原文:https://www.mmsonline.com/blog/post/answering-five-honing-faqs
作者:DEREK KORN (現(xiàn)代機(jī)械車間執(zhí)行編輯)
中文翻譯:SEYA編輯部
前言
搪磨通常會(huì)使用于,使圓孔達(dá)到精確尺寸及指定的表面光澤度的加工作業(yè)。透過這家搪磨設(shè)備製造龍頭,在此回答有關(guān)搪磨加工過程的五個(gè)常見問題。
孔加工作業(yè)
孔加工作業(yè)作為最常見的加工作業(yè)之一,製造商提供了很多種加工選擇。根據(jù)孔徑和表面光潔度公差,可以選擇鑽孔、銑削、電火花加工(EDM)或綜合以上CNC加工,以達(dá)到高質(zhì)量的效果。
例如,由0.5英寸鑽頭鑽出來的孔,孔徑范圍可能為±0.002英寸、或大于0.006英寸。但連續(xù)擴(kuò)孔作業(yè)則可以產(chǎn)生更光滑的表面光潔度,并且孔徑在±0.0002英寸以內(nèi)。對(duì)孔進(jìn)行擴(kuò)孔或鏜孔可達(dá)到類似的結(jié)果,而EDM則更為精確,可產(chǎn)生±0.0005英寸的孔徑。
根據(jù)Sunnen的說法,通常需要珩磨以實(shí)現(xiàn)±0.0002英寸或更小的孔徑公差,
并具有高質(zhì)量的表面光潔度。(所有照片:Sunnen)
然而,對(duì)于表面粗糙度和精度要求高的話,則可以選擇搪磨。根據(jù)搪磨設(shè)備製造商Sunnen提供給本文的信息表示,電火花加工(EDM)的孔通常還需要再進(jìn)一步處理,才能使表面更光滑。其過程也相對(duì)較慢。而透過鏜孔或擴(kuò)孔加工后的效果,雖然能產(chǎn)生高質(zhì)量的結(jié)果,但并非始終如一。
搪磨則可以全部實(shí)現(xiàn)上述的要求:穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)±0.0002英寸或更小的孔徑公差,并同時(shí)具有高質(zhì)量的表面光潔度。
搪磨是一種精加工工序,使用裝有磨料的旋轉(zhuǎn)工具(心軸),在孔中以進(jìn)出的方式作動(dòng)。在此過程中,磨料會(huì)擴(kuò)張,一點(diǎn)一點(diǎn)的去除工件,使孔達(dá)到適當(dāng)?shù)某叽绾兔娲侄?。最終的表面會(huì)呈現(xiàn),峰谷縱橫交錯(cuò)的交叉型態(tài)。而油能附著在表面的溝谷裡,在連接作業(yè)時(shí)保持潤滑,例如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的活塞作動(dòng)。
儘管搪磨作業(yè)已經(jīng)發(fā)明了很多年,也漸漸發(fā)展起來,但使用者仍然有一些疑問需要解惑。以下是最常見的五個(gè)關(guān)于搪磨的疑問:
1.搪磨通常會(huì)應(yīng)用在哪方面的作業(yè)?
像是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸和氣缸套,為了能確實(shí)密封活塞環(huán),就會(huì)需要搪磨。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)零件也經(jīng)常需要搪磨,因?yàn)樘履タ梢愿鼑?yán)格地控制孔及配件之間的間隙。
由此產(chǎn)生的燃油系統(tǒng)高壓意味著更多的燃油被霧化,燃油被充分利用,從而提高了燃油效率和發(fā)動(dòng)機(jī)性能,并降低了碳排放量。
應(yīng)根據(jù)加工需求選擇搪磨工具
搪磨也經(jīng)常使用于液壓的插裝閥 (例如重型設(shè)備、農(nóng)業(yè)機(jī)械以及航空航天飛行和起落架控制系統(tǒng))因?yàn)橐簤洪y體和滑閥之間的間隙要很緊密,以減小所需的密封面積。搪磨還可以為油封創(chuàng)造適當(dāng)?shù)谋砻婀鉂嵍?,并透過減少間隙來防止油洩漏。
搪磨也能改善了膛線操作之前的槍孔直徑大小和槍管的表面光潔度。如此一來,可確保步槍射擊一致,以獲得更好的射擊效果。該過程對(duì)于齒輪、小型發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)鼓、壓縮機(jī)、油氣流量計(jì)管路以及許多其他應(yīng)用也很有用。
2.搪磨可以解決哪些不利的鑽孔條件?
