精密加工和特种加工

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1、精密加工和特种加工一、精密和光整加工精密加工是指在精加工之后从零件上切除很薄的材料层，以提高零件精度和减小表面粗糙度为目的的加工方法。光整加工是指不切除或从零件上切除极薄材料层，以减小零件表面粗糙度为目的的加工方法。1.研磨研磨是用研磨工具和研磨剂，从零件上研去一层极薄表面层的精加工方法。研磨外圆尺寸精度可达公差等级IT6~IT5以上，表面粗糙度可达Ra为0.1μm~0.08μm。研磨的设备结构简单，制造方便，故研磨应用在高精度和精密配合的零件加工中。研磨方法分手工研磨和机械研磨两种。手工研磨是人手持研磨具或零件进行研磨的方法，如图7-56所示，手工研磨生产率低，只适用于单件

2、小批量生产。机械研磨是在研磨机上进行，生产率高，适合大批大量生产。图7-56手工研磨外圆研磨具有加工简单、不需要复杂设备，研磨质量高（加工后表面的尺寸误差和形状误差可以小到0.1μm~0.3μm，表面粗糙度Ra值可达0.025μm以下），生产率较低（上道工序为研磨留的余量一般不超过0.01mm~0.03mm的微量切削）等特点。研磨应用很广，可研磨加工钢件、铸铁件、铜、铝等有色金属件和高硬度的淬火钢件、硬质合金及半导体元件、陶瓷元件等。常见的表面如平面、圆柱面、圆锥面、螺纹表面、齿轮齿面等，都可以用研磨进行精整加工。精密配合偶件如柱塞泵的柱塞与泵体、阀芯与阀套等，往往要经过多个

3、配合件的配研才能达到要求。2.珩磨珩磨是利用带有磨条（由几条粒度很细的磨条组成)的珩磨头对孔进行精整加工的方法。如图7-57所示为珩磨加工示意图，珩磨精度可达IT7～IT5以上，表面粗糙度Ra值为0.1μm~0.008μm。在大批量生产中，珩磨在专门的珩磨机上进行。在单件小批生产中，常将立式钻床或卧式车床进行适当改装，来完成珩磨加工。珩磨具有生产率较高（珩磨余量比研磨大，一般珩磨铸铁时为0.02mm~0.15mm，珩磨钢件时为0.005mm~0.08mm），精度高，珩磨表面耐磨损，珩磨头结构较复杂等特点。珩磨主要用于孔的精整加工，加工范围很广，能加工直径为5mm~500mm或

4、更大的孔6，并且能加工深孔。珩磨还可以加工外圆、平面、球面和齿面等。对于某些零件的孔，珩磨已成为典型的精整加工方法，例如飞机、汽车等的发动机的汽缸、缸套、连杆以及液压缸、枪筒、炮筒等。图7-57珩磨孔3.超级光磨超级光磨是用细磨粒的磨具（油石）对零件施加很小的压力进行光整加工的方法。如图7-58所示为超级光磨加工外圆的示意图，加工时，零件旋转(一般零件圆周线速度为6m/min~30m/min)，磨具以恒力轻压于零件表面，作轴向进给的同时作轴向微小振动(一般振幅为1mm~6mm，频率为5Hz~50Hz)，从而对零件微观不平的表面进行光磨。超级光磨具有设备简单、操作方便，加工余量

5、极小（只留有3μm~10的加工余量），生产率较高（加工过程所需时间一般约为30s~60s），表面质量好（表面粗糙度Ra小于0.012μm）等特点。超级光磨的应用也很广泛，如汽车和内燃机零件、轴承、精密量具等小粗糙度表面常用超级光磨作光整加工。它不仅能加工轴类零件的外圆柱面，而且还能加工圆锥面、孔、平面和球面等。图7-58超级光磨加工外圆4.抛光抛光是在高速旋转的抛光轮上涂以抛光膏，对零件表面进行光整加工的方法。抛光轮一般是用毛毡、橡胶、皮革、棉制品或压制纸板等材料叠制而成，是具有一定弹性的软轮6。抛光膏由磨料(氧化铬、氧化铁等)和油酸、软脂等配制而成。抛光时，将零件压于高速旋

6、转的抛光轮上，在抛光膏介质的作用下，金属表面产生的一层极薄的软膜，可以用比零件材料软的磨料切除，而不会在零件表面留下划痕，可获得很光亮的表面(呈镜面状)。抛光方法简单，成本低，但不能提高加工精度，劳动条件较差。由于弹性的抛光轮压于零件曲面时，能随零件曲面而变化，也即与曲面相吻合，容易实现曲面抛光，适宜曲面的加工。5.超精密加工精密加工和超精密加工是指加工精度和表面质量达到极高精度的加工工艺，一般加工精度为1μm，精密加工精度为0.01μm，超精密加工精度为0.001μm（1nm）。根据所用的工具不同，超精密加工可以分为超精密切削、超精密磨削和超精密研磨等。二、特种加工特种加工

7、是指利用化学的、物理的(电、声、光、热、磁)、电化学的方法对材料进行的加工。它能解决大量普通机械加工方法难以解决甚至不能解决的问题，因而自其产生以来，得到迅速发展，并显示出极大的潜力和应用前景。特种加工方法种类较多，如电火花加工（EDM）、电化学加工（ECM）、超声波加工（USM）、激光束加工（LBM）、离子束加工（IBM）、电子束加工（EBM）以及等离子束加工（PAM）等。这里仅简要介绍其中几种。1.电火花加工电火花加工就是利用工具电极和工件电极间脉冲放电时局部瞬间产生的高温，将金属腐蚀去除来对工件进