强力珩磨技术在难加工材料精密深孔加工中的应用

主要分析了强力珩磨技术的工艺特点及技术关键,通过强力珩磨技术在钛合金和沉淀不锈钢精密深孔加工中的应用,指出强力珩磨技术是解决难加工材料精密深孔加工的主要途径之一,是难加工材料深孔精密、高效加工技术.     

深孔强力珩磨技术及应用

深孔珩磨是深孔精加工的主要手段,目前,存在的主要瓿是珩磨效率很低,珩磨表面粗糙度较高,在加工难切削材料时尤为突出。本研究针对钛合金材料,选用不同磨料和磨削用量对钛合金深孔珩磨机理进行了试验研究。研究结果, 粗珩磨量可达到0．003毫米／双行程（孔深为2000－3000mm),精珩磨孔表面粗糙度可达到Ra0.4μm,充分体现了该深孔强力珩磨技术磨削效率高、表面粗糙度低的特点,还介绍了深孔强力珩磨工具的改进。     

高温镍基合金精密小直径深孔加工工艺

介绍一种高温镍基合金精密小直径深孔加工方法和过程 ,分析BTA系统排屑原理和强力珩磨原理 ,阐述BTA钻的选取与刃磨、钻削用量和珩磨参数的选取原则 ,并进行了试验。试验表明只要刀具材料、工艺参数选择得当 ,就可以实现深孔钻削和深孔强力珩磨 ,并能达到较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度 ,工艺效果良好 ,具有一定的实用价值     

BTA陶瓷刚性镗铰刀加工高强度钢大直径精密深孔

目前,国内大中直径难加工材料的液压缸体精密孔加工,用镗铰工艺方法达到要求的尚属难题,欲达到以镗代磨的效果(Ra6.63μm以下),用普通硬质台金刀片由于硬度低,耐磨性差,加工时不能保证精密长深孔表面质量的一致性。因此,国内迄今精密大深孔加工技术几乎无一例外地采用粗镗、半精镗、精镗、珩磨(对液压缸采用滚压然后珩磨补救)等工艺,生产率低,产品成木高,废品率较高。近年来,随着新型复合陶瓷材料的出现,使现有的深孔加工技术进一步提高成为现实,即用简单的粗精镗铰加工工艺来代替冗长的原工艺。本文介绍采用新型复合陶瓷材料(AG2、AT6)对几种高强度钢大直径精密     

高强度合金钢深孔薄壁件加工工艺方法

通过分析40CrNiMoA深孔薄壁件的加工难点,从深孔加工方法及刀具、珩磨和定位装夹等方面入手,采用拉镗拉铰加工内孔后进行立式珩磨,再以内孔定位车削外形。该方法解决了40CrNiMoA深孔薄壁件的加工问题,质量稳定可靠,完全满足生产需求,可为加工类似难加工材料深孔薄壁件提供参考。     

强力珩磨加工

目前,珩磨加工已广泛地应用在汽车、拖拉机、船舶、航空、军工和各种工程机械中,加工气缸、液压缸、缸套和炮管等零件。珩磨加工尤其适用于外形较大且不便于旋转的零件孔以及长径比较大的深孔。几乎所有的材料,包括普通钢、铸钢、合金钢、淬硬钢、硬质合金;铜合金、铝合金等有色金属;塑料、玻璃、石墨、陶瓷等非金属都能进行珩磨加工。据介绍,珩磨加工的孔径范围为φ1～2000mm,最大孔径比可达307倍,最大珩孔的长度达24m。珩磨余量从0.01～0.03mm发展到0.3～0.5mm。珩磨精度(主要指圆度误差)从0.01mm提高到0.001mm。在过去的十余年时间内,出现了盲孔珩磨,平台网纹珩磨和强力珩磨等新工艺。笔者认为,强力珩磨加工工艺尤其应该推广。     

