.net/doc/2314055025.html,/ 液压机工作原理及整体构造 Hydraulic machine classification, working principle, performance parameters 模压成型主要用于热固性塑料的成型。对于热塑性塑料，由于需要预先制取坯料，需要交替地加热再冷却，故生产周期长，生产效率低，能耗大，而且不能压制外形复杂和尺寸较为精确的制品，因此一般趋向于采用更经济的注射成型。 Compression molding is mainly used for the molding of thermosetting plastics. For thermoplastics, due to the need of prepared blank, needs to be alternately heated and cooled, so the production cycle is long, low production efficiency, high energy consumption, and can not be pressed product of complex shape and size accurately, so the general trend in the use of more economical injection type. 模压生产的主要设备是液压机，液压机在压制过程中的作用是通过模具对塑料施加压力、开启模具和顶出制品。 The main equipment for molding production is the hydraulic machine, hydraulic machine in the pressing process is through the mould for plastic pressure, die opening and ejection products. 模压用的压制成塑机（简称压机），为液压式压机，其压制能力以公称吨数表示，一般有40t ﹑63t﹑1OOt﹑160t﹑200t﹑250t﹑400t﹑500t等系列规格压机。多层压机有千吨以上。压机规格的主要内容包括操纵吨位、顶出吨位、固定压模用的模板尺寸和操纵活塞、顶出活塞的行程等。一般压机的上下模板装有加热和冷却装置。小型制件可以用冷压机（不加热，只通冷却水）专作定型冷却用，用加热压机专作热塑化用，这样可以节能。 Press for moulding into machine (referred to as the press ), as the hydraulic press, the suppression ability in nominal tonnage, generally 40t, 63T, 1OOt, 160t, 200t, 250t, 400t, 500t series of standard press. Multi-layer press has more than 1000 tons. The main contents include operating tonnage press specifications, ejector tonnage, fixed die with template size and operates the piston, the piston stroke. Template general compressor equipped with heating and cooling device. Small parts can be used cold press ( not only heating, cooling water ) for setting cooling, heating machine for plastification, this can save energy. 压机按自动化程度可分为手板压机、半自动压机、全自动压机；按平板的层数可分为双层和多层压机。 Press press the degree of automation can be divided into manual machine, semi-automatic machine, full automatic press; according to the flat layer can be divided into the bilayer and multilayer press. (1)液压机工作原理液压机是以液压传递为动力的压力机械。压制时，首先把塑料加进敞开的模具内，随后向工作油缸通进压力油，活塞连同活动横梁以立柱为导向，向下（或向上）运动，进行闭模，终极把液压机产生的力传递给模具并作用在塑料上。模具内的塑料，在热的作用下熔融和软化，借助液压机所施压力布满模具并进行化学反应。为了排出塑料在缩合反应时所产生的水分及其他挥发物，保证制品的质量，需要进行卸压排气。随即升压并加以保持，此时塑料中的树脂继续进行化学反应，经一定时间后，便形成了不溶不熔的坚硬固体状态，完成固化成型，随即开模，从模具中取出制品。清理模具后，即可进行下一轮生产。 ( 1 ) the hydraulic machine working principle of hydraulic machine is a mechanical power transmission by hydraulic pressure. When pressed, the plastic into the open mold, then to the

珩磨机进给机构原理分析及改进方案探讨-1

论文 题目：珩磨机主要结构机构原理及数控改进方案探讨作者：郭均政 内容简介：本论文主要介绍了珩磨机主要结构如砂条进给、冲程控制 等机构的液压、机械原理，为了提高珩磨工件的表面质量 质量，经过对其工作原理进行了认真的分析，并根据实际 的加工跟踪情况，提出了改进方案，经过论证后现已实施， 效果良好，缸孔质量得到了很大的提高，完全满足了被加 工工件的工艺要求。

