光整加工
光整加工
第一节概述
常见的切削加工方法加工出的工作表面，如车削、铣削，包括普通磨削的工作表面放大后都有较明显的高低不平的微小峰谷。而精密设备及仪器中的许多零件精度要求很高，表面粗糙度值要求很小，普通加工方法难以满足要求，需要采用光整加工方法。
光整加工是使被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时,实现精度的稳定甚至提高加工精度等级的一种技术,是先进制造技术的一个重要组成部分。
一、光（精）整加工的定义
光整加工是指精加工后，从工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低工件表面粗糙度或强化其表面的加工方法。光整加工可以获得比一般机械加工更高的表面质量。
精整加工是指在精加工之后从工件上切除很薄的材料层，以提高工件精度和减小表面粗糙度为目的的加工方法。
光精整加工是指工件精加工或者在普通磨削后，用粒度很细的磨料对其表面进行微量切削和挤压、擦光的过程，主要用以降低工件表面粗糙度值或强化其表面或提高工件精度的加工方法。
二、光整加工技术特点
进行光整加工的目的，主要是提高零件的表面质量。无论是传统的光整加工方法，还是今年来出现的新工艺技术，都具有一下主要特点：
1）光整加工的加工余量小，原则上只是前道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下，只能改善表面质量（减小粗糙度值，消除划痕、裂纹和毛刺等），不影响加工精度。如果余量太大，不仅生产效率低，有时还可能导致工件的原有精度下降。
2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦的过程，只要保证磨具与工件加工表面能具有较大的随机性接触，
就能使表面误差逐步均化到最终消除，从而获得很高的表面质量。
3）光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证。
三、光整加工技术分类
为了保证和提高零件的表面质量，采用光整加工方法作为零件的终加工工序是十分有效的措施。目前光整加工技术的工艺方法很多，有不同的分类方法。
1.按光整加工的主要功能来分
光整加工降低零件表面粗糙度值
改善零件表面物理力学性能
去除毛刺飞边、棱边倒角
光整磨削、研磨、珩磨、抛光……滚压、喷丸强化……
喷砂、高温爆炸……
2.按加工时能力提供方法来分，有机械法、化学和电化学法、热能作用等
几大类
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光整磨削超精研
珩磨非自由磨具砂带抛光弹性轮抛光动力刷加工无削光整加工
机械法研磨滚磨磁性研磨自由磨具挤压珩磨光整加工液、气体喷射喷丸强化电化学抛光化学心轴抛光
化学和电化学法电化学振动光饰电解研磨超声波加工激光加工热能作用热电阻丝加工
高温去毛刺????????????????
第二节 几种典型的光整加工方法
在机械法光整加工中，按照磨料或以某种形式构成的模具在加工过程中所处状态的不同，可分为非自由模具光整加工和自由模具光整加工两大类。
自由磨具光整加工是指磨料或以某种形式构成的磨具，始终与工件没有确定相对位置，加工中处于游离状态，并以一定的相对速度和作用压力实现对工件表面的加工，达到提高工件的表面质量的加工方法。如磨块对工件表面的滚磨加工。
非自由磨具光整加工是指磨料或以某种形式构成的磨具，始终与工件保持确定的相对位置，并以一定的切削参数实现对工件表面的加工，达到提高工件的表面质量的加工方法。如砂轮对工件表面的光整磨削加工。
下面介绍几种典型的自由模具及非自由模具的光整加工方法。
一、研磨
在研具与工件之间置以研磨剂，对工件表面进行光精整加工的方法。尺寸公差等级可达IT5～IT3，Ra 值可达0.1～0.008 μm 。
1、工作原理
研具在一定压力作用下与工件表面之间作复杂的相对运动；通过研磨剂的机械及化学作用，从工件表面上切除一层极薄极细的材料，从而达到很高的精度和很小的粗糙度。
研磨加工中起切削作用的是磨粒，磨粒是硬度很高，形状及其不规则的微小多面体，尺寸一般在几微米至几十微米之间，它的每个棱角都相当于一把小的切削刀具。
2、研具
2.1 研具材料
研具材料应比工件材料软，以使部分研磨剂的磨料能嵌入研具表面，并对工件表面进行擦磨。
常用研具材料有：铸铁、软钢、黄铜、塑料或硬木。但最常用的是灰口铸铁研具。灰口铸铁耐磨性好，硬度较低，研磨时一部分磨料能嵌入研具表面，便于切削。
2.2手工研具
研磨使用的研具应该有较高的精度。研磨表面不同，研具形状也不同。研磨平面用研磨平板作研具，研磨外圆用研磨环作研具，研磨内圆用研磨棒作研具。常用的手工研具有研磨砂纸、研磨平板、外圆研磨环、内圆研磨芯棒等。
