王延飛

珩磨是磨削加工的一種特殊形式，是隨著汽車的誕和生發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，在現(xiàn)代汽車制造業(yè)和航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

一、珩磨技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，珩磨技術(shù)在航空航天及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域成為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、氣缸體孔、起落架簡(jiǎn)體以及工程機(jī)械中重要的液壓缸等精密零件孔加工不可或缺的工藝技術(shù)。越來越多的各種長(zhǎng)短孔、薄壁類孔、盲孔、不均勻壁厚類孔迫切需要珩磨機(jī)床對(duì)孔進(jìn)行加工，以保證其表面粗糙度、圓度及尺寸精度要求。

在珩磨技術(shù)方面，目前在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、工程機(jī)械液壓系統(tǒng)及飛機(jī)起落架液壓系統(tǒng)中普遍采用珩磨加工技術(shù)，但主要采用進(jìn)口高精度數(shù)控立式珩磨機(jī)床，例如，美國(guó)善能公司最新推出的高精度數(shù)控立式珩磨機(jī)床SV-2410.由于采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它比其他機(jī)械控制系統(tǒng)更改的保證珩磨加工效率和加工精度要求。

國(guó)產(chǎn)珩磨機(jī)床近年來有了很大的進(jìn)步，出現(xiàn)了如寧夏大河機(jī)床等優(yōu)秀的珩磨設(shè)備廠商，但無(wú)論在加工精度、制造水平還是在控制技術(shù)方面，與國(guó)外相比都有較大的差距，整體珩磨工藝技術(shù)水平較低，對(duì)珩磨加工技術(shù)的研究仍然局限于珩磨頭的制作機(jī)沙條的選材上，對(duì)珩磨的工藝參數(shù)研究幾乎是空白，根本無(wú)法滿足現(xiàn)代航空航天和汽車工業(yè)技術(shù)要求，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上精密高效機(jī)床幾乎全部為國(guó)外品牌壟斷。

二、珩磨加工工藝

珩磨是磨削加工的一種特殊形式，是能使加工表面達(dá)到高精度、高表面適質(zhì)量、高壽命的高效加工方式。是一種快速高效的內(nèi)孔精加工工藝，應(yīng)用范圍十分廣泛。

珩磨的定義：是用鑲嵌在珩磨頭上的油石（也稱珩磨條）對(duì)精加工表面進(jìn)行光整加工。珩磨與孔表面的接觸面積較大，加工效率較高。加工時(shí)由漲開機(jī)構(gòu)將油石沿徑向漲開，使其壓向工件孔壁，從而產(chǎn)生一定的接觸面積，同時(shí)珩磨頭做旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而零件不動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)珩磨。珩磨工藝具有以下特點(diǎn)。

（1）珩磨的表面質(zhì)量好，珩磨后表面粗糙度可達(dá)Ra0.8-0.2，甚至更低；

（2）加工精度高，圓度、圓柱度可達(dá)0.5 μm；軸線直線度可達(dá)1μm；

（3）交叉網(wǎng)紋有利于貯油潤(rùn)滑，實(shí)現(xiàn)平頂珩磨，可獲得較好的相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦，獲得較理想的表面質(zhì)量，同時(shí)改變了內(nèi)孔的表面結(jié)構(gòu)組織，形成了具有很好的潤(rùn)滑效果潤(rùn)滑油膜表面；

（4）珩磨主要用于孔加工，是以原底孔中心為導(dǎo)向，加工孔徑范圍為5-500mm，深徑比可達(dá)10，甚至更大；

（5）珩磨與研磨相比，珩磨具有可減輕工人體力勞動(dòng)、生產(chǎn)率高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。

適合珩磨的工件材質(zhì)有鑄件、鋼件、不銹鋼、鈦合金陶瓷材料等。根據(jù)不同材料可選擇相應(yīng)材料的油石，如白剛玉油石、碳鋼玉油石、立方氮化硼油石和人造金剛石等。珩孔時(shí)采用金剛石和立方氮化硼磨料，加工中油石磨損量很小，因此孔的進(jìn)度在一定程度上取決與珩磨油石的原始精度。所以珩磨前要選擇質(zhì)量好的廠商，同時(shí)要很好的修整油石，以保證孔的精度。目前國(guó)內(nèi)外珩孔加工普遍采用的工藝方法為：