珩磨机进给机构原理及数控改进方案探讨 一、发动机缸体珩磨工艺要求 目前在汽车发动机行业的制造工艺中，发动机缸孔的精加工大都采用珩磨加工，这是因为缸孔的表面有严格并特殊的要求，发动机缸孔除了尺寸、几何精度比如圆度，柱度等一般要求外，还对表面质量有特殊的要求，为了能使发动机工作时能得到很好的润滑，表面要能够储存少量的润滑油以便建立良好的油膜，因而发动机表面要求有按一定方向有规律排列的网纹，同时还要有足够的支撑面积。依维柯发动机缸孔的表面质量要求：表面粗糙度Ra0.3-0.6；网纹角度45°-50°；网纹宽度L=0.03-0.05mm；网纹节距P=1.5mm，表面支撑面积TP值80%-95%。详细的要求见图1：珩磨工序工艺附图。从工艺图上我们知道，主轴孔的圆柱度要求为0.005mm,同轴度为0.03mm,为了保证缸孔的尺寸,缸孔要在孔的轴向分别为10mm、50mm、142mm 三个截面进行测量，在圆周方向要测量A、B两个方向，并且在三个截面当中，A向测量必须要保证：三个截面的的平均值与最小值的差要小于0.008mm,最大值与平均值的差小于0.008mm。在B向的测量值必须保证：三个截面的的平均值与最小值的差要小于0.008mm,最大值与平均值的差小于0.008mm。要达到以上的表面质量要求，当然选择合适的珩磨砂条是很重要的，但是网纹的角度、宽度、TP值等比较重要的指标光靠砂条是不能满足的，必须要有合适的珩磨冲程，冲程速度，珩磨主轴的回转速度以及砂条的进给精度，这些要素参数对于珩磨质量的保证起着至关重要的作用。

数控珩磨加工技术研究与应用

数控珩磨加工技术研究与应用 珩磨是磨削加工的一种特殊形式，是随着汽车的诞和生发展应运而生的，在现代汽车制造业和航空航天领域有着广泛的应用。 一、珩磨技术的发展与现状随着现代工业的发展，珩磨技术在航空航天及汽车发动机领域成为发动机气缸、气缸体孔、起落架简体以及工程机械中重要的液压缸等精密零件孔加工不可或缺的工艺技术。越来越多的各种长短孔、薄壁类孔、盲孔、不均匀壁厚类孔迫切需要珩磨机床对孔进行加工，以保证其表面粗糙度、圆度及尺寸精度要求。 在珩磨技术方面，目前在发动机气缸、工程机械液压系统及飞机起落架液压系统中普遍采用珩磨加工技术，但主要采用进口高精度数控立式珩磨机床，例如，美国善能公司最新推出的高精度数控立式珩磨机床SV?2410.由于采用了计算机控制系统，它比其他机械控制系统更改的保证珩磨加工效率和加工精度要求。 国产珩磨机床近年来有了很大的进步，出现了如宁夏大河机床等优秀的珩磨设备厂商，但无论在加工精度、制造水平还是在控制技术方面，与国外相比都有较大的差距，整体 珩磨工艺技术水平较低，对珩磨加工技术的研究仍然局限于

珩磨头的制作机沙条的选材上，对珩磨的工艺参数研究几乎 是空白，根本无法满足现代航空航天和汽车工业技术要求，目前国内市场上精密高效机床几乎全部为国外品牌垄断。 二、珩磨加工工艺珩磨是磨削加工的一种特殊形式，是能使加工表面达到高精度、高表面适质量、高寿命的高效加工方式。是一种快速高效的内孔精加工工艺，应用范围十分广泛。 珩磨的定义：是用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条) 对精加工表面进行光整加工。珩磨与孔表面的接触面积较大，加工效率较高。加工时由涨开机构将油石沿径向涨开，使其压向工件孔壁，从而产生一定的接触面积，同时珩磨头做旋转和往复运动，而零件不动，从而实现珩磨。珩磨工艺具有以下特点。 (1)珩磨的表面质量好，珩磨后表面粗糙度可达 Ra0.8-0.2,甚至更低； (2)加工精度高，圆度、圆柱度可达0.5卩m；轴线直线度可达i p, m ； ( 3)交叉网纹有利于贮油润滑，实现平顶珩磨，可获得较好的相对运动摩擦，获得较理想的表面质量，同时改变了内孔的表面结构组织，形成了具有很好的润滑效果润滑油膜表面； （4）珩磨主要用于孔加工，是以原底孔中心为导向， 加工孔径范围为5-500mm ，深径比可达10，甚至更大； （5）珩磨与研磨相比，珩磨具有可减轻工人体力劳动、生产率高、易实现自动化等特点。