2.3研磨外圆的工具
在工具表面涂上一层均匀的研磨剂；将研具套在工件上，并调节好配合的松紧程度；工件旋转，研具沿轴向来回移动进行研磨。
3、研磨剂
研磨剂由磨料、研磨液和辅助填料等混合成，有液态、膏状和固态三种。
磨料起机械切削作用，由游离分散的磨粒作自由滑动、滚动和冲击来完成的。常用：金刚石、刚玉（氧化铝）、碳化硅等
粒度：粗研时为240＃～W20，精研时为W20以下。
研磨液起到冷却和润滑作用，并使磨粒较均匀地分布在研具表面。
常用：煤油、汽油、机油等
辅助填料使金属表面产生极薄的、较软的化合物薄膜，以便工件表面凸峰容易被磨粒切除，提高研磨效率和表面质量。
常用：硬脂酸、油酸等化学活性物质。
4、研磨方法
⑴手工研磨：由工人手持研具或工件进行研磨，例如研磨外圆面。
⑵机械研磨：在研磨机上进行
研磨外圆等回转表面，一般在专用的研磨机上或者在车床上进行。研磨外圆使用的研具由研磨环、研具夹组成，研磨环上开有槽，便于储存研磨剂。研磨外圆一般是工件旋转，手握研具往复移动。
研磨内圆时，使用的研磨棒由研套和芯棒组成，研套内表面与芯棒外端面配合，轴向移动带开口的研套可使研套外径增大或减小，便于调节研磨棒直径尺寸。研磨内圆一般是由机床主轴带动研磨棒旋转，手握工件往复移动。
研磨大多是手工操作，在某些情况下也用机器研磨。
5、工艺特点及应用
研磨具有以下特点：
?能获得稳定的高精度和好的表面粗糙度（其他方法较难达到）但不能提高工件各表面间的位置精度
?工艺简单（操作、使用设备、工具）
?被加工材料适应范围广(脆性材料、钢、铸铁、有色金属)
?生产率低，加工余量小（一般加工余量不大于0.01～0.03mm ）
?适用于多品种小批量的产品零件加工
?研磨剂易于飞溅，污染环境
应用：
?用于常见表面的精整加工；
?作为精密零件（块规、套规、角尺等量具，液压阀杆、液压阀套，精密螺纹等）的最终加工。
二、珩磨
大批量生产中，高精度的精密圆孔常常是在珩磨机上进行珩磨加工的。珩磨是由珩磨头带动磨条对孔进行细微切削的一种光整加工方法。尺寸公差等级可达IT6～IT4，Ra值可达0.2～0.05 m。
1、工作原理
用细粒度砂条组成珩磨头，加工时工件不转，珩磨头回转并做纵向往复运动，其中珩磨头是由珩磨机主轴带动旋转的，而由机床的曲柄连杆机构带动作往复运动。因此，珩磨头的主运动是磨条的螺旋运动，磨条上大量的磨粒在加工表面上刻划出交叉网纹。珩磨头的进给运动是磨条的径向扩张，这是由液压方式来驱动和控制的，磨条靠压力作用在工件表面产生磨削作用。
2、工艺特点
◆有多个油石条构成珩磨头，生产率较高。
◆加工表面呈现交叉网纹结构，有利于油膜的形成。珩磨头润滑性能好，表面磨损缓慢。
◆珩磨头结构复杂，调整时间较长。
◆精度高（可以提高孔的形状精度，但不能提高位置精度）。
3、工艺范围
主要用于孔的精密加工，如发动机气缸孔、液压装置的油缸孔；
孔径范围为φ5-φ500 mm，可加工深径比大于10的深孔；
适用于大批量生产；
不宜加工有色金属。
三、超精加工
超精加工是用装有细磨粒、低硬度油石的磨头，在一定压力下对工件表面进行光整加工的方法。细粒度油石以一定的压力压在作低速旋转运动的工件上，同时并作往复运动，对工件表面进行微量切削。
超精加工的加工装置主要由三部分组成：油石安装机构、油石加压机构及振荡机构。
外圆超精加工，是在充分的冷却润滑条件下，安装在振动头上的细粒度油石以力p（一般取0.05～0.3兆帕）与工件接触，并作振幅为A（一般取1～6毫米）、频率为f（一般取5～50赫）的纵向振动；工件作转速为n W的旋转运动（圆周速度v W一般不超过700米/分，最高可达1000米/分）。
因此，油石上的磨粒相对于工件表面的综合运动轨迹为一正弦曲线，这有利
于磨粒保持锋利的切削刃和有效地消除工件表面的形状误差。如工件表面比油石长，则油石或工件还应有速度为v f的纵向进给运动。
与磨削比较，超精加工能在几秒至几十秒钟内，把工件的表面粗糙度由Rα0.63～0.16微米改善到Rα0.08～0.01微米，并能有效地去除磨削产生的振痕、波纹、螺旋线等缺陷以及极易磨损的凸峰和变质层等，从而大大提高工件的使用寿命。
超精加工常用的油石的磨料粒度为W0.5～W28，粒度越细加工表面越光洁；常用的切削液为80％左右的煤油加20％左右的机油，并经严格过滤。
在超精加工的最初阶段，工件表面的凸峰和油石表面的接触应力很大，因而很快被磨去，随着凸峰高度的降低，油石与工件的接触面积逐渐增大，单位面积上承受的压力也随之减小，当压力小于油膜表面张力时，油石与工件被油膜分离，切削作用自动停止。这种作用是超精加工所特有的。为了保证加工质量，金属切除的高度应等于表面切痕的最大高度。具体的超精加工过程可分为以下4个阶段：
①开始时油石磨掉粗糙凸峰的强烈切削阶段；
