光整加工技术
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光整加工技术的宏观特征及其合理选用体系的应用
的开展 需 要 。
效性 ， 如 清 洗 去 除 零 件 表 面 油 污等 ； 工 件 的 后续 处 理 主 要 是 保 持 光 整 加 工 的 良好 效 果 ， 如清洗烘干 、 退磁 处 理 等 ； 辅 料 的 后续 处 理 主要 是 提 高重 复使 用 效 果 ， 如 滚 磨加 工 用 磨 块 的表 面清 洗 等 。另 外 配 套 工艺与处理方法还包括工件 、 辅料等 的装 卸 、 筛选 、 废弃物分离等处
理 过程 。
１关 于光 整 加 工技 术 特 征 的分 析 为 了更 好 的进 行 光 整加 工 技 术体 系 的优 化 ， 进 行 其 目的应 用 策 略 的分 析 是 非常 必 要 的 ， 光 整 加工 模 块 的 开展 需 要 进 行 零件 、 部件 、 整 机 系统 模 块等 的协 调 。通 过 对 各 种机 械 加 工 方法 的应 用 ， 确 保 切 削 加工 环 节 、 铸 造环 节 、 焊接 加 工 环节 等 的协 调 ， 从 而 提 升零 件 的表 面光滑度 ， 提升其应用质量 ， 避免其表面出现 凹凸的情况 ， 避免其微 观 裂纹 及 其 拉应 力 的 出现 。 否 则 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 、 整 机 运 行 不 平稳 、 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， 常因零件缺陷的存在导致废品率上升 。 在光整加工模块 中， 为 了实 现 机 械 加 工 生 产 模 块 的优 化 ， 进 行 零 件加 工 环 节及 其 相关 环 节 的 生产 优 化是 非 常 必要 的 。 这 涉及 到 零 件 加 工 的 最 后一 个 步 骤 ， 通 过 对光 整加 工 模 块 的应 用 ， 以提 升 机 械 加 工 产 品 的 表 面 质量 ， 确 保 其 表 面 物理 性 能 的优 化 ， 这 需 要 进 行 表 面 抛光 模 块 、 研 磨模 块 等 的优 化 ， 从 而 满足 当下工 作 的需要 。 在 当下 加工模块中 ， 为了提升生产效益 ， 进 行 光 整 加 工 费 用 成 本 的 优 化 也 是 非 常必 要 的 ， 从 而确 保 产 品 的 附加 值 的提 升 。 比如 在 汽 车生 产 过 程 中， 其很 多 的 零件 都 需 要进 行 光 整加 工 ， 以进行 毛 刺 的去 除 。 也 有 些特殊产品， 如航空 、 航天装置 中精密度很高的精 密件 ， 其去毛刺 的 成本 和 其 他工 序 成本 的总 和相 差 无 几 。 零 件 表 面 质量 直 接影 响 零 件 的耐磨性 、 抗疲劳性 、 抗腐蚀性 、 配合有 效性 、 表面纹路 、 清洁状 况、 表 面光 泽 、 粘接强度 、 涂 漆性 能 、 镀层质量 、 流动 阻 力 和手 感 宜 人 等 。光 整 加 工在 提 高零 件 表 面 质 量及 表 面 完 整 性 的基 础 上 ， 最 终 可 以实现 提 高零 件 、 部件 、 整 机及 系统 使用 性 能 的 目的 。 在光整加． Ｉ 二 模块中 ， 为 了更 好 的提 升 工 作 效 益 ， 进 行 产 品 多 样 性 的控 制 也 是非 常 必 要 的 ， 从 而有 效 应 对 加 工对 象 的复 杂性 。这 需 要 我 们 进行 零 件 材 料 的分 析 ， 在光 整加 工 过 程 中 ， 针 对 各 种 材 料 不 能 节进 行 简单 的 区分 ，要 进 行 不 同材料 的特 性 指标 的 区别 对 待 ， 比 如 进 行 构成 材料 成 分 的分 析 ， 进行 其 导 电性 、 比重 、 韧 性 等 的分 析 。 为 了更 好 满 足 当下 工作 的需 要 ， 进 行 零 件 光整 加 工 表 面 不 同光 学 性 能、 氧 化层 厚 度 、 表面缺陷 、 表 面纹 理 等 模 块 的 区别 对 待 是非 常必 要 的 。零 件 的具 体 结 构 、 形 状 及 大小 ， 影 响加 工 原 理 、 方 法 及其 相 应 设 备 参数 和 工 艺参 数 的 选 定 。