珩前精磨（鏜） 粗珩 精珩。

筆者以下面的零件為例，

零件描述：套筒一孔徑：中88（+0.035/0）mm（退刀槽：20mm）

材料：30CrMnSiA HRC45

加工長(zhǎng)度：264mm，（總長(zhǎng)328mm）

表面鍍鉻：l0-20um

重量：≤8Kg

珩后要求：

尺寸：中88（+0.035/O）mm

粗糙度：Ra0.2um

圓度：0.01

根據(jù)以上要求，我們選擇的珩磨機(jī)床型號(hào)為善能SV-310，加工工藝流程為：

零件加工總余量：0.18-0.2mm（可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整），

前道工序粗糙度：Ral.6-Ra0.8（一般由磨內(nèi)孔保證）

圓度：0.04mm

工具：選用SUl＼INEN D6-P28（ 2.0） -88-C粗精珩工具。

第一步：粗珩

珩油石：D6-P28（ 2.0） -NM55-OIA-C

D6-P28（ 2.0） -NM05-OIA-C

去除余量：0.018-0.02mm

圓度：0.02mm

粗糙度Ra0.4

第二步：鍍鉻

第三步：精珩

D6-P28（ 2.0） -DM05-OIA-C

去除余量：0.01-0.015mm

圓度：≤O.Olmm

粗糙度：≤Ra0.2

加工時(shí)珩磨機(jī)采用的加工參數(shù)：

1、珩磨速度Vt（m/min）： 25-30

2、珩磨頭往復(fù)速度Va（m/min）： 10-25

3、珩磨壓力P（MPa）： 4-8

由于零件為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，為防止零件在珩磨中轉(zhuǎn)動(dòng)，需制作專用工裝加緊，保證工件不動(dòng)。

如果工件在珩磨前的精度很高，可以少留余量，以提高加工效率。

我們挑選三件套筒進(jìn)行加工，結(jié)果是：

通過上述實(shí)驗(yàn)加工，最終工件的實(shí)際情況滿足了相應(yīng)的技術(shù)要求，但也要注意以下幾點(diǎn)：

1、珩磨時(shí)孔的同軸度無(wú)法保證。

2、珩磨盲孔時(shí)需預(yù)留適當(dāng)?shù)目盏恫邸?/p>

3、珩磨時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s液，一般采用專用的珩磨油。這樣可以延長(zhǎng)油石的使用壽命。

三、珩磨技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

珩磨加工工藝一直在進(jìn)行著優(yōu)化，大批量的生產(chǎn)需要整套的珩磨解決方案，包括自動(dòng)上料系統(tǒng)和自在線測(cè)量系統(tǒng)。隨著技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)豐富人員的員工的缺乏，需要更多的工業(yè)自動(dòng)化解決方案。珩磨機(jī)的控制系統(tǒng)正變得更加易于操作，減少了對(duì)操作工的經(jīng)驗(yàn)要求。將來機(jī)床的控制都通過網(wǎng)絡(luò)連接到其它機(jī)床，可視系統(tǒng)也將被加入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，用來遠(yuǎn)程監(jiān)控，便于機(jī)床的維修和故障診斷，相應(yīng)的控制系統(tǒng)可決定合適更換刀具或安裝新的油石，更加的方便快捷。

低成本的油石技術(shù)也正在研發(fā)中，而冷卻液的技術(shù)改進(jìn)會(huì)進(jìn)一步提高油石的壽命，減少與其相關(guān)的危害及廢物處理問題。

總之，珩磨已成為能快速可靠地去除一定的余量、提高表面粗糙度和精度的一種半精加工和精加工的工藝方法.珩磨不需要特殊的條件就能使零件獲得精確的尺寸、幾何精度、良好的表面質(zhì)量和高的使用壽命，因而在國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，甚至成為某些領(lǐng)域中必不可少的加工手段。