②工件粗糙层被磨除后的正常切削阶段；
③磨粒变钝，其作用是由切削过渡到摩擦抛光的微弱切削阶段；
④油石和工件已很光滑，接触面积大大增加，因而压强下降，磨粒已不能穿破油膜与工件接触，于是进入停止切削阶段。
超精加工的工艺特点：
◆超精加工能降低加工表面粗糙度值
◆比珩磨或高速磨削的效率高
◆设备简单，操作方便
◆加工余量极小
超精加工常用来加工汽车和内燃机零件、轴承、精密量具等小粗糙度表面；加工轴类零件的外圆柱面，圆锥面、孔、平面和球面等。
四、抛光
某些零件的外露表面，为了使其光洁、美观、增加亮度，生产中常采用抛光
的加工方法。抛光是在高速旋转的布轮、布盘或砂带等软的抛光器或抛光轮上涂以磨膏（磨料、油酸、软脂），对工件表面进行光整加工的方法。
高速转动的抛光轮在磨膏的作用下，与工件表面材料摩擦、挤压，使之产生塑性流动，因而获得很光亮的表面。抛光轮的线速度高达30~40m/s，工件在无数磨粒的高速微弱切削及摩擦作用下，得到又光又亮的表面。
抛光的工艺特点：
?方法简便经济
?只能降低表面粗糙度（不能保持原有精度或提高精度）
?易于实现曲面的光整加工（由于抛光轮是弹性的，能与曲面相吻合）?劳动条件差（抛光多为手工操作，工作繁重，飞溅的磨粒、介质、微屑等污染工作环境）
应用：
?零件表面的修饰加工
?电镀前的预加工
?消除前道工序的加工痕迹（以提高零件的疲劳强度，而不是以提高精度为目的）
?零件材料、表面形状不受限制
第三节典型光整加工方法总结
工程陶瓷材料光整加工技术的研究(科技方法训练)
工程陶瓷材料新型光整加工技术的研究 可 行 性 分 析 报 告 班级： 姓名： 学号： 时间： 景德镇陶瓷学院
一、基本情况： 1、项目名称：工程陶瓷材料新型光整加工技术的研究 2、目的和意义 工程陶瓷具有许多优良的性能，比如较高的硬度和强度，很强的耐腐蚀、耐磨损、耐高温能力和良好的化学惰性等，因此在航空航天、化工、军事、机械、电子电器以及精密制造领域的应用日益广泛。目前各发达国家如德、日、美、英等国非常重视工程陶瓷的开发及应用。80年代以来，各国竞相投人大量的资金及人力，在工程陶瓷加工理论和技术、产品开发和应用等方面取得了很大的进展。 由于陶瓷材料的高硬度和高脆性，被加工陶瓷元件大多会产生各种类型的表面或亚表面损伤，这会导致陶瓷元件强度的降低，进而限制了大材料去除率的采用。对陶瓷高效磨削加工而言，根本目标就是在保持材料表面完整性和尺寸精度的同时获得最大的材料去除率。目前陶瓷的加工成本己达到整个陶瓷元件成本的80%～90% ，高加工成本以及难以测控的加工表面损伤层限制了陶瓷元件更广泛的应用。 陶瓷材料广阔的应用前景和复杂的加工特性，都要求对陶瓷的磨削加工过程进行全面而深入的了解。从上世纪90年代开始，国内外学者进行了大量的研究，在陶瓷磨削的新型方式、陶瓷磨削的材料去除机理、磨削烧伤、磨削表面完整性等的影响因素、不同磨削条件的最佳磨削参数等多方面都取得了积极的研究成果。本文主要就陶瓷磨削的研究现状及发展状况进行了归纳和总结。 3、磨削机理的研究： 由于砂轮的磨粒尺寸、形状和磨粒分布的随机性以及磨削运动规律的复杂性，给磨削机理的研究带来了很大的困难。在陶瓷磨削方面由于陶瓷的高硬度和高脆性，大多数研究都使用了“压痕断裂力学”模型或“切削加工”模型来近似处理。20世纪80年代初，Frank和Lawn首先建立了钝压痕器、尖锐压痕器和接触滑动三种机理分析研究模型，提出了应力强度因子公式K=aE·P/C2/3，根据脆性断裂力学条件K≥KC，导出了脆性断裂的临界载荷PBC ＝Cb·K ，他又根据材料的屈服条件s≥sY，导出了塑性变形模式下临界载荷PYYC=s3/g3(或PYYC=H3Y/g3)。 4、完成期限： 1、2012年08月，完成各单元最佳磨削参数的实验研究 2、2013年03月，完成砂轮工作轨迹的软件设计 3、2013年09月，完成用户试用 4、2013年10月，完成样机性能检测 5、2013年12月，样品技术鉴定 5、成果提供形式：
超声波金属表面光整--以车代磨技术--镜面加工新技术
超声波表面光整加工介绍 一.概述 超声波是一项新的应用技术，由于其独特的作用机理，被应用于许多领域。超声加工起源于50年代初，目前应用比较多的包括超声清洗、超声（塑料）焊接、超声钻孔等，超声车削、超声磨削、超声光整、复合加工等多处于研究阶段，还没有大量应用于生产。 超声波表面光整加工是这样一种先进应用技术。其机理是通过高频振动的硬质滚轮作用于待加工金属工件表面，使工件表层金属产生塑性变形，在塑性变形的过程中，产生了冷作硬化，达到了改善表面质量的目的。这种表面质量的改善是综合的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度降低，同时也弥合了一些微观裂纹，提高了工件的疲劳强度。 