浅谈缸孔平台珩磨(一类参照)

浅析缸孔平台珩磨技术 吴勤 （东风本田发动机有限公司，广州510700） 摘要：本文从珩磨的原理、评价平台珩磨的各种参数以及影响平台珩磨加工质量的因素三个方面介绍了平台珩磨在缸孔加工领域上的应用。 关键词：平台珩磨、粗糙度、缸孔加工、油石 1、前言 这几年来，汽车行业在我国的蓬勃发展大家有目共睹。汽车在国内的人均保有量越来越大。全国各汽车公司之间的竞争更是越演越烈。怎样才能脱颖而出赢得市场是他们首要关心的问题。另一方面，随着人们环保意识的提高，加上油价攀升等众多因素的影响，购车群体对汽车的经济性、环保性越来越重视。改善发动机加工工艺、降低发动机的油耗及尾气排放是汽车赢得市场的重大突破口。 影响发动机的油耗和尾气排放的因素是很多的，其中一个重要的影响因素是发动机气缸与活塞环这对摩擦副的工作状况。润滑油对活塞环与气缸壁之间的工作状况起着决定性的影响。如果气缸壁的润滑油过多，在高温高压的情况下润滑油很容易燃烧而产生废气，使排放超标；相反如果气缸壁的润滑油过少，会大大增加活塞环对气缸壁的摩擦，降低发动机的效率，增加油耗，还会影响燃烧室的密封性能，增加废气的排放；甚至还有可能出现拉缸的现象。所以控制气缸壁的储油能力对发动机的性能有着重要的影响，这样发动机气缸壁的表面质量就显得尤为重要了。传统的发动机气缸壁的加工工艺已经很难对其表面质量作进一步的改善了，有必要研究和开发新型的发动机气缸壁的加工方法。平台珩磨是国内新型的发动机气缸精加工方法，它能在气缸壁形成良好的表明网纹，使气缸壁在拥有较高的承载率的同时还具有较好的储油能力，大大提高发动机的性能。平台珩磨的表面微观轮廓如下图所示： 2、珩磨的原理 珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的多条油石，由张开机构将油石沿径向张开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动；或者珩磨头只作旋转运动，工件往复运动从而实现珩磨。 珩磨时，油石上的磨粒以一定的压力、较低的速度对工件表面进行磨削、挤压和刮擦。油石作旋转运动和上下往复运动，使油石上的磨粒在孔表面所形轨迹成为交叉而又不重复的网纹。与内孔磨削相比，珩磨参加切削的磨粒多，加在每粒磨粒上的切削力非常小，珩磨切速低，仅为砂轮磨削速度的几十份之一，在珩磨过程中又旋转加大量的冷却夜，使工件表面得到充分的冷却，不易烧伤，加工变形层薄，故能得到很理想的表面纹理。 珩磨头与机床采用浮动连接，这样能减少机床静态精度对珩磨精度的影响。还能保证余量均匀，但也决定了珩磨不能修正被加工孔的轴线位置度误差。由于油石很长，珩磨时工件的突出部分先与油石接触，接触压力较大，使突出部分很快被磨去，直至修正到工件表面与沙条全部接触，因此珩磨能修正前道工序产生的几何形状误差和表面波度误差。 珩磨的切削分为定压切削和定量切削两种。定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁，共分三个阶段： 第一个阶段是脱落切削阶段，这种定压珩磨，开始时由于孔壁粗糙，油石与孔壁接触面

小型液压机液压系统设计

前言 (2) 一工况分析 (3) 二．负载循环图和速度循环图的绘制 (4) 三．拟定液压系统原理图 (4) 1. 确定供油方式 (5) 2. 调速方式的选择 (5) 4. 液压阀的选择 (8) 5. 确定管道尺寸 (9) 6. 液压油箱容积的确定 (9) 7. 液压缸的壁厚和外径的计算 (9) 8. 液压缸工作行程的确定 (9) 9. 缸盖厚度的确定 (9) 10. ................................................................................................................. 最小寻向长度的确定.. (10) 11. ................................................................................................................. 缸体长度的确定 (10) 四．液压系统的验算 (10) 1．压力损失的验算 (10) 2. ................................................................................................................... 系统温升的验算 (12) 3. ................................................................................................................... 螺栓校核 (13)