选 择 光 整加 工 方 法 时 ， 不 能 只 简单 的 区 分 箱 壳类 、 叉架类 、 盘盖类 、 轴 套类 和板 类 ， 而 应 注 重 区 分 是 整 体 零 件 表面 光 整加 工 还 是 局部 表 面 光 整加 工 ， 更重 要 的是 考 虑零 件 表 面 的具体情况 ， 如 内外表面结构的可回转性 、 平面大小 、 圆角半径 、 槽 的宽度及深度 、 通孑 Ｌ 直径及长度 、 盲孑 Ｌ 直径及深度 、 孔 内有无 台阶或 其 他结 构 、 异 形 孔 的结 构 形状 和 大小 等 。 受 到加 工 对 象 的 多 元性 及 其 加工 复杂 性 的 影 响 ， 光 整加 工 模 块 要 进行 加 工 方法 的多 元 化 的应 用 ，进行 技 术 开 发 环 节 的积 极 探 究 ， 保 证其 加 工 原理 的优 化 ，从 而 针 对不 同 的加 工 对 象及 其 具 体 要 求 ， 进 行光 整 加 ｌ Ｔ各 个 模 块 的应 用 ， 确 保 光 整 加 工 的统 一 性 。在 光 整 加 工 设 备 应 用 过程 中 ， 要 根 据 其 工作 自动 化 程 度 的差 异 ， 进 行 不 同数 控设备 、 手工设备等的配备 ， 也 要 进 行 光 整 加 工 技 术 理 论 的有 效 实 践， 保 证 光 整 加 工 技 术 体 系 的 健全 ， 实 现 其 内部 各 个 环 节 的有 效 协 调。 以满足当下工作 的需要。 配套工艺与处理方法的多样性 ， 所谓配 套］ 艺 与 处 理方 法 是 指 光整 加 工 前后 对 工 件 、 辅 料 等 的各 种 处理 工 艺及方 法 。 加 丁前 工 件 及 辅料 的预处 理 主 要 是要 保 证 光整 加 工 的有
效性 ， 如 清 洗 去 除 零 件 表 面 油 污等 ； 工 件 的 后续 处 理 主 要 是 保 持 光 整 加 工 的 良好 效 果 ， 如清洗烘干 、 退磁 处 理 等 ； 辅 料 的 后续 处 理 主要 是 提 高重 复使 用 效 果 ， 如 滚 磨加 工 用 磨 块 的表 面清 洗 等 。另 外 配 套 工艺与处理方法还包括工件 、 辅料等 的装 卸 、 筛选 、 废弃物分离等处
理 过程 。
１关 于光 整 加 工技 术 特 征 的分 析 为 了更 好 的进 行 光 整加 工 技 术体 系 的优 化 ， 进 行 其 目的应 用 策 略 的分 析 是 非常 必 要 的 ， 光 整 加工 模 块 的 开展 需 要 进 行 零件 、 部件 、 整 机 系统 模 块等 的协 调 。通 过 对 各 种机 械 加 工 方法 的应 用 ， 确 保 切 削 加工 环 节 、 铸 造环 节 、 焊接 加 工 环节 等 的协 调 ， 从 而 提 升零 件 的表 面光滑度 ， 提升其应用质量 ， 避免其表面出现 凹凸的情况 ， 避免其微 观 裂纹 及 其 拉应 力 的 出现 。 否 则 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 、 整 机 运 行 不 平稳 、 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， 常因零件缺陷的存在导致废品率上升 。 在光整加工模块 中， 为 了实 现 机 械 加 工 生 产 模 块 的优 化 ， 进 行 零 件加 工 环 节及 其 相关 环 节 的 生产 优 化是 非 常 必要 的 。 这 涉及 到 零 件 加 工 的 最 后一 个 步 骤 ， 通 过 对光 整加 工 模 块 的应 用 ， 以提 升 机 械 加 工 产 品 的 表 面 质量 ， 确 保 其 表 面 物理 性 能 的优 化 ， 这 需 要 进 行 表 面 抛光 模 块 、 研 磨模 块 等 的优 化 ， 从 而 满足 当下工 作 的需要 。 在 当下 加工模块中 ， 为了提升生产效益 ， 进 行 光 整 加 工 费 用 成 本 的 优 化 也 是 非 常必 要 的 ， 从 而确 保 产 品 的 附加 值 的提 升 。 比如 在 汽 车生 产 过 程 中， 其很 多 的 零件 都 需 要进 行 光 整加 工 ， 以进行 毛 刺 的去 除 。 也 有 些特殊产品， 如航空 、 航天装置 中精密度很高的精 密件 ， 其去毛刺 的 成本 和 其 他工 序 成本 的总 和相 差 无 几 。 