与传统的砂纸抛光、压光、磨削相比，超声波表面加工具有很多优点： 1.作用力大幅度降低在静压力等于传统压光静压力四分之一的情况下，其显微硬度相 2.加工区温度大幅度降低由于改变了加工方式，滚轮与工件的接触为断续捶击，大大减小了相互间的摩擦，温度也相应的降低，杜绝了因温度过高造成的表面缺陷。 3.大幅度降低表面粗糙度Ra值表面粗糙度可以提高三级以上，最高可达Ra0.02以下。 4.不产生切屑 5.提高已加工表面的耐磨性、耐腐蚀性以及抗疲劳强度由于超声波表面光整加工是压缩型塑性变形，工件表面产生一定的残余压应力，同时表面硬度提高50%以上，疲劳强度可提高近几倍。 6.节约设备成本超声波表面光整加工可直接代替砂光和磨削，在普通车床上即可进行光整加工，因此大大节约了购置设备的费用，尤其对大型和超大型工件，效果更为明显。 7. 生产效率高例如在普通车床上加工外圆表面，工件线速度70m/S，走刀量为 0.05-0.15mm/r，其效率相当于精车。 二.系统构成 本系统由超声波系统、工具头和其他一些附件构成。工具头可以安装到普通机床（如车床）上对工件进行加工而不需对设备作任何改变，对于一些特殊的加工项目也可以开发相应的工艺装备以便于加工。 三.应用范围 超声波表面光整加工设备可用于加工内外圆表面、平面，如各种液压缸内外孔、活塞杆、冶金轧辊等的加工，可以直接替代珩磨和磨削；借助数控设备或专用工装可以加工各种异型面如汽轮机叶片、航空发动机叶片、飞机蒙皮等；可加工的材料包括碳钢、工具钢、合金钢、不锈钢、铸铁、铸钢、铜及铜合金、铝及铝合金、铝镁合金等材料，所加工材料的硬度最高可达HRC60。对加工的零件来说，越是大型零件越具有优越性，可应用于工程机械、压力机、石油机械、煤矿机械、汽车、轧钢等行业。 技术-山科数控,金属表面纳米加工技术的唯一持有者,山科数控研发团队与国内知名高校三年研发、近千次实验，汲取德国加工技术精髓，二次创新、提高，成就了山科数控的纳米磨床！
光整加工
光整加工 第一节概述 常见的切削加工方法加工出的工作表面，如车削、铣削，包括普通磨削的工作表面放大后都有较明显的高低不平的微小峰谷。而精密设备及仪器中的许多零件精度要求很高，表面粗糙度值要求很小，普通加工方法难以满足要求，需要采用光整加工方法。 光整加工是使被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时,实现精度的稳定甚至提高加工精度等级的一种技术,是先进制造技术的一个重要组成部分。 一、光（精）整加工的定义 光整加工是指精加工后，从工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低工件表面粗糙度或强化其表面的加工方法。光整加工可以获得比一般机械加工更高的表面质量。 精整加工是指在精加工之后从工件上切除很薄的材料层，以提高工件精度和减小表面粗糙度为目的的加工方法。 光精整加工是指工件精加工或者在普通磨削后，用粒度很细的磨料对其表面进行微量切削和挤压、擦光的过程，主要用以降低工件表面粗糙度值或强化其表面或提高工件精度的加工方法。 二、光整加工技术特点 进行光整加工的目的，主要是提高零件的表面质量。无论是传统的光整加工方法，还是今年来出现的新工艺技术，都具有一下主要特点： 1）光整加工的加工余量小，原则上只是前道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下，只能改善表面质量（减小粗糙度值，消除划痕、裂纹和毛刺等），不影响加工精度。如果余量太大，不仅生产效率低，有时还可能导致工件的原有精度下降。 2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦的过程，只要保证磨具与工件加工表面能具有较大的随机性接触，
光整加工
模具表面的光整加工技术 刘德平1，李宏兵1，2 （1.郑州大学机械工程学院，450000；2.郑州轻工业学院轻工职业学院450002）关键词：模具；光整加工；高速铣削 光整加工是指精加工后，从工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低工件表面粗糙度或强化其表面的加工方法。光整加工可以获得比一般机械加工更高的表面质量。 模具表面光整加工一直以来都是模具加工中的难题之一，特别是对于一些硬度较高的金属模具进行装配时，我国目前仍以手工研磨抛光为主。手工研磨抛光不仅难以保障产品质量、加工周期长，而且模具钳工作业环境差、劳动强度大，从而使之成为模具制造效率的瓶颈，也制约了我国模具行业向更高层次发展。 对于模具复杂型腔和一些狭缝的精加工，传统的机加工方法已无法胜任，必须采用新的工艺措施，如电化学或电化学机械光整加工技术。随着科学技术的不断发展，各类模具的加工工艺要求越来越高。提高模具的抛光效率和表面质量，使我国模具制造工艺水平再上新台阶，已成为刻不容缓的重要课题。 在模具表面光整加工技术中，主要的可以分为两大部分，即传统光整加工技术和非传统光整加工技术。传统光整加工技术主要是以手工研磨抛光为主和逐渐发展起来的机械光整加工；非传统光整加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、电火花抛光、激光抛光技术以及磁流变抛光等。下面就主要的加工方法进行介绍。
