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嵌砂研磨和敷砂研磨的原理
发布时间:2018/10/30 2:08:14 来源:河北兴创机械制造有限公司
嵌砂研磨 所谓嵌砂,是指对研具表面嵌砂,即把磨料的颗粒镶嵌在研具的表面层内。当两个研具做相对运动时(转动、平移或复合运动),两个表面之间的磨料颗粒,靠研具本身的压力和研具表面移动时的真空吸附作用,逐渐被嵌入研具表面层,像无数把“尖刀”镶嵌在研具表面上。 什么是嵌砂研磨呢?嵌砂研磨又叫干研磨,是使用嵌好磨料的研具,进行切削的研磨。(嵌砂研磨平板,压砂平板,高磷铸铁研磨平板)
根据磨料的加入方式,研磨可分为嵌砂研磨(干研磨)和敷砂研磨(湿研磨)两种。下面分别叙述之:
(1)嵌砂研磨
所谓嵌砂,是指对研具表面嵌砂,即把磨料的颗粒镶嵌在研具的表面层内。当两个研具做相对运动时(转动、平移或复合运动),两个表面之间的磨料颗粒,靠研具本身的压力和研具表面移动时的真空吸附作用,逐渐被嵌入研具表面层,像无数把“尖刀”镶嵌在研具表面上。
什么是嵌砂研磨呢?嵌砂研磨又叫干研磨,是使用嵌好磨料的研具,进行切削的研磨。
当嵌砂研具工作一段时间后,因磨料磨耗而降低了切削能力,需要再重新嵌入磨料继续研磨。由于研磨各工序所用研具嵌入的磨料粒度不同,获得的加工精度也不同。从粗到精的逐次研磨,逐步使工件达到所要求的精度。
嵌砂研磨大致可以看做被嵌满的锋利的磨粒刀尖,均匀地分布在同一理想表面上而进行切削的研磨。在实际中,由于磨粒的几何形状、线性尺寸不同,嵌入的状况也不同。工件与研具做相对运动时,磨粒的工作状况是复杂的。
研磨工作开始时,由于工件原有的几何形状误差和粗糙的表面状况,首先使嵌砂研具表面同工件的高凸部位相接触,接触面积较小,单位面积上的压力较大。磨粒中起尖劈、刮削和冲击作用的数量较多,空跑的也不少,而其挤压作用的数量较小,这个阶段切削能力较强,磨粒的粉碎较快。
继续研磨时,工件的几何形状误差及表面粗糙程度得到逐步改善。这样,研具和工件的接触面积较大,单位面积上的压力减小。由于开始阶段粉碎较快,使这个阶段参加工作的磨粒数量增多而磨粒的粒度变小,显然切削能力逐渐降低。
当工件的几何形状误差基本消除时,参加工作的磨粒数目近于过大或然率直,切下的切削断面小而均匀,进入了研磨工作的后期阶段。由于接触面积逐步增大,单位比压更加减小,参加工作的磨粒数量多而细,磨粒中起挤压作用的数量增多,使表面粗糙度峰值变小,从而达到了研磨的目的。
在嵌砂研磨过程中,由于研具同工件间的相对运动,使磨擦接触表面产生一定的温升。随着研磨时间的增加,温度有所升高。但嵌砂研磨一般是在低速下进行的,所以温升较大值不高(由实测或计算可知),对金属的塑性变形影响不大。
随着研磨过程的进展,形成化合物薄膜的过程加强,磨粒切削厚度变薄,但同切层相比,除去的薄膜厚度还是很小的。因此,化学作用在整个研磨过程中不起主要的切削作用。
基于上述分析可知,嵌砂研磨过程,主要是磨粒的切削作用的结果,符合纯切削说。
(2)敷砂研磨
所谓敷砂,是先将磨料浸调于研磨液中(可加辅助材料),然后较均匀的涂抹在研具表面上。敷砂研磨又叫湿研磨,是使用已敷砂的研具,靠工件与研具之间呈自由游离状态的磨粒进行切削。在敷砂研磨中,游离的无夹持的砂粒做滚动和滑动起主要切削作用。
敷砂研磨与嵌砂研磨相比较,敷砂研磨切削能力强,但加工精度低。一般说来,滚动和滑动的磨粒愈多,切削能力愈强;滚动和滑动的磨粒愈少,表面加工精度愈高。所以,当被加工工件接近尺寸要求时,可不再敷涂磨料,利用部分粉碎的磨粒和被嵌在研具表面层内的磨粒担任切削作用,可以提高加工精度。为了获得较好的表面光洁度,可用棉花浸煤油把剩余的磨料擦净,做一次时间较短的半干研磨,研磨余量一般在0.001毫米以下。
在敷砂研磨过程中,参加工作的磨粒以冲撞、尖劈、刮削和擦磨(擦过)作用为主,其主要特点是磨料得粉碎过程较快。研磨开始阶段,切削能力很强,随着研磨过程的进展,切削能力逐渐降低。
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