零 件 表 面 质量 直 接影 响 零 件 的耐磨性 、 抗疲劳性 、 抗腐蚀性 、 配合有 效性 、 表面纹路 、 清洁状 况、 表 面光 泽 、 粘接强度 、 涂 漆性 能 、 镀层质量 、 流动 阻 力 和手 感 宜 人 等 。光 整 加 工在 提 高零 件 表 面 质 量及 表 面 完 整 性 的基 础 上 ， 最 终 可 以实现 提 高零 件 、 部件 、 整 机及 系统 使用 性 能 的 目的 。 在光整加． Ｉ 二 模块中 ， 为 了更 好 的提 升 工 作 效 益 ， 进 行 产 品 多 样 性 的控 制 也 是非 常 必 要 的 ， 从 而有 效 应 对 加 工对 象 的复 杂性 。这 需 要 我 们 进行 零 件 材 料 的分 析 ， 在光 整加 工 过 程 中 ， 针 对 各 种 材 料 不 能 节进 行 简单 的 区分 ，要 进 行 不 同材料 的特 性 指标 的 区别 对 待 ， 比 如 进 行 构成 材料 成 分 的分 析 ， 进行 其 导 电性 、 比重 、 韧 性 等 的分 析 。 为 了更 好 满 足 当下 工作 的需 要 ， 进 行 零 件 光整 加 工 表 面 不 同光 学 性 能、 氧 化层 厚 度 、 表面缺陷 、 表 面纹 理 等 模 块 的 区别 对 待 是非 常必 要 的 。零 件 的具 体 结 构 、 形 状 及 大小 ， 影 响加 工 原 理 、 方 法 及其 相 应 设 备 参数 和 工 艺参 数 的 选 定 。选 择 光 整加 工 方 法 时 ， 不 能 只 简单 的 区 分 箱 壳类 、 叉架类 、 盘盖类 、 轴 套类 和板 类 ， 而 应 注 重 区 分 是 整 体 零 件 表面 光 整加 工 还 是 局部 表 面 光 整加 工 ， 更重 要 的是 考 虑零 件 表 面 的具体情况 ， 如 内外表面结构的可回转性 、 平面大小 、 圆角半径 、 槽 的宽度及深度 、 通孑 Ｌ 直径及长度 、 盲孑 Ｌ 直径及深度 、 孔 内有无 台阶或 其 他结 构 、 异 形 孔 的结 构 形状 和 大小 等 。 受 到加 工 对 象 的 多 元性 及 其 加工 复杂 性 的 影 响 ， 光 整加 工 模 块 要 进行 加 工 方法 的多 元 化 的应 用 ，进行 技 术 开 发 环 节 的积 极 探 究 ， 保 证其 加 工 原理 的优 化 ，从 而 针 对不 同 的加 工 对 象及 其 具 体 要 求 ， 进 行光 整 加 ｌ Ｔ各 个 模 块 的应 用 ， 确 保 光 整 加 工 的统 一 性 。在 光 整 加 工 设 备 应 用 过程 中 ， 要 根 据 其 工作 自动 化 程 度 的差 异 ， 进 行 不 同数 控设备 、 手工设备等的配备 ， 也 要 进 行 光 整 加 工 技 术 理 论 的有 效 实 践， 保 证 光 整 加 工 技 术 体 系 的 健全 ， 实 现 其 内部 各 个 环 节 的有 效 协 调。 以满足当下工作 的需要。 配套工艺与处理方法的多样性 ， 所谓配 套］ 艺 与 处 理方 法 是 指 光整 加 工 前后 对 工 件 、 辅 料 等 的各 种 处理 工 艺及方 法 。 加 丁前 工 件 及 辅料 的预处 理 主 要 是要 保 证 光整 加 工 的有
模具表面光整加工工艺技术
２ ０ （ ２ ４ — Ｏ ０ ４ １ ）： ７ ５ ．
Ｆｉ ｉ ｈ ｎ ａ ｈ ｎ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｕ ｆ ｃ ｆ Ｄｉ ｎ ｓ ｉ ｇ Ｍ ｃ ｉ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ Ｓ ｒ ａ ｅ ｏ ｅ
ＬＩ ＡＮＧ ａｏｇｕ ｎｇ Ｘｉ － ａ
（ ｉ ｕ ｎ Ｈ ｅ ｖ ａ ｈ ｎ ｒ ｏ ｐ Ｃｏ Ｔａ ｙ ａ ａ ｙ Ｍ ｃ ｉ ｅ ｙ Ｇｒ ｕ ．，Ｌｔ ．，Ｔａ ｙ ａ ３ ０ ４，Ｃｈ ｎ ） ｄ ｉｕ ｎ０ ０ ２ ｉａ