1. 常用光整加工方法与设备 (1) 手工研磨抛光 该方法是传统模具光整加工所采用的主要手段，也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于模具钳工的经验和技术水平，但效率低(约占整个模具周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。但就目前的社会经济技术发展状况来看，在今后的相当一段时间内还不能完全淘汰这种加工手段。 (2) 数字式模具抛光机 这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。其工艺特点主要有： a)具有平整功能，最大可平整的波纹长度为75mm。 b)和手工抛光相比，功效提高一倍，质量提高一个等级。 c)质量稳定，重复性好。 应用范围： a)各种模具材料：包括铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金。 b)适用模具表面尺寸：从100×100mm~1500×3000 mm。 (3) 超声波模具抛光机 该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。它能完成一般抛光工具(电磨软轴等)难以伸入的窄槽、窄缝、边、角等曲折部位的抛光，抛光后不塌棱角，不影响模具的精度。该工具可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间提高了工作效率。为了提高粗糙度大于Ra1.6工件的抛光速度，工具采用超声波与专用的高
光整加工技术综述全解
光整加工技术综述 摘要：介绍了光整加工技术在制造业中的重要地位和作用，对光整加工技术进行分类并分析了光整加工技术的工艺方法及特点，叙述了各类光整加工技术的发展历程，并着重介绍了几类非传统光整加工技术的应用和不足，最后分析了光整加工技术未来的发展要求和方向。 1 光整加工技术的含义、地位及作用 表面质量是评价零件质量的一个重要指标，零件表面的凹凸不平、飞边毛刺、磕碰划伤和微观裂纹等，不仅影响零件的表面质量，同时也影响整机的装配精度、性能和使用寿命。所谓光整加工，是指被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时，实现精度的稳定甚至提高加工精度等级的一种技术，是先进制造技术的一个重要组成部分。 2 光整加工技术的特点 进行光整加工的目的，主要是提高零件的表面质量。无论是传统的光整加工方法，还是近年来出现的新工艺技术，都具有以下主要特点： （1）光整加工的加工余量小，原则上只是上道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下，只能改善表面质量（减小粗糙度值，消除划痕、裂纹和毛刺等），不影响加工精度。如果余量太大，不仅生产效率低，有时还可能导致工件的原有精度下降； （2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨
料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦的过程，只要保证磨具与工件加工表面能具有较大的随机性接触，就能使表面误差逐步均化到最终消除，从而获得很高的表面质量； （3）光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证； （4）有效地清除铸件、锻件和热处理件的表面的残渣、杂质及氧化皮； （5）改善工件表面层应力状态，形成抗疲劳破坏的均匀压应力值（一般比原值增大50%以上）； （6）改善工件表面层金相组织状态，提高表面显微硬度，一般提高6% ~ 20%，形成一定深度的耐磨损、抗疲劳的致密金属层，深度一般提高4倍以上； （7）提高工件清洁度，完成传动件的初期磨损，改善整机部分性能指标，缩短整机磨合期40%以上； （8）降低工艺成本，减轻工人劳动强度，提高生产效率，无污染，便于机械化和自动化生产。 3 光整加工技术的分类及工艺方法 光整加工主要有采用固结磨料或游离磨料的手工研磨和抛光、机械传统光整加工、非传统光整加工和复合非传统光整加工。如果按能量提供方法分类，则可大致分为机械法、化学和电化学法、热能作用这几类。若按光整加工的主要功能来分，可分为下面3大类：
