精整加工-超精密加工.pptx

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1、精整加工精整加工概述第十章精整加工1超精加工2珩磨加工310.1精整加工概述10.1.1精整加工的范畴及特点1.精整加工的定义精整加工是指精加工后从工件上切除极薄的材料层，以提高工件加工精度和降低表面粗糙度的加工方法。如超精加工、珩磨加工等。光整加工CollegeOfMechanicalAndVehicleEngineering2.精整加工的特点切削速度远低于磨削速度。（100m/min）精整加工具有特殊运动形式。精整加工所使用的磨具不需修整。使用高品质微粒磨料制成的固结磨具油石。10.1.2精整加工机

2、理精整加工是一种选择压力作用点的加工方法当工具与工件在一定宽度面上接触，施加压力后，自动地选择局部突出的地方加工，故仅切除承受压力处的材料。这种加工方法使工具与工件分别随行对方引导而同时逐步提高精度，即使工具多少存在误差，由于加工过程中工具上的误差点也被切除，提高了工具精度，故与一般强制进给的切削方法不同，可获得较高的加工精度。10.2超精加工（UPM）超精加工的定义和机理1超精加工的工艺参数2超精加工的过程3超精加工的特点4外轮磨加工51、超精加工的定义超精加工是一种固结磨粒压力进给的精整加工方法。它

3、将微细磨粒和低强度结合利制成的油石加压在待加工表面上，并作短行程往复振动，在油石与工件的接触表面上，加注大量适当粘度的油液，油石相对工件作低速圆周运动。超精加工的机理外圆超精加工：在充分的冷却润滑条件下，安装在振动头上的细粒度油石以力p（一般取0.05～0.3MPa）与工件接触，并作振幅为A（一般取1～6mm）、频率为f（一般取5～50Hz）的纵向振动;工件作转速为nw的旋转运动(圆周速度vw一般不超过700m/min，最高可达1000m/min)。因此，油石上的磨粒相对于工件表面的综合运动轨迹为一正弦

4、曲线，这有利于磨粒保持锋利的切削刃和有效地消除工件表面的形状误差。如工件表面比油石长，则油石或工件还应有速度为vf的纵向进给运动超精加工时工件旋转，超精加工头带着油石相对于工件表面作轴向低频振动。这种复合运动在工件表面上留下的磨痕为交叉网纹，磨粒在工件表面上的轨迹见下图。油石的往复振动由电动机带动的偏心机构驱动。油石振动的往复速度与工件的回转线速度合成的切削速度v为：CollegeOfMechanicalAndVehicleEngineering式中vw——工件回转线速度（m/min）；va——油石往复

5、运动速度（m/min）；vmax——最大切削速度（m/min）；φ——偏心销中心绕偏心盘回转中心的转角（º）；Dw——工件直径（mm）；nw——工件转速（r/min）；A——油石双振幅（mm）；f——油石振动频率（次/min）；θmax——最大切削角（º）。2、超精加工的工艺参数工艺参数1.最大切削角2.油石的振动频率及振幅3.工件的圆周线速度4.油石的压强5.纵向进给量6.切削液1.最大切削角（刀具和工件所形成的夹角）切削角θ与油石压力一起影响超精加工的状态。如图，在一定的压力下，θ小，油石处于堵塞状

6、态，只能作镜面加工；θ大，油石磨粒处于脱落状态，能实现切削加工。油石的切削作用越强，生产率越高，但表面粗糙度越高。因此粗超精加工时θmax可选大一些，一般取30~45º；精超精加工时，一般取10~20º2.油石的振动频率及振幅振动频率f越高，切削作用越强，因而加工效率越高。但f受到超精头和工艺系统刚度的限制，频率过高可能使工件表面出现振纹，使表面粗糙度升高。一般粗超精加工f取1500~2000次/min，精超精加工f取500~1500次/min。振幅A越大切削作用越强，但表面粗糙度值越高。粗超精加工选3

7、~5mm；精超精加工选1~3mm。3.工件的圆周线速度工件的圆周线速度越高，最大切削角越小，磨粒的切削作用弱，加工效率低，表面粗糙度值低。但如果圆周线速度越高，则会引起工艺系统振动，使表面粗糙度升高。一般取6~30m/min。4.油石的压强油石的压强越强，切削作用越强，加工效率越高。但压强过大会划伤表面；压强过小油石的自励性减小，切削作用差，加工效率低，磨粒易钝化。一般取0.098~0.2MPa。5.纵向进给量纵向进给量越大加工效率越高，但表面粗糙度升高。6.切削液切削液的作用是冲洗切屑和脱落的磨粒，并

8、在油石与工件之间形成油膜，以自动控制切削过程。要求润滑性好，无分解腐蚀作用。一般采用配比为80%煤油与20%锭子油的混合液。3、超精加工过程超精加工过程可分4个阶段(1)开始时油石磨掉粗糙凸峰的强烈切削阶段；(2)工件粗糙层被磨除后的正常切削阶段；(3)磨粒变钝,其作用是由切削过渡到摩擦抛光的微弱切削阶段；(4)油石和工件已很光滑，接触面积大大增加，因而压强下降，磨粒已不能穿破油膜与工件接触，于是进入停止切削阶段。CollegeOfMech