不 符合 现代 化生 产 的要 求 ， 生产 率 低 ， 动强 度 大 ， 且 劳 加 工质 量 常取决 于操 作 者 的主 观 因 素 ， 腔 表 面各 处 型 的切 削用量 无法 保持 稳 定 不 变 ， 终 的 加 工 质量 难 以 最 保 证 。采用 磁力 研磨 加 工 工 艺 ， 用 数 控 加 工 中心 对 运 复 杂表 面实 现类 似“ 形 加 工 ” 仿 的精 密研 磨 ， 模 具 表 使 面 的精 加工 实现 自动化 ， 但可 大 幅度提 高 生产率 ， 不 而 且 可对 各加工 参数 实现 自动控制 。
京 ： 械 工 业 出版 社 ，０ ０ 机 ２０．
大 。 当磁 感 应 强 度 达 到 Ｂ一０ ９Ｔ 时 ， ． 金属 去 除 量 为
最 大 ， 时可 达 ４ ， 此 ２ｍｇ 之后 不再增 加 。这是 因 为随 磁
［ ３ 冯 慈 璋 ． 程 电磁 场 导 论 Ｅ ． 京 ： 等 教 育 出 版 社 。 ２ 工 Ｍ］ 北 高
粒磨削 的路程 越长 ， 复 加工 的频率 也越 高 ， 重 这样 既有
利于加 工 ， 有 利 于 表 面 粗 糙 度 Ｒ 也 ａ值 的降 低 。但 随 着磁极 头 回转 速度 的提 高 ， 磁刷 的离 心力增 大 ， 由此就 会 引起 磁磨粉 的飞散 ， 使其 失去 加工 能力 ， 影响加 工质 量 ， 验 中还 发现 当模 具 表 面为 凸 面 时这 种 现 象更 加 实 突 出。 因此 ， 表面形状 不 同 ， 极头 回转速度 应该 有所 磁 区别 。根据实 验结果 可 知 ， 工 凹 面 时磁 极 头 回转 速 加
模具成形表面的光整加工
02
模具成形表面的光整加工技术
研磨技术
研磨技术是通过研磨材料与模具表面间的摩擦和切削作用，去除模具表面的凸起和 凹陷，使表面更加平滑。
研磨材料可根据模具材料的硬度、研磨效率等要求选择，如金刚石、刚玉、碳化硅 等。
研磨技术适用于各种硬度的模具材料，尤其对于高硬度、高耐磨性的模具表面处理 具有显著效果。
电解抛光技术具有较高的加工 效率和较低的表面粗糙度，适 用于各种金属材料的模具表面 处理。
但电解抛光技术的设备成本较 高，且对环境有一定的污染。
超声波抛光技术
1
超声波抛光技术是利用超声波的振动作用，使抛 光工具与模具表面产生高频振动，从而去除表面 粗糙度，提高表面光洁度。
2
超声波抛光技术具有加工效果好、效率高、对环 境无污染等优点。
3
但超声波抛光技术的设备成本较高，且对于大型 模具的处理较为困难。
03
光整加工材料与工具
光整加工材料
研磨料
清洗剂
研磨料是光整加工的主要材料，根据 加工要求选择不同粒度的研磨料，如 金刚石研磨料、刚玉研磨料等。
清洗剂用于清除加工过程中产生的残 渣和污垢，保证加工表面的清洁度。
抛光剂
抛光剂通常由抛光粉、有机溶剂和结 合剂组成，根据抛光材料的不同选择 相应的抛光剂。
重要性
模具表面的质量直接影响制件的 表面质量和性能，因此对模具成 形表面的光整加工至关重要。
光整加工的目的
提高模具表面的耐磨 性、抗腐蚀性和抗疲 劳性能。
延长模具使用寿命， 降低生产成本。
降低制件表面的粗糙 度，提高制件的表面 质量和外观。
光整加工的方法与选择
机械抛光
利用抛光轮、抛光布等磨料对模具表面进行抛光，以达到 所需的表面粗糙度。适用于各种金属材料模具的抛光。
乏面光整加工技术及其应用(上)
很 大 程 度 上 决定 了数 控 机床 的性 能 。数控 机床 的 最
加 工和 去 毛 刺 技 术得 到迅 速 发 展 。 它是 一 门集 机 械
高移动速度、跟踪速度 、定位精度等重要 的指标都 取决于伺服 系统的动态和静态特性 。
另 外 ，航 空 航 天 、发 电 设备 等 产 品外 形 曲线 的 复 杂 化 ，致 使 制 造 技 术 不断 升 级 ，不 同加 工 工 序 及 工 艺 的 复 合加 工 促 进 了 生产 效 率 的 不 断提 高 ，制 造 过 程 自动 化程 度 不 断 提 高 。未 来 机 床 不仅 能 完 成 通
特 征、表面物理力学性能等 ）也提 出了越来越 高的
要 求 。作 为 提 高零 件 表 面 质 量 的表 面 光 整 加 工技 术 已 经 成 为 改 善 零 件 和 产 品 的 使 用 性 能 、提 高 可 靠
性 、延 长 使 用寿 命 的 重要 途 径 之一 。
例如 ，对Ｌ ４ ０ Ｌ ８ ＱＢ型柴油机的 １ 种摩 擦副零 ７ 件 ，采用表面光整加工方法进行光整加 工后 ，零件
蔼
冷 工 加
：７ ３
Ｔ ｉ ｎ