超声加工技术的现状及发展趋势
超声加工技术的现状及发展趋势 前言：超声波加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。超声波加工技术是一种涉及面广且更新快的机械加工技术。结合近年来超声加工技术的发展状况，综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用，并阐述了超声加工技术的发展趋势。 关键词：超声波加工、超声振动、声复合加工、应用、发展、正文: 1、超声振动系统的研究进展及其应用 超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成，是超声设备的核心部分。在传统应用中，超声振动系统大都采用一维纵向振动方式，并按“全调谐”方式工作。但近年来，随着超声技术基础研究的进展和在不同领域实际应用的特殊需要，对振动系统的工作方式和设计计算、振动方式及其应用研究都取得了新的进展。 日本研究成功一种半波长弯曲振动系统，其切削刀具安装在半波长换能振动系统细端，该振动系统换能器的压电陶瓷片采用半圆形，上下各两片，组成上下两个半圆形压电换能器(压电振子)，其特点是小型化，结构简单，刚性增强。日本还研制成一种新型“纵-弯”型
振动系统，并已在手持式超声复合振动研磨机上成功应用。该系统压电换能器也采用半圆形压电陶瓷片产生“纵-弯”型复合振动。日本金泽工业学院的研究人员研制了加工硬脆材料的超声低频振动组合钻孔系统。将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合，制造了一台组合振动钻孔设备，该设备能检测钻孔力的变化以及钻孔精度和孔的表面质量，并用该组合设备在不同的振动条件下进行了一系列实验。实验结果表明，将金刚石中心钻的超声振动与工件的低频振动相结合是加工硬脆材料的一种有效方法。 东南大学研制了一种新型超声振动切削系统。该系统采用压电换能器，由超声波发生器、匹配电路、级联压电晶体、谐振刀杆、支承调节机构及刀具等部分组成。当发生器输出超声电压时，它将使级联晶体产生超声机械伸缩，直接驱动谐振刀杆实现超声振动。该装置的特点是：能量传递环节少，能量泄漏减小，机电转换效率高达90%左右，而且结构简单、体积小，便于操作。沈阳航空工业学院建立了镗孔用超声扭转振动系统，采用磁致伸缩换能器，将超声波发生器在扭转变幅杆的切向作纵向振动时在扭振变幅杆的小端就输出沿圆周方向的扭转振动，镗刀与扭振变幅杆之间采用莫氏锥及螺纹连接，输出功率小于500W，频率为16～23 KH z，具有频率自动跟踪性能。西北工业大学设计了一种可在内圆磨床上加工硬脆材料的超声振动磨削装置。该装置由超声振动系统、冷却循环系统、磨床连接系统和超声波发生器等组成，其超声换能器采用纵向复合式换能器结构，冷却循环系统中使用磨削液作为冷却液；磨床连接系统由辅助支承、制动机
光整机X400新说超塑
BJG-X400自由磨具光整设备 使用说明书 廊坊市北方天宇机电技术有限公司 前言 随着科学技术的迅速发展，对各种机器零件的精度要求越来越高，光整技术（包括光整加工工艺及设备）也获得迅速发展。 由我公司与太原理工大学联合设计的X400自由磨具光整设备是对零件表面，特别是轴类零件表面进行光整加工的一种新型设备，它具有生产效率高、光整加工效果明显的特点，填补了我国光整加工设备的空白，并列为1995年度国家科技成果推广项目，同年获得了国家科委颁发的中国专利十年成就奖。 目录 1、机床的用途 2、机床的技术规格 3、结构与工作原理 4、装料简介 5、设备操作程序及注意事项 6、机床的润滑 7、电器设备原理 8、机床的搬运与安装 1、机床的用途 本机床广泛应用于对各种轴（曲轴、凸轮轴、齿轮轴、光轴）、齿轮、盘套、杆件零件表面去毛刺、去飞边、倒圆角、倒棱边。经本机床光整后的零件表面粗糙度在原基础上细化1－2级；同时不改变工件原有尺寸及配合精度；改善零件表面物理机械性能，消除集中应力，并能提高零件表面的硬度，增加零件表面耐磨层，提高零件的使用寿命，且能降低成本，使生产率提高4－10倍。 2、机床的技术规格 三轴加工直径范围≤230mm 三轴加工长度范围≤300mm 六轴加工直径范围≤200mm 六轴加工长度范围≤220mm 主轴数 6根 主轴电机功率 4kW
