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            什么是研磨?研磨加工的基本原理是什么?

            研磨是一種微量加工的工藝方法,研磨借助于研具與研磨劑(一種游離的磨料(金剛砂,棕剛玉白剛玉)),在工件的被加工表面和研具之間上產生相對運動,并施以一定的壓力,從工件上去除微小的表面凸起層, 以獲得很低的表面粗糙度和很高的尺寸精度、幾何形狀精度等,在模具制造中,特別是產品外觀質量要求較高的精密壓鑄模、塑料模、汽車覆蓋件模具應用廣泛。

            1、研磨的基本原理

            1)物理作用:

            研磨時,研具的研磨面上均勻地涂有研磨劑,若研具材料的硬度低于工件,當研具和工件在壓力作用下做相對運動時,研磨劑中具有尖銳棱角和高硬度的微粒,有些會被壓嵌入研具表面上產生切削作用(塑性變形),有些則在研具和工件表面間滾動或滑動產生滑擦(彈性變形)。這些微粒如同無數的切削刀刃,對工件表面產生微量的切削作用,并均勻地從工件表面切去一層極薄的金屬。同時,鈍化了的磨粒在研磨壓力的作用下,通過擠壓被加工表面的峰點,使被加工表面產生微擠壓塑性變形,從而使工件逐漸得到高的尺寸精度和低的表面粗糙度。

            2)化學作用:

            而當采用氧化鉻、硬脂酸等研磨劑時,在研磨過程中研磨劑和工件的被加工表面上產生化學作用,生成一層極薄的氧化膜,氧化膜很容易被磨掉。研磨的過程就是氧化膜的不斷生成和擦除的過程,如此多次循環反復,使被加工表面的粗糙度降低。

            2、研磨的應用特點

            1)表面粗糙度低:研磨屬于微量進給磨削,切削深度小,有利于降低工件表面粗糙度值。加工表面粗糙度可達Ra0 .01μm。

            2)尺寸精度高:研磨采用極細的微粉磨料,機床、研具和工件處于彈性浮動工作狀態,在低速、低壓作用下,逐次磨去被加工表面的凸峰點,加工精度可達0 .1μm~0 .01μm。

            3)形狀精度高:研磨時,工件基本處于自由狀態,受力均勻,運動平穩,且運動精度不影響形位精度。加工圓柱體的圓柱度可達0 .1μm。

            4)改善工件表面力學性能:研磨的切削熱量小,工件變形小,變質層薄,表面不會出現微裂紋。同時能降低表面磨擦系數,提高耐磨和耐腐蝕性。研磨零件表層存在殘余壓應力,這種應力有利于提高工件表面的疲勞強度。

            5) 研具的要求不高:研磨所用研具與設備一般比較簡單,不要求具有極高的精度;但研具材料一般比工件軟,研磨中會受到磨損,應注意及時修整與更換。

            3、研磨的分類

            (1)按研磨工藝的自動化程度

            1)手動研磨:工件、研具的相對運動,均用手動操作。加工質量依賴于操作者的技能水平,勞動強度大,工作效率低。適用于各類金屬、非金屬工件的各種表面。模具成形零件上的局部窄縫、狹槽、深孔、盲孔和死角等部位,仍然以手工研磨為主。

            2)半機械研磨:工件和研具之一采用簡單的機械運動,另一采用手工操作。加工質量仍與操作者技能有關,勞動強度降低。主要用于工件內、外圓柱面,平面及圓錐面的研磨。模具零件研磨時常用。

            3)機械研磨:工件、研具的運動均采用機械運動。加工質量靠機械設備保證,工作效率比較高。但只能適用于表面形狀不太復雜等零件的研磨。

            (2)按研磨劑的使用條件

            1)濕研磨:研磨過程中將研磨劑涂抹于研具表面,磨料在研具和工件間隨即地滾動或滑動,形成對工件表面的切削作用。加工效率較高,但加工表面的幾何形狀和尺寸精度及光澤度不如干研磨,多用于粗研和半精研平面與內外圓柱面。

            2)干研磨:在研磨之前,先將磨粒均勻地壓嵌入研具工作表面一定深度,稱為嵌砂。研磨過程中,研具與工件保持一定的壓力,并按一定的軌跡做相對運動,實現微切削作用,從而獲得很高的尺寸精度和低的表面粗糙度。干研磨時,一般不加或僅涂微量的潤滑研磨劑。一般用于精研平面,生產效率不高。

            3)半干研磨:采用糊狀研磨膏,類似濕研磨。研磨時,根據工件加工精度和表面粗糙度的要求,適時地涂敷研磨膏。各類工件的粗、精研磨均適用。

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