BTA陶瓷刚性镗铰刀高速加工难切削材料大直径精密深孔

难切削材料的大直径长深孔精密加工,目前国内常用珩磨工艺达到其质量要求,所带来的问题是工艺流程长、生产效率低。利用镗铰加工方法达到珩磨的效果(Ra0.4以下),迄今在国内尚未见到。生产实践巾,我们采用新设计的 BTA 陶瓷刚性镗铰刀,加工直径为Φ80～Φ150mm、长度1050～3000mm 的 PCrNiMo系、27SiMn、35CrMnSi 等高强度超高强度调质钢获得良好效果。加工质量均可满足图纸要求,不仅提高了精密大深孔的加工效率,而且也开创了一种可靠与可行的新的加工方法,同时为陶瓷材料在深孔加工领域的应用开拓了一条新的途径。     

石英玻璃厚壁管的深孔加工

透明石英玻璃厚壁管是拉制高质量石英玻璃(特别是光导纤维包层管的预制件,其制造技术关键之一就是要解决厚壁管的内圆表面(φ80×1500mm)加工问题。由于加工工艺的特殊要求,对于厚壁管内孔的圆度、锥度和表面粗糙度规定都比较严格,而对石英玻璃材质的深孔加工在国内尚无先例。现参照金属深孔加工技术决定采用深孔钻削和珩磨工艺解决此问题,并研制了适用的深孔钻削专用机床和卧式强力珩磨机床,试验选用了珩磨石英玻璃的切削参数。一、石英玻璃冷加工特点与脆性材料磨削机理     

珩磨在深孔加工中的应用分析

主要介绍了几种常规的深孔加工技术,并着重介绍了珩磨在深孔加工中的应用方式,珩磨时珩磨油、油石、珩磨工艺参数的选择对珩磨工件的表面质量、加工效率都有很大的影响,合理选择加工工艺对珩磨产品至关重要。     

超声珩磨难加工材料精密表面的高效特性研究

建立高效超声珩磨加工的理论模型,分析超声珩磨高效切除材料的机理。试验验证了理论模型,表明超声珩磨方法对于难加工材料是一种精密高效的加工方法。     

电镀金刚石砂轮高效精密修整及熔融石英磨削试验研究

大尺寸光学玻璃元件主要采用细磨粒金刚石砂轮进行精密/超精密磨削加工,但存在砂轮修整频繁、工件表面面形精度难以保证、加工效率低等缺点。采用大磨粒金刚石砂轮进行加工则具有磨削比大、工件面形精度高等优点,然而高效精密的修整是其实现精密磨削的关键技术。采用Cr12钢对电镀金刚石砂轮(磨粒粒径151 μm)进行粗修整,借助修整区域聚集的热量加快金刚石的磨损,可使砂轮的回转误差快速降至10 μm以内。结合在线电解修锐技术,采用杯形金刚石修整滚轮对粗修整后的电镀砂轮进行精修整,砂轮的回转误差可达6 μm以内,轴向梯度误差由6 μm降至2.5 μm。通过对修整前后的金刚石砂轮表面磨损形貌成像及其拉曼光谱曲线分析了修整的机理。对应于不同的砂轮修整阶段进行熔融石英光学玻璃磨削试验,结果表明,砂轮回转误差较大时,工件材料表面以脆性断裂去除为主;随着砂轮回转误差和轴向梯度误差的减小,工件表面材料以塑性去除为主,磨削表面粗糙度为Ra19.6 nm,亚表层损伤深度低至2 μm。可见,经过精密修整的大磨粒电镀金刚石砂轮可以实现对光学玻璃的精密磨削。     

光学玻璃的精密加工技术

光学玻璃作为一种典型的脆硬材料,采用普通的加工方法难以进行高效精密加工。本文介绍了光学玻璃的高效精密特种加工技术,对ELID法、激光加工、超声磨削以及精密铣削的最新研究进展进行了综述。采用ELID技术,通过控制加工工艺参数,使砂轮单个磨粒的最大切削深度小于脆性材料的临界切削厚度,实现了脆性材料的塑性加工,并得到精密光滑的表面;在加工非球曲面时,可使零件的精加工抛光量降到最低。最新激光加工技术通过增加预热激光束,极大降低已加工表面的热应力及拉伸应力,使得加工质量有了大幅提高。超声波磨削加工不仅改善了表面完整性,而且提高了加工效率,通过选用适当的刀具和工艺参数,使被加工工件表面粗糙度值比普通磨削降低了30%～40%。光学玻璃精密铣削技术通过优化刀具、加工方式及工艺参数,可提高加工质量和效率、降低加工成本。     