滚筒电机功率 5.5kW 滚筒容积 400升 横梁升降速度 1.28m/min 横梁升降最大行程 600mm 升降电机功率 0.75kW 水循环系统功率 2.2kW 机床外形尺寸（长×宽×高） 1660×1120×2640(mm) 机床重量 2200kg 3、结构与工作原理 如下图： 结构简图及部件名称 1.底座 2.立座 3.下限位开关 4.立柱 5.夹紧机构 6.横梁 7.提升机构 8.上限位开关 9. 主轴箱 10.滚筒 11.转盘 12.支座及回转机构13.操作面板 14.变频器 工作原理： 在光整工件时，工件在提升机构的带动下，插入滚筒磨料中，并在主轴箱的带动下自转。而滚筒则带动磨料、磨液和水回转，回转方向与工件自转方向相反，从而使磨料对工件表面进行碰撞、挤压、划刻等，实现对工件的微切削高效加工。 4、装料简介 4.1 磨料装至距滚筒上部80mm左右即可。 4.2 水循环系统的容量约600L 4.3 磨液为水的1.5％左右。 5、设备操作程序及注意事项 5.1 操作程序 a.接通电源开关，电源指示灯亮。 b.主轴箱位于装卡工件位置，横梁夹紧手柄位于夹紧位置。 c.将装夹好被加工零件的专用夹具安装在主轴上，同时松开横梁 夹紧手柄。 d.依加工时间调定时器，然后按下主轴箱旋转按钮，主轴带动工 件顺时针方向旋转。 e.按主轴箱下降按钮，主轴箱下降。当工件插入磨块中至加工位 置后，松开按钮，下降停止。 f.搬动横梁锁紧手柄，使横梁夹紧在立柱上。 g.按动循环按钮，滚筒逆时针方向旋转，开始加工工件，通过时 间继电器自动转换主轴和滚筒的旋向，实现正反运动。 h.加工完毕，主轴、滚筒同时停止转动。 i.松开横梁夹紧手柄，按主轴箱上升按钮，主轴箱上升至装卡工
表面滚磨光整加工工艺现状与发展综述
研究生课程（论文类）试卷 2 011/2 012学年第1学期 课程名称：机械工程发展现状 课程代码：14000102 论文题目：表面滚磨光整加工工艺现状及发展综述学生姓名：贾政 专业﹑学号：机械制造及其自动化112211017
表面滚磨光整加工工艺现状与发展综述 贾政 112211017 摘要:从不断提高零件表面质量的角度出发, 列举国内外重要事实、数据，阐述研究开发光整加工技术的必要性。在种类繁多的光整加工技术中,概括性地提出自由磨具光整加工的基本概念、主要功能及特点, 重点阐述滚磨光整加工技术的研究、开发、应用及发展方向。关键词：表面质量、自由磨具光整加工、滚磨光整加工、去毛刺、加工自动化 1研究开发光整加工技术的必要性及国内外动态 1.1 研究开发光整加工技术的必要性 各种机械加工方法, 无论是切削, 还是铸造、锻造、冲压、焊接, 几乎都不可避免地在零件表面留下一定的缺陷, 如表面不平、凸棱明显、刀痕波纹、飞边、毛刺、微观裂纹及一定的拉应力等。这些缺陷对零件外观及使用功能造成一定的影响, 如造成电器产品工作失灵、机械传动系统磨损加剧、振动及噪音加大、密封失效、机械效率下降、影响电镀保护层的结合力等。更为严重的是, 零件在自动流水线上加工时, 常因缺陷的存在导致废品率上升。因此, 必须从多方面采取措施, 最大限度地克服这些缺陷, 这是用户所急、企业所想, 更是研究工作者的立足点。 在机械加工中, 以提高零件表面质量为目的的各种加工方法、加工技术统称为表面光整加工技术, 简称光整技术。它的发展水平直接关系到产品的质量和性能, 以及产品的成本和价格。但事实上, 对精密表面光整加工及去毛刺, 并不是一件容易的事, 在工业发达国家的制造业中, 对此均十分重视。美国曾对400个工厂进行调查, 其中70%以上的工厂去毛刺费用惊人, 最高竟占生产成本的40%。在这400个工厂中, 有80个工厂去毛刺费用占生产成本的10～20%。近十年来, 美国每年去毛刺费用在30亿美元以上,有的年份竟高达80亿美元。在日本,TOYOTA汽车公司有25%的工作人员直接或间接从事光整去毛刺的工作。据统计, 一辆高级小轿车有95%以上的零件需进行去毛刺及光整加工。更有甚者, 对航空、航天装置中精密度很高的零件, 其去毛刺的成本和其他工序成本的总和相差无几。在激烈的国际竞争中, 中国机械工业产品有相当一部分是由于零件表面质量问题而失利的。 光整加工技术己成为现代机械工业发展必不可少的内容, 在最大限度推广应用已有技术的基础上, 研究开发新的光整加工技术十分必要。 1.2 国内外学术动态
超声加工技术的研究现状及其发展趋势