珩磨工艺原理

珩磨工艺原理 Prepared on 22 November 2020

珩磨工艺原理 一、珩磨工艺原理 珩磨是磨削加工的特殊形式，又是精加工中一种高效加工方法。这种工艺不仅能往除较大的加工余量（在50年代珩磨还是作为抛光用），而且是一种高精密零件尺寸、几何外形精度和表面粗糙度的有效加工方法。 (一)珩磨加工的特点: 1.加工精度高： 特别是一些中小型的光通孔，其圆柱度可达以内。一些壁厚不均匀的零件，如连杆，其圆度能达。对于大孔(孔径在200mm以内)，圆度也可达，假如没有环槽或径向孔等，直线度在以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高，磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外，会产生偏差，特别是小孔加工，磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能改变被加工件的外形精度，要想改变零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程臂上，调它与旋转主轴垂直，零件靠在面板上加工即可)。 表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而进步了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的均匀磨削压力小，这样工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。磨削比珩磨切削压力大，磨具和工件是线接触，有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温，会导致零件表面结构的永久性破坏。 主要加工各种圆柱形孔：光通孔。轴向和径向有中断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔。盲孔。多台阶孔等。另外，用专用珩磨头，还可加工圆锥孔，椭圆孔等，但由于珩磨头结构复杂，一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体，但其往除的余量远远小于内圆珩磨的余量。几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用。同时也进步了珩磨加工的效率。 (二)珩磨加工原理: 1.珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石，由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动;或珩磨头只作旋转运动，工件往复运动，从而实现珩磨。 2.大多数情况下，珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样，加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小，孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理 珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动，使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹，而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数，因而两次行程间，珩磨头相对工件在周向错开一定角度，这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹不会重复。此外，珩磨头每转一转，油石

液压机的工作原理共篇.doc

★液压机的工作原理_共10篇 范文一：液压机工作原理液压机工作原理 【目的和要求】 认识液压机的工作原理，加深对帕斯卡定律的理解。 【仪器和器材】 大小不同的注射器各一个，支架，砝码若干。 【实验方法】 用大小不同的注射器按图1．29－1装置起来，在注射器里注入适量的水（不宜太多，以防活塞脱出）。先在大活塞上放一重物，大活塞被压下去，小活塞被顶上来。然后在小活塞上放一个明显轻一些的重物，就有可能阻止小活塞上升，使活塞平衡，甚至可以看到大活塞上的重物竟被举了起来。 观察大小活塞上力的大小，得知加在小活塞上一个不大的力，通过密闭液体，在大活塞上就能产生一个很大的力，从而加深对帕斯卡定律的认识，掌握液压机的工作原理。 【注意事项】 图1．29－1实验对掌握液压机的原理，有较强的直观性，做好这一实验必须注意以下几点： 注射器的选择：最好选用容量较大的灌肠用（或兽用）注射器，两只的容量相差较大为好。 注射器的润滑：为了减小摩擦，提高演示效果，注射器内壁可涂少许牙膏，并多次来回往复拉动。灌水时筒内不要留有空气。 活塞上端的面积较小，凸凹不平，为了使活塞顶端稳定地托住重物，可分别在活塞顶端用环氧树脂（或502等其他快干胶）粘一圆片或套上一圆铁片。砝