聚晶金刚石的精密镜面磨削

聚晶金刚石是一种应用广泛的超硬材料，精密加工极其困难，文章介绍了ELID精密镜面磨削技术，对聚晶金刚石复合片进行的精密磨削实验，并对磨削过程和去除机理进行了分析。     

Precision cylindrical face grinding

The mathematical models and experimental validations of precision cylindrical face grinding using a narrow ring superabrasive wheel are presented. The high pressure seal in diesel engine fuel systems demands the μm-scale form tolerance specifications and has driven the development of precision face grinding using the superabrasive wheel. Two mathematical models were developed: one was applied to predict the convex or concave face profile and another was used to simulate the abrasive trajectories, which become the cross-hatch grinding marks on the ground face. Cylindrical face grinding experiments were conducted. Experimental measurements of face profile and abrasive trajectories were used to validate the theoretical results. For high-pressure sealing surfaces, the height of face profile and grinding trajectories were two critical characteristics for design and manufacturing. Two design tools, a linear approximate solution for the profile height and an atlas for grinding trajectories, were developed to assist the selection of process parameters for the machine setup.     

金刚石飞切二维转鼓加工精密转台定位精度分析

一维转鼓的超精密飞切工艺（SPDT）已为国内多家单位掌握,而高精度二维转鼓的SPDT飞切工艺仍待突破,其加工质量有待提高。作为扫描器件中的关键部件,二维转鼓的批量生产直接决定热像仪的应用和普及。超精密飞切二维转鼓加工中,由于转鼓形状复杂且精度要求高,故其定位设备——精密转台的定位精度起着非常重要的作用。在保证加工效率的前提下,为了提高加工质量,本文对所用的精密转台进行定位精度分析,建立了转台的坐标转换模型,通过仿真计算得到了精密转台的回转精度,从误差分配的角度进行了精度定位。     

高精度大跨距同轴孔的精密研磨加工

对高精度大跨距同轴孔的加工现状进行了分析,确认采用现有加工方法无法满足要求。在此基础上,提出针对高精度大跨距同轴孔采用精密研磨加工,并改进了研磨工具。介绍了高精度大跨距同轴孔精密研磨加工的注意事项。这一方法可应用于加工孔距1 m以内的高精度大跨距同轴孔,加工效果良好。     

超硬微结构表面模具的精密磨削加工技术

针对超硬模具材料,研究磨削方式(顺磨和逆磨)、进给率和主轴转速等磨削参数对磨削后微结构表面的表面粗糙度和尖锐部分完整性的影响规律.基于磨削结果,对微结构表面质量不均一现象以及微结构表面磨削过程中的砂轮磨损分布进行研究.试验结果表明磨削后的微结构侧表面粗糙度小于底面粗糙度.采用逆磨可以获得更低的粗糙度和更加完整、锋利的尖锐部分.磨削后的表面粗糙度随着进给率的降低而减小,当进给率为0.2 mm·min-1时,微结构底面平均表面粗糙度Ra89 nm,侧面为Ra 60nm.磨削后,尖锐部分圆弧半径随进给率的降低呈现减小趋势,当进给率为0.5 mm·min-1时,其平均圆弧半径最小,为0.67 μm.主轴转速对表面粗糙度和尖锐部分圆弧半径的影响不大.由阶梯光栅表面结构性引起的,相对于其各个表面的磨削轨迹不相同,是导致磨削后阶梯光栅表面质量不均一现象主要原因.在微结构表面的磨削加工过程中,相对于砂轮的径向和轴向磨损,砂轮的形貌磨损更为严重.     

动静压技术在磨床内圆磨具精化中的应用

介绍了一种具有动静压技术原理的缝隙节流静压轴承在普通万能外圆磨床内圆磨具精化中的应用。经过对该机床精化。提高了机床加工精度和质量寿命。实践证明该方法简单有效，对旧机床的改造有一定参考作用。     

浅析精密数控电火花成形机床的误差补偿技术

通过对机床结构形式、运动过程中基础件的变形、传动系统结构形式产生误差的分析,提出了提高数控电火花成形机床制造精度与精度保持技术的方法,同时给出了降低机床动态精度误差的几点措施。