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研磨加工的特性有哪些
发布时间:2018/10/27 9:09:45 来源:河北兴创机械制造有限公司
尽管研磨工艺已广泛用于机械制造工作中,并且获得了_的工艺效果,可是人们对于研磨为什么能达到高精度这一实质问题的理论阐述,还远不像“切削原理”、“磨削原理”那样系统而完整,对研磨过程的本质认识,至今其说不一。关键词:研磨加工,研磨作用,塑性变形
尽管研磨工艺已广泛用于机械制造工作中,并且获得了较佳的工艺效果,可是人们对于研磨为什么能达到高精度这一实质问题的理论阐述,还远不像“切削原理”、“磨削原理”那样系统而完整,对研磨过程的本质认识,至今其说不一。兹简介如下: 
(1)纯切削说
  这种说法认为:研磨和抛光同磨削一样,是一种纯磨削过程(或称为擦磨过程)。之后精度的获得是由很多微小的硬磨粒,对工件表面不断切削,靠磨粒的尖劈、冲击、刮削、挤压作用,像“耘地”那样,形成无数条切痕重迭、互相交错、互相抵消的加工面。它与磨削的差别只是磨料颗粒较细,切削运动不尽相同而已。 
   这种说法在实际工作中能够解释许多现象。也能指导工作。例如,研磨过程中使用的磨料粒度一序比一序细,而获得的精度和表面光洁度则一序比一序高。 
但是,这种说法解释不了用软磨料加工硬材料,用大颗粒磨粒(如W5白刚玉磨粒)却能抛光出镜面光洁度的实例,因而,这种说法显然不全面。
(2)塑性变形说
   这种说法认为:工件在研磨或抛光时,表面发生了塑性变形。即在工件与研具表面接触运动中,粗糙高凸的部位在摩擦、挤压作用下被“压平”,填充了低凹处,使结构产生了滑移,形成了表面的塑性流动,从而逐渐获得了表面的平滑。
这种说法在研磨或抛光极软材料(如铅、锡等)时,产生塑性流动是有可能的。而用软基体抛光硬材料(如光学玻璃)时,则很难解释为塑性变化。实际上,工件在研磨或抛光前后都有重量变化,这说明不是简单的压平过程。
3、热熔说
       这种说法认为:在抛光时,由于产生较高的温升,使工件表面溶化成液体并流满表面,待凝固后,便在工件表面形成一层平坦的无晶体玻璃状金属层(或称贝勒比层),这一表面层具有_的物理化学性质。
     对于这种说法,很多人做了大量的试验和研究工作,提出了不同的论点。如有人用高倍电子显微镜、电子衍射和电阻试验等方法,说明抛光和干研磨过程中发生了熔化现象,但没有发现非结晶层的存在。有人认为,抛光不是靠切削材料同工件材料的硬度差来实现的,而是以工件材料的熔点是否低于抛光材料的溶点(即溶点差别)来实现的,并列表作了说明。相反,有人则列举出不同实例说明工件表面既不发生熔化,也没发现非结晶层。看来,这种说法尚需探讨。
4、化学作用
     这种说法认为:抛光是活性物质(如氧、硫、硬脂酸等)的化学作用出现化学变化的过程。当工件表面活性物质在化学作用下,很快_形成了一层化合物薄膜,这层薄膜具有化学保护作用(表面薄膜一旦形成,很难在深化),但能被软质磨料除掉。这给抛光和加工创造了很好的条件。因此,这种说法则认为抛光过程,是被抛光表面高凸部位形成的化合物薄膜不断被除掉又很快形成的过程。并认为被抛光表面没有受到_切削破坏作用。
按照这种说法,被抛光表面粗糙不平度峰值,应相当于薄膜的厚度。但这与实际不符,因氧化膜厚度为14A,形成的化合物薄膜约为20A~70A(1A=10微米,20A~70A为0.002~0.007微米),而被抛光表面的粗糙不平度峰值则大大_过它。另外,通过显微分析表明,经抛光或研磨的表面层约有微米深度的破坏层。这说明抛光或研磨不仅是磨料去除化和薄膜的不断形成过程,并且对表面层有切削作用,而化学作用则加速了抛光和研磨过程。显然,纯化学作用说法也不全面。
综上所述,研磨和抛光过程不可能由一种说法能解释通。事实上,研磨是磨粒对工件表面的切削、活性物质的化学作用及工件表面挤压变形等综合作用的结果。其每一作用的主次,则要根据加工性质,加工过程的进展阶段而有所不同。对于研磨,特别是嵌砂研磨,它符合纯切削说法,并能正确的指导研磨的实际工作。而对于抛光,它符合化学作用说法和纯切削手法两者的综合作用,其中以化学作用为主要影响,其它像磨粒的切削、温升的变化等,则促进了化学作用的加剧,起着辅助作用。
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