码要放在正中间。注射器要竖直安装，不要倾斜。 在演示了“小力胜大力”的基础上，可进一步进行半定量演示，研究大小砝码质量之比（应包括活塞质量）和大小活塞的截面积之比。注射器的截面积S，可以用刻度尺量出注射器上全部刻度线之间的长度L，去除注射器的容积V，得出即S＝V／L。也可以利用游标卡尺或刻度尺及内卡钳测出注射器的内径d，根据公式S＝πd2／4算出。考虑到活塞与筒壁间有摩擦，选取重物时，应使大小砝码质量之比稍少于两注射器活塞截面之比，处理得当可以发现两者基本上相同，从而归纳得出液压机的原理。 【参考资料】 图1．29－3所示的装置也可演示液压机原理。取一个较大的透明塑料瓶或玻璃瓶（去底）用胶管与一玻璃管（上接漏斗）相连，倒入染色水，两容器水面相平（原理后面讲）。将煤油分别慢慢注入瓶和管中，煤油都浮于水面，只有当玻璃管中煤油柱的高度与瓶中煤油层的厚度相等时，两边的水面又相平。这表明细管中少量的煤油能够顶起瓶中大量的煤油，同样说明了液压机原理。 编者提示：本小实验可辅以“力学”部分的物理实验教学，以此培养和提高学生的实验能力和素养。 2003-06-01选自：《初中物理演示实验》 范文二：液压机的工作原理液压机的工作原理 液压机简介: 也压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置的控制下,通过泵和油缸及各种液

液压传动课程压力机液压系统设计

安徽建筑工业学院 液压传动 设计说明书 设计题目压力机液压系统设计 机电工程学院班 设计者 2010 年4 月10 日 液压传动任务书 1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。 最大压制力：20×106N；最大回程力：4×104N；低压下行速度：25mm/s；高压下行速度：1mm/s；低压回程速度：25mm/s；工作行程：300mm；液压缸机械效率。 2. 执行元件类型：液压缸 3. 液压系统名称：压力机液压系统。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 设计液压缸； 4. 验算液压系统性能； 5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。 压力机液压系统设计

1 压力机的功能 液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。 液压机有多种型号规格，其压制力从几十吨到上万吨。用乳化液作介质的液压 机，被称作水压机，产生的压制力很大，多用于重型机械厂和造船厂等。用石油型液压油做介质的液压机被称作油压机，产生的压制力较水压机小，在许多工业部门得到广泛应用。 液压机多为立式，其中以四柱式液压机的结构布局最为典型，应用也最广泛。图所示为液压机外形图，它主要由充液筒、上横梁2、上液压缸3、上滑块4、立柱5、下滑块6、下液压缸7等零部件组成。这种液压机有4个立柱，在4个立柱之间安置上、下两个液压缸3和7。上液压缸驱动上滑块4，下液压缸驱动下滑块6。为了满足大多数压制工艺的要求，上滑块应能实现快速下行→慢速加压→保压延时→快速返回→原位停止的自动工作循环。下滑块应能实现向上顶出→停留→向下退回→原位停止的工作循环。上下滑块的运动依次进行，不能同时动作。 2 压力机液压系统设计要求 设计一台压制柴油机曲轴轴瓦的液压机的液压系统。 轴瓦毛坯为：长×宽×厚 = 365 mm×92 mm×7.5 mm 的钢板，材料为08Al ，并涂有轴承合金；压制成内径为Φ220 mm 的半圆形轴瓦。 液压机压头的上下运动由主液压缸驱动，顶出液压缸用来顶出工件。其工作循环为：主缸快速空程下行?慢速下压?快速回程?静止?顶出缸顶出?顶出缸回程。 液压机的结构形式为四柱单缸液压机。 图 液压机外形图 1－充液筒；2－上横梁；3－上液压缸；4－上滑块；5－立柱；6－下滑块；7－下液压缸；8－电气操纵箱；9－动力机构

气缸孔珩磨技术简介

摘要 气缸是内燃机重要零件之一，它与活塞、气缸盖等组成燃烧室。燃料在气缸内部燃烧，膨胀的气体推动活塞往复移动，通过连杆驱动曲轴转动，将热能转化为机械能。气缸表面质量较差或长期工作磨损到一定程度，内燃机的动力性能将显著下降，燃润料的消耗急剧增加，使内燃机的经济性变坏。因此, 内燃机机缸体表面质量将直接影响发动机的技术性能和使用寿命。 平顶珩磨、滑动滚磨与普通珩磨相比，是一种先进的珩磨工艺，具有缸孔表面微观形貌呈光滑的平顶（而不是峰尖），与相对较深的波谷（与普通珩磨相比波谷较深）规律性地间隔分布、发动机的磨合周期短、润滑条件好、生产效率高等优点。是目前缸孔珩磨工艺的主流。引进平顶珩磨和滑动滚磨对于提高汽车发动机的缸体质量、提高生产效率有着重要的意义。 本文介绍了国内外缸孔珩磨工艺历程和现状，对普通珩磨。平顶珩磨、滑动珩磨工艺进行了一些对比研究。 关键字：气缸，珩磨工艺，平顶珩磨，滑动珩磨