可以解決很多鑽孔問題。包括孔徑、喇叭口、波紋度、錐度、彩虹變色、桶形、鉸刀顫動(dòng)、鏜孔和不圓孔。形狀經(jīng)過搪磨改善后,能讓配件連接時(shí)更安靜、更有效地作動(dòng)。
搪磨也可以校正前段加工所引起的誤差,因?yàn)樗恍枰獖A具或校準(zhǔn),并且孔的長度沒有限制。
其他加工過程(例如打磨和鏜孔)可能會(huì)使金屬的表面下裂至0.002英寸的深度。此外,刀具磨損也會(huì)導(dǎo)致加工時(shí)孔面的加工硬化。
搪磨則是一個(gè)較溫和的加工方式,過程產(chǎn)生的熱量很少,可避免使孔變形。
3.搪磨可以達(dá)到哪種程度的表面光潔度?
搪磨可以精確控制表面光潔度、質(zhì)地和外觀??梢酝高^改變搪磨工具的主軸速度和前進(jìn)速度,來調(diào)整交叉紋路的角度。
有些會(huì)要求孔中的交叉紋路角度要大,而另一些則會(huì)要求角度要小。交叉紋路的深度及粗糙度,則是取決于搪磨砥石中磨料粒度的大小。
粒度越大,表面越粗糙。使用粒度極細(xì)的磨料,便可以實(shí)現(xiàn)幾乎看不見表面紋路的鏡面拋光。
搪磨適用于大規(guī)模量產(chǎn)的自動(dòng)化機(jī)器
如前所述,搪磨所產(chǎn)生的交叉紋路對(duì)于像發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸孔之類的應(yīng)用是有利的,交叉紋可以保留一些機(jī)油在表面上,能適當(dāng)?shù)膸椭钊h(huán)的潤滑及密封性。若機(jī)油不能很好地沾附在光滑的氣缸孔表面上,可能會(huì)導(dǎo)致部件過早磨損或故障。
如果需要,可以使用專用工具進(jìn)行第二次搪磨,循著第一次紋路來進(jìn)行高峰拋光,讓紋路的高峰更加平均,而谷深則不變。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸都會(huì)經(jīng)過高峰拋光,這能增加缸孔表面的支撐面積。
這意味著,將不再需要活塞的「磨合」過程,而且之前所磨掉的細(xì)微高峰不會(huì)在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)入機(jī)油中。
4.要如何建立有效、一致的搪磨過程?
就像CNC加工一樣,要開發(fā)或優(yōu)化搪磨作業(yè)時(shí)必須先解決各種問題:
工件的材料、尺寸和形狀如何?
要多少產(chǎn)量?
工件的去除量是多少?
成品的孔公差是多少?
所要求的表面光潔度又是多少程度?
這些問題的答案,將會(huì)影響如何選擇合適的機(jī)器、固定裝置、工具、磨石、搪磨油或冷卻劑;以及搪磨過程中的加工參數(shù),如主軸的轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。搪磨石的選擇,則要根據(jù)工件材質(zhì)、要求公差和預(yù)計(jì)的去除量來選擇。磨石的規(guī)格與銑刀、車刀的規(guī)格一樣,依據(jù)磨料、粒度和結(jié)合劑而有非常多種規(guī)格可選擇。
5.潤化劑對(duì)搪磨的影響?
搪磨油和水基冷卻劑可提供加工過程所需要的潤滑。并能帶走切屑,將新的磨料帶到磨石表面,來保持最佳的切削效果。
富含表面活性劑的高品質(zhì)搪磨油,則可提供必要的潤滑性,來提高搪磨的施力,以至于能使用更硬的磨料,或使用更快的切削速度進(jìn)行磨削。而潤滑劑與硫磺極壓添加劑一起使用的話,可防止工件融黏和撕裂。也能同時(shí)清潔磨石,從而得到一致的表面光潔度。特殊配製的搪磨油也可用于一些嚴(yán)苛的加工條件中,例如容易產(chǎn)生刮傷的加工條件。
搪磨油有各種不同的配方,且具有各種粘度。對(duì)環(huán)境友善的環(huán)保油,則是以100%植物為基礎(chǔ)。
搪磨油有各種不同的配方,且具有各種粘度
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