超声加工技术的概况及其未来发展趋势分析 摘要：结合了近年来超声加工技术的发展情况，综述了超声振动系统的研究发展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用，并阐述了超声加工技术的发展趋势。 关键词：超声加工；超声振动系统；超声复合加工；微细超声加工；超声振动切 Abstract:Based on the up to date of the development of ultrasonic machining technology, review the research and development of ultrasonic vibration system and ultrasonic machining deep hole processing technology, drawing mold and cavity mold polishing, machining difficult materials, the ultrasonic vibration cutting, ultrasonic compound in processing and other aspects of the latest applications, and describes the ultrasonic machining technology trends. Key words:ultrasonic machining; ultrasonic vibration system; ultrasonic composite processing; micro ultrasonic machining; ultrasonic vibration cutting 超声加工是利用超声振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。 超声加工原理图 几十年来，超声加工技术的发展迅速，在超声振动系统、深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、超声复合加工领域均有较广泛的研究和应用，尤其是在难加工材料领域解决了许多关键性的工艺问题，取得了良好的效果。 1 超声振动系统的研究概况及其应用 超声振动系统由换能器、变幅杆和工具头等部分组成，是超声设备的核心部分。在传统应用中，超声振动系统大都采用一维纵向振动方式，并按“全调谐”方式工作。但近年来，随着超声技术基础研究的进展和在不同领域实际应用的特殊需要，对振动系统的工作方式和设计计算、振动方式及其应用研究都取得了新的进展。 日本研究成功一种半波长弯曲振动系统，其切削刀具安装在半波长换能振动系统细端，该振动系统换能器的压电陶瓷片采用半圆形，上下各两片，组成上下两个半圆形压电换能器(压电振子)，其特点是小型化，结构简单，刚性增强。 东南大学研制了一种新型超声振动切削系统。该系统采用压电换能器，由超声波发生器、匹配电路、级联压电晶体、谐振刀杆、支承调节机构及刀具等部分组成。当发生器输出超声电压时，它将使级联晶体产生超声机械伸缩，直接驱动谐振刀杆实现超声振动。该装置的特点是：能量传递环节少，能量泄漏减小，机电转换效率高达90%左右，而且结构简单、体积小，便于操作。
流体抛光技术研究-文献综述
流体抛光技术研究 精密零件制造中的最终精加工是一种劳动强度大而不易控制的过程，它在全部制造成本中所占的比重有时可高达15%。磨料流加工技术是一种能够保证精度、效率、经济的自动化光整加工方法，是解决精密零件最终精加工的一种有效方法[1]。它是以一定的压力强迫含磨料的粘弹性物质(半流动状态的蠕变体或粘弹性体，称其为柔性磨料或粘弹性磨料 )通过被加工表面，利用其中磨粒的刮削作用去除工件表面微观不平材料而达到对工件表面光整加工的目的。磨料流加工是20世纪60年代由美国两公司独立发展起来的，最初应用于航空、航天领域的复杂几何形状合金工件的去毛刺加工。随着科学技术的飞跃发展，在宇航、导弹、电子、计算机等精密机械零件的工艺性能要求不断提高的情况下，以前用手工、机械、化学等方法对零件表面进行抛光、倒角、去毛刺均有其局限性，特别是对零件内小孔径、相互交叉的孔径及边棱进行抛光、倒角、去毛刺更是无能为力；而磨料流加工技术由于具有对零件隐蔽部位的孔、型腔研磨、抛光、倒圆角的作用，又有对外表面各种复杂型面研磨、抛光的能力，因而具有其它方法无法比拟的优越性。目前，这项技术已应用在宇航和兵器工业，同时也扩展到了纺织、医疗、缝纫、精密齿轮、轴承、模具制造等其它机械行业。 近年来，Fletcher等研究了磨料流加工中应用的高分子聚合物的热特性和流变性，认为介质的流变性对磨料流加工的成败具有重要的作用。Davies和Fletcher研究了几种配料的流变性与其相应的加工参数之间的关系，结果表明黏度和磨料的比例都会影响温度和介质通过工件时的压力下降，在磨料流加工过程中温度是影响介质黏度的一个重要因素。Williams和Rajurkar的研究表明，介质的黏度和挤压力主要决定着表面的粗糙度和材料去除率，表面粗糙度精度的改善主要发生在磨料介质的前几个挤压往复行程中，并提出了估算动态有效切削磨粒数目的方法和每个行程中磨粒磨损量的计算方法。他们还提出了多孔抛光中金属去除分布的实验方法与定量分析方法，发现用磨料流加工一个具有中心孔和四个外围孔的工件时，中心孔的金属去除率比外围孔的金属去除