提高零件加工精度-工件粗糙表面计量仪器显微镜

提高零件加工精度和表面粗糙度

的捷径——珩磨、超精研磨和研磨
当金属零件采用了以上所述的切削方法和磨削方法加工
以后，还不能达到所要求的精度和表面粗糙度的时候，一般工
厂往往采用一些简易的方法．用油石或磨料为工具对零件进
行后加工——称为光整加工。这种方法所以为各工厂所常
用，主要是因为所用的设备简单，只去除极少的余量而能终
达到高粗糙度和高精度。但是，它们的生产效率低（在不少情
况下，还要靠手工操作来解决），不能改变各加工表面之间相
互位置误差等缺点又限制了它的使用范围。

超精研磨和珩磨都用磨条来加工，磨条的颗粒愈细，所加
工的表面粗糙度就愈高。超精研磨的主要特征是磨条沿工件
轴向作低频的振动。振动加长了每一颗磨料在单位时间内的
切削长度，从而提高了生产率。由于磨条不断改变运动方向，
使磨粒上的微刃正反切削，形成的磨屑易于清除，而不会在已
加工表面上形成划痕。

超精研磨的另一特征是：当被研磨工件表面磨平以后，研
磨就会自动停止。这是因为刚开始研磨时，工件粗糙表面上
的凸峰，划破了介于工件与磨条之间的磨削液薄膜。此时，接
触面积很小，单位压力很大，磨条就迅速地将这些凸峰磨平。
当工件表面凸峰渐渐磨平以后，扩大了加工表面和磨条之间
的接触面积，使单位压力减小，引起磨条自锐性的作用力也减
小，磨削液在被加工表面上开始形成油膜，使磨削作用逐渐变
弱。其后磨条上磨粒逐渐变钝，孔隙堵塞，磨条表面也变得比
较平整光滑，使原来的磨削过程变为光整加工过程，加工的表
面质量进一步提高。后，由于接触面积更加增大，单位压力
变得极小，以至不能划破存在于工件表面和磨条之间所形成
的油膜。一到磨削液油膜将工件表面和磨条隔开，超精研磨
过程就自动终止。这时工件表面已极为平整，仅残留一些相
隔很远的、不深的凹槽。当磨条重新加工另一工件时，已经变
钝的磨条与工件上突出的凸峰相接触，在很大的单位压力下，
使其发生部分自锐性作用，于是新的循环又重新开始，直至加
工表面达到一定粗糙度为止。因此，如果磨削液和各种加工
条件配合得合适，即可使加工表面在获得良好的表面质量以
后，自动停止超精研磨过程。

由于超精研磨所去除的余量极小（仅为5--20微米），所
以在进行加工前，必须先将工件加工至所要求的形状和尺寸
精度，但粗糙度可稍低2—3级。超精研磨后工件的表面光洁
度可达▽10 - ▽14，由于切削速度及压力均不大，不会烧伤
工件表面，也不会使工件产生变形。表面变形层厚度小于
0．025微米，能形成耐磨性很好的表面层。
超精研磨是一种以提高表面粗糙度为主的加工方法，前
一工序的形状和尺寸精度误差并不能在此得到修正。同时，
如前一工序的粗糙度太低，将会严重影响超精研磨的生产率。
超精研磨可以在机床上进行，也可以在普通机床上
安装超精研磨头来进行。它适于加工一般淬硬钢、合金钢和
有色金属等工件。近年来，超精研磨已逐渐有被高粗糙度磨
削所代替的趋势。但是，对于设备条件较差的中小工厂，超精
研磨仍不失为一种良好的高生产率的光整加工方法。

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