（ ）用 干 光 整加 工 的 设 备 ，不 需 要 很精 确 的 ２ 成 形运 动 ，但 工 件 与磨 具 之 间 的相 对 运 动应 尽 量 复 杂 。 因 为光 整 加 工 只要 保 证 磨具 （ 粒 度 的磨 料 ） 细 与 工 件加 工 表 面 能具 有 较 多 的 随机 性 接 触 （ 学 、化 学 、电 磁学 、流 体 力 学
等 多学科为一体的新 型边缘学科 ，日益受到人们的
重视 。
二 、表面光整加工技术的主要特点
无 论 是 传 统 的光 整加 工 方 法 ，还 是 近 年来 出现
加 工和 去 毛 刺 技 术得 到迅 速 发 展 。 它是 一 门集 机 械
高移动速度、跟踪速度 、定位精度等重要 的指标都 取决于伺服 系统的动态和静态特性 。
另 外 ，航 空 航 天 、发 电 设备 等 产 品外 形 曲线 的 复 杂 化 ，致 使 制 造 技 术 不断 升 级 ，不 同加 工 工 序 及 工 艺 的 复 合加 工 促 进 了 生产 效 率 的 不 断提 高 ，制 造 过 程 自动 化程 度 不 断 提 高 。未 来 机 床 不仅 能 完 成 通
特 征、表面物理力学性能等 ）也提 出了越来越 高的
要 求 。作 为 提 高零 件 表 面 质 量 的表 面 光 整 加 工技 术 已 经 成 为 改 善 零 件 和 产 品 的 使 用 性 能 、提 高 可 靠
性 、延 长 使 用寿 命 的 重要 途 径 之一 。
例如 ，对Ｌ ４ ０ Ｌ ８ ＱＢ型柴油机的 １ 种摩 擦副零 ７ 件 ，采用表面光整加工方法进行光整加 工后 ，零件
蔼
冷 工 加
：７ ３
Ｔ ｉ ｎ
（ ）用 干 光 整加 工 的 设 备 ，不 需 要 很精 确 的 ２ 成 形运 动 ，但 工 件 与磨 具 之 间 的相 对 运 动应 尽 量 复 杂 。 因 为光 整 加 工 只要 保 证 磨具 （ 粒 度 的磨 料 ） 细 与 工 件加 工 表 面 能具 有 较 多 的 随机 性 接 触 （ 学 、化 学 、电 磁学 、流 体 力 学
等 多学科为一体的新 型边缘学科 ，日益受到人们的
重视 。
二 、表面光整加工技术的主要特点
无 论 是 传 统 的光 整加 工 方 法 ，还 是 近 年来 出现
磨削及光整加工
2、内圆磨削——适合淬硬孔 、
比较外圆磨削与内圆磨削： 比较外圆磨削与内圆磨削：
砂轮小，转速低，表面粗糙度值大。 砂轮小，转速低，表面粗糙度值大。 砂轮轴直径小，悬伸长，刚性差。 砂轮轴直径小，悬伸长，刚性差。 磨损快，排屑冷却困难。 磨损快，排屑冷却困难。
比较磨孔与铰孔、拉孔： 比较磨孔与铰孔、拉孔：
专用机床改装的卧式车床加工余量小310微米生产率较高所需时间较短3060s表面质量好ra01001微米交叉网纹耐磨性好只提高表面质量不能提高尺寸精度和形位精度能加工外圆圆锥面孔平面和球面等1
机械制造技术基础
第八单元
磨削及光整加工
磨
削
（1）砂轮 磨削过程：切削、刻画、 （2）磨削过程：切削、刻画、滑擦 砂轮的自锐性： （3）砂轮的自锐性：
适应性好，同一砂轮可磨削不同直径。 适应性好，同一砂轮可磨削不同直径。 可加工淬硬的孔。 可加工淬硬的孔。 可提高孔的位置精度和修正轴线误差。 可提高孔的位置精度和修正轴线误差。 生产率低。 生产率低。
3、平面磨削
周磨法：接触面小，排屑冷却好， 周磨法：接触面小，排屑冷却好，但效 率低，用于精磨。 率低，用于精磨。 端磨法：效率高，但精度低，用于粗磨。 端磨法：效率高，但精度低，用于粗磨。
纵磨法：应用广、生产效率低，适用于单件、小批生产。 纵磨法：应用广、生产效率低，适用于单件、小批生产。
横磨法：生产率高，适用于磨削长度较短的外圆表面及轴颈 横磨法：生产率高， 需冷却，要求工件刚性较好。 需冷却，要求工件刚性较好。
无心磨：生产率很高， 无心磨：生产率很高，适用于大批大量精加工小型圆柱体工 但不能磨削有断续的表面。 件，但不能磨削有断续的表面。
① 机械抛光
3.工艺特点 3.工艺特点 方法简便经济 容易对曲面进行加工 仅能工
精密加工和特种加工简介
（3）当脉冲宽度不大时，对整个工件而言热 影响小，能够提升加工质量，适于加工热 敏性强旳材料。
电火花线切割加工 电火花线切割加工是用线状电极（钼丝或铜
丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割，有时简称线切割。其应用广泛， 占电加工机床旳60%以上。
