机电集成技术（高级）课件 模块四 机电集成系统的典型应用 打磨抛光工艺与参数.pptx
打磨抛光工艺与参数——课证融通课程
打磨工艺与打磨参数1抛光工艺与抛光参数2
1.打磨工艺与打磨参数打磨工艺打磨，是表面改性技术的一种，一般指借助磨具（磨削工具）来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法，使其在精度和表面粗糙度等方面达到设计要求的工艺过程，属于光整加工中的固结磨料加工。磨削过程存在三个阶段。第一阶段为滑擦阶段，该阶段内切削刃与工件表面开始接触，工件系统仅仅发生弹性变形。随着切削刃切过工件表面，进一步发生形变，因而工件表面法向力稳定上升，摩擦力及切向力也同时稳定增加，即该阶段内，磨力微刃不起切削作用，只是在工件表面滑擦。
1.打磨工艺与打磨参数第二阶段为耕犁阶段，在滑擦阶段，摩擦逐渐加剧，越来越多的能量转变为热。当金属被加热到临界点，逐步增加的法向应力超过了随温度上升而下降的材料屈服应力时，切削刃就被压入塑性基体中。经塑性变形的金属被推向磨粒的侧面及前方，最终导致表面的隆起。这就是磨削中的耕犁作用。第三阶段即切屑形成阶段。在滑擦和耕犁阶段中，并不产生磨屑。要真正切下金属，存在一个临界磨削深度。在磨粒切削刃推动与金属材料流动的作用下，切削刃前方的工件表面隆起，两侧面形成沟壑，随后将磨屑沿切削刃前面滑出。
1.打磨工艺与打磨参数按照磨削精度，可以将打磨分为去毛刺、粗磨、半精磨、精磨等。（1）去毛刺如图所示，去毛刺即清除工件已加工部位周围所形成的刺状物或飞边。
1.打磨工艺与打磨参数（2）粗磨如图所示，对工件表面进行粗加工，粗磨精度可达到IT9~IT8，表面粗糙度Ra为10~1.25μm。
1.打磨工艺与打磨参数（3）精磨如图所示，对加工表面进行精磨，去除粗磨留下的加工纹路，为抛光、电镀加工等做前序准备。精磨精度可达到Ra为0.4～0.2μm。
1.打磨工艺与打磨参数磨具磨具是以磨料为主制造而成的一类切削工具，分固结磨具和涂覆磨具（如砂带，又称柔性磨具）两大类。固结磨具是把磨料用结合剂固结成磨具状的材料，经过一定温度烧制而成，磨料主要起切削作用。该类磨具有三要素：磨料、结合剂和气孔，其中气孔主要起到容屑和排屑作用，亦可容纳冷却液，也有助于在磨削过程散发磨削热。如下图所示，固结磨具一般包括砂轮、磨头、油石、砂瓦等。砂轮磨头油石砂瓦
1.打磨工艺与打磨参数涂覆磨具，又称柔性磨具，是用粘合剂把磨料颗粒均匀粘附在可绕去基材上制成，也可以将涂覆磨具看作为多刃刀具。涂覆磨具结构如左图所示。该类磨具也具有三要素：基材、磨料、粘结剂，其表面定向排列的磨料既能保证磨具磨削的高效率，又能为冷态磨削做准备，同时也可以大幅提升磨料的静电植砂性能。涂覆磨具一般包括砂带（如右图所示）、砂布、砂纸等。基材粘结剂磨料
1.打磨工艺与打磨参数打磨工艺参数对于一个零件打磨加工的技术要求，通常是从外观及尺寸处来约束，例如：打磨表面的平滑程度、打磨表面的纹路朝向、表面去除深度、有无尖锐棱角等。我们可以通过调整打磨参数来确保最终的打磨质量。打磨参数就是加工中的接触弧长、磨削用量、磨削力以及磨削温度等，不同的打磨方式所选取的打磨参数并不相同，对于选定的参数会有不同的组合适应不同的工艺需求。
1.打磨工艺与打磨参数（1）接触弧长接触弧长也称为磨削长度，是磨削过程中极其重要的基本参数之一，它几乎与所有的磨削参数都有关系，尤其是对磨削区的磨削温度、磨削力、工件的弹塑性变形以及表面完整性均有影响。如图4-6所示，由于工件和磨具在磨屑区的弹性变形、塑性变形、热变形以及磨粒分布的随机性，使得实际的接触弧长是几何弧长的1.15~2倍。
1.打磨工艺与打磨参数（2）磨削用量如图所示，磨削用量一般包括磨削深度ap,磨削时的打磨头转速vs或打磨线速度v，圆周进给速度vf或进给量f、纵向进给量f纵。不同类型的进给形式包含不同的运动参数，例如在外圆或者内圆打磨中还包含有工件运转的参数，包括工件径向进给速度（或进给量），轴向进给速度（或进给量）、圆周运动转速。
1.打磨工艺与打磨参数磨削用量各参数的范围见表1。磨削深度ap：是指砂轮一次走刀切下的金属层厚度。钢件取小值，铸铁件取大值；细长件取小值，短粗件取大值；外圆磨取小值，平面磨取大值。圆周进给量Vw：是指工件在圆周方向的进给速度。纵向进给量：是指工件每旋转一圈，沿自身轴线方向进给的距离。磨削速度：是指磨具的最大线速度。提高磨具速度，能有效地降低表面粗糙度Ra。对于砂轮而言，其允许的线速度与结合剂性能有关。
1.打磨工艺与打磨参数在粗磨时，以提高生产率为主，宜采用较大的磨削深度和进给速度，选用磨粒较粗、组织较松的磨具。精磨时，以提高磨削质量为主，宜采用较小的磨削深度和进给速度，选用磨粒较细，组织较紧凑的磨具。磨削用量粗磨精磨0.01~0.0025mm0.005~0.015mm内圆磨削深度0.005~0.03mm0.002~0.01