一、绪论 1.1选题背景 当代社会，汽车作为城市生活的代步工具，已经进入了大多数家庭当中，他不再是一种奢侈品的象征，而是一种必备的交通工具。在我国，现在汽车年产销售量已经达到1800万辆，随着人们对汽车使用的普及，人们对它的要求也在不断提高，人们对整车的安全性、动力性乘坐舒适性、操作灵活性、外观设计及环保方面都提出了较高的要求，与此同时对汽车发动机的性能要求也越来越高。发动机作为汽车的核心部件，其生产、制造技术也在飞速发展，各种全新技术手段及工艺在逐步推广和应用于汽车制造业的各个环节当中。 对承受高温、高压、高负荷工作的缸孔表面来说润滑极为重要，珩磨后形成的微观支撑平台和珩磨网纹的夹角是保证良好润滑的关键。如果支撑平台过小，发动机磨合期延长，容易造成缸筒早期磨损，支撑平台过大则会造成润滑油量不足而无法形成有效的润滑油膜，不利于活塞环的润滑;如果晰磨网纹夹角太小，发动机趋于无润滑状态，如果珩磨网纹夹角过大，则机油消耗增大。发动机的这些特殊要求在实际生产中使用普通加工方法是难以实现的，这也是世界各国的汽车制造业无一例外地采用珩磨作为缸孔的最终精加主的原因。 1.2国内外珩磨发展的技术水平 国内汽车行业最早采用的是手动珩磨技术，近几年，随着技术的发展，汽车制造业普遍采用的是滑动珩磨技术，少部分先进的汽车加工企业采用平顶珩磨技术。现在在国外的先进汽车、船舶等企业正在逐步推进使用更为先进的珩磨技术如超声珩磨、电解珩磨、螺旋滑动珩磨、刷珩磨、激光珩磨等。目前最新开发的珩磨技术为激光珩磨，这种技术可以使缸孔表面槽的宽度、深度、间距等参数具有较高的一致性，只有这样的储油槽才能在缸孔表面形成均匀有效的油膜，更能有效的保护缸孔和活塞，更能提升发动机性能，适应当代发展需求。

液压机的工作原理

液压机的工作原理 液压机简介: 也压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置的控制下,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。液压缸:将液压能转化为机械能液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式. 液压装置是由液压泵,液压缸,液压控制阀和液压辅助元件。 辅助元件: 1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用 2、油管及油管接头 3、滤油器 4、压力表 5、密封元件 液压机工作原理 液压机辅件保养液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式. 液压装置是由液压泵,液压缸(液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件 液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置. 液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能. 控制阀:控制液压油的流量,流向,压力,液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路油压机,ktc-g系列-液压产品作用.讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量.从而控制执行机构的运动方向,输出的力或力矩.运动速度.动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀.调速阀等) 我公司生产的液压机特点: 1、采用内置式快速缸,空行程速度快、生产效率高;

2、方便的手动调整机构可调整压头或上工作台在行程中任意位置压制,也可在设计行程内任意调整快进和工进行程的长短; 3、压力可按工艺需要无级调整; 4、整体焊接的坚固开式结构可使机身保持足够刚性的同时拥有最方便的操作空间。 油压机工作原理 液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸(液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置.液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能. 控制阀:控制液压油的流量,流向,压力,液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路作用.讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量.从而控制执行机构的运动方向,输出的力或力矩.运动速度.动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀.调速阀等)辅助元件:1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用2、油管及油管接头3、滤油器4、压力表5、密封元件 液压系统将动力从一种形式转变成另一种形式。这一过程通过利用密闭液体作为媒介而完成。通过密闭液体处理传递力或传递运动的科学叫做“液压学”，液压学一词源于希腊语“hydros”，它的意思为水。 液压学科学是一门年轻的科学—仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯·帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。 虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟·布拉姆的人，在他于1795 年制造的水压机中首次使液压得到了实际使用。在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较