二、电解加工
1、加工旳基本原理
电解加工（电化学加工）是利用金属 在电解液中产生阳极溶解旳电化学反应原 理，对金属材料进行成形加工旳一种措施。
不产生宏观应力和变形 加工材料范围很广 电子束能量密度高，生产率很高 加工过程能够自动化 污染少，加工表面不氧化 需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，
应用有一定旳不足
➢电子束加工旳应用
按其功率密度和能量注入时间旳不同，可用于打 孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等
➢高速打孔
最小直径可达0.003 mm左右 电子束还能加工小深孔（深径比>10:1） 可加工玻璃、陶瓷、宝石等脆性材料
3、电解加工旳特点及应用
（1）能以简朴旳进给运动一次加工出形状复杂旳型 面或型腔，如锻模、叶片等。
（2）可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削旳金 属材料。
（3）加工中无机械切削力或切削热，适合于易变形 或薄壁零件旳加工。
（4）加工后零件表面无剩余应力和毛刺。
（5）工具阴极不损耗。
（6）因为影响电解加工旳原因较多难于实现高精度 旳稳定加工。
焦点上到达很高旳能量密度，靠光热效应来加 工多种材料旳。
激光加工旳特点： 功率密度高达108~1010W/cm2，几乎可加工任何材
料 激光光斑可聚焦到微米级，输出功率可调整，可
用于精密微细加工 所用工具为激光束，是非接触加工，所经没有明
显旳机械力，没有工具损耗；加工速度快，热影 响区小 打孔和切割旳激光深度受限
电火花线切割加工 电火花线切割加工是用线状电极（钼丝或铜
丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割，有时简称线切割。其应用广泛， 占电加工机床旳60%以上。
二、电解加工
1、加工旳基本原理
电解加工（电化学加工）是利用金属 在电解液中产生阳极溶解旳电化学反应原 理，对金属材料进行成形加工旳一种措施。
不产生宏观应力和变形 加工材料范围很广 电子束能量密度高，生产率很高 加工过程能够自动化 污染少，加工表面不氧化 需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，
应用有一定旳不足
➢电子束加工旳应用
按其功率密度和能量注入时间旳不同，可用于打 孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等
➢高速打孔
最小直径可达0.003 mm左右 电子束还能加工小深孔（深径比>10:1） 可加工玻璃、陶瓷、宝石等脆性材料
3、电解加工旳特点及应用
（1）能以简朴旳进给运动一次加工出形状复杂旳型 面或型腔，如锻模、叶片等。
（2）可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削旳金 属材料。
（3）加工中无机械切削力或切削热，适合于易变形 或薄壁零件旳加工。
（4）加工后零件表面无剩余应力和毛刺。
（5）工具阴极不损耗。
（6）因为影响电解加工旳原因较多难于实现高精度 旳稳定加工。
焦点上到达很高旳能量密度，靠光热效应来加 工多种材料旳。
激光加工旳特点： 功率密度高达108~1010W/cm2，几乎可加工任何材
料 激光光斑可聚焦到微米级，输出功率可调整，可
用于精密微细加工 所用工具为激光束，是非接触加工，所经没有明
显旳机械力，没有工具损耗；加工速度快，热影 响区小 打孔和切割旳激光深度受限
第四节精整和光整加工
一, 研磨
1,基本原理: ,基本原理: 研磨是利用涂敷或压嵌游离磨粒与研磨剂的混合物于一定刚 性的软质研具上,在一定压力下, 性的软质研具上,在一定压力下,通过研具与工件作复杂的 相对滑动,经过研磨剂的机械及化学作用, 相对滑动,经过研磨剂的机械及化学作用,从工件上切除很 薄的一层材料,从而达到很高的精度和很小的粗糙度. 薄的一层材料,从而达到很高的精度和很小的粗糙度. 研具:是涂敷或嵌入磨料的载体,使磨料发挥切削作用, 研具:是涂敷或嵌入磨料的载体,使磨料发挥切削作用,同 时又是研磨的成形工具. 时又是研磨的成形工具.
四 抛光 1基本原理和方法 基本原理和方法 抛光是将工件以一定压力压于涂以抛光膏, 抛光是将工件以一定压力压于涂以抛光膏,并以 高速旋转的抛光软轮上, 高速旋转的抛光软轮上,对工件表面进行光整加 工的方法. 工的方法. (2)特点与应用 特点与应用 1.方法简便经济 方法简便经济 2.易加工曲面 易加工曲面 3.仅能提高表面质量 仅能提高表面质量 4.劳动条件差 劳动条件差 应用: 应用:零件表面的装饰加工或提高零件表面的疲 劳强度. 劳强度.
根据磨料是否嵌入研具的情况, 研磨可分为嵌砂研磨和无 嵌砂研磨两种: 1.嵌砂研磨 2.无嵌砂研磨 3.超精密研磨 超精密研磨是一种加工精度达0.1微米以下,表面光 洁度在 R 0.012 以上的研磨方法.
外圆的超精加工
2特点与应用
设备简单, 1.设备简单,操作方便. 设备简单 操作方便. 2.生产效率高 生产效率高 3.表面质量好 表面质量好 4.不能提高工件的加工精度 不能提高工件的加工精度 应用: 应用:汽车内燃机零件 轴承 精密量具 等.
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一.珩磨 加工原理:珩磨是一种用装有固结磨粒(油石) 1 . 加工原理 : 珩磨是一种用装有固结磨粒 ( 油石 ) 的磨 及压力进给切削的精加工方法. 具,及压力进给切削的精加工方法. 珩磨是一种在大批大量和成批生产中,孔的精加工方 珩磨是一种在大批大量和成批生产中 孔的精加工方 其工作原理见图4 所示. 法,其工作原理见图4-3-1所示. 珩磨的特点及应用: 2.珩磨的特点及应用 珩磨的特点及应用 特点: 生产效率高 生产效率高, 特点:1.生产效率高,珩磨头 相对工件运动速度高,刚性大, 相对工件运动速度高,刚性大, 压力大, 压力大,又有多个磨条同时连续 工作. 工作. 珩磨余量 铸铁件0 02 余量: 02- 15 15mm 珩磨余量:铸铁件0.02-0.15
光整加工
辅助填料 化学活性物质
研具 比工件材料软。最常用的是铸铁研具。
研磨可采用手工研磨和机械研磨 。 手工研磨 如在车床上研磨外圆柱面；机械研磨如图
手工研磨工具（研磨环） 研磨时，将研磨环套在工件上，并在研磨环与工件 之间涂上研磨剂，调整螺钉可使研磨环对工件表面 有一定的压力。 工件顶在车床两顶尖上，由车床主轴带动作低速旋 转，同时用手持研磨环沿轴线方向左右移动，直到 合格为止。
光整加工
光整加工是在精加工后为了进一步降低表面粗 糙度值或提高精度而采用的精密加工方法。常用 的光整加工方法有研磨、珩磨、抛光、超级光磨。
一、研磨加工
研磨是使研磨工具在一定压力作用下与工方法。
磨料 细粒度的刚玉和碳化硅 研磨剂 研磨液 煤油、汽油、机油调制
四
超级光磨
磨料粒度W20~W5，压力0.1~0.25MPa 。 相对运动三个：工件低速旋转，磨具轴向缓慢 进给，磨具轴向低频振动 加注切削液。
1 超级光磨原理
磨条最初接触工件表面时，压强大，磨条自锐 性好，切削作用强，逐渐将工件表面的微观凸峰 磨平。随着磨削过程的继续，二者间的压强减小， 逐渐过渡到光整抛光过程。当压强小于其间油膜 的表面张力时，完整的油膜将工件与磨条分开， 磨条的切削作用自动停止。
2 超级光磨的特点
1） 设备简单，操作方便。 2） 加工余量极小。3~10μm。 3） 生产率高 4） 表面质量好，较耐磨。表面粗糙度低于 Ra0.012μm 5） 不能提高工件的尺寸精度和形位精度。
3 超级光磨的应用
可加工外圆柱面、圆锥面、平面、球面等。零 件上仅要求表面粗糙度很小的表面均可用超级光 磨加工。
3 研磨的应用
可研磨内外圆柱面、圆锥面、平面、成形面等 各种表面 。如机械制造中柱塞泵的柱塞和泵体等 配合精密的偶件通过互研达到要求。镜头、量块 量规等测量仪器可通过研磨进行精密加工。
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用外，还 应考虑零件的加工要素及毛刺大小和部位， 尽量采用加工质量稳定、能降低劳动强度 和提高生产率的去毛刺方法。
• 且应保证，去毛刺加工后能达到工艺要求，不降 低零件尺寸精度、位置精度和形状精度，不改变 零件表面形貌及表层材料的热处理状态，不改变 零件物理、力学性能。 • 在选择去毛刺设备时，在综合考虑零件的产量、 生产周期，零件的性能、材质、形状、尺寸、加 工精度，毛刺存在部位、大小等因素时，还要考 虑设备投资大小，加工稳定性，不同类零件的适 应性，可操作性及环境问题。
磨料水射流去毛刺
• 通过高压水携带磨料从喷嘴喷射出去，巨 大的冲击能量和磨粒的切削力将毛刺从零 件表面去除。 • 适用于去除孔内毛刺，如深孔、盲孔、小 孔和狭缝等那些手工难以去除部位的毛刺。
挤压珩磨去毛刺
• 挤压珩磨是采用含有磨料的、具有黏弹性、 柔软性和切削性的磨流介质在挤压力作用 下形成半固态的、可流动的“挤压块”往 复流过工件预加工表面，从而产生磨削作 用，抛光工件表面或去除毛刺。
• 滚磨光整加工适用于高效率、大批量、各 种金属冲压件、精密锻铸件的抛光、去毛 刺、倒角、去氧化皮、除锈等，也适用于 硬质合金、陶瓷等工件的表面光整加工。
工件和磨 具等的环形容器
偏心激振块
环形振动光磨机的工作原理
光整加工－－去毛刺工艺
• 机械零件在加工制造过程中产生的毛刺， 对零件的加工精度、装配精度、使用要求、 再加工定位、操作安全和外观质量等许多 方面都会产生不良影响。 • 因此，对去毛刺工艺的要求越来越高，使 去毛刺技术得到了普遍重视，去毛刺工艺 也得到了迅速的发展，已从简单的手工作 业向机械化、自动化、智能化方向发展。
激光去毛刺
• 利用聚焦的激光束产生的热能熔蚀、气化 毛刺。 • 对于精度要求很高的集成电路和大规模集 成电路等电子元件，用激光去毛刺效果显 著。
放电加工去毛刺
• 利用电极间放电现象，将工件的毛刺去掉。 • 此法能去除较大的毛刺，且生产效率高， 设备简单，制造容易，成本低。 • 但不适用于复杂零件，这是因为对复杂零 件上毛刺，电极与工件毛刺间的放电距离 不易调整，去毛刺效果较差。
• 滚磨光整加工是利用工件和磨具在容器内， 通过一定的运动方式，使它们之间翻滚摩 擦、碰撞，从而达到工件表面光整的目的。 • 它的加工精度与研磨、珩磨、超精加工相 比较低，但能适用各种形状复杂表面的光 整加工。 • 而研磨、珩磨、超精等加工，虽然加工精 度高，但只能加工形状简单规则的表面。
滚磨光整加工
机械方式去毛刺
• 主要有振动去毛刺、喷射去毛刺、滚筒研 磨去毛刺、涡流式研磨机去毛刺等，这些 去毛刺的方法和设备，应用较为普遍。 • 此外，还有采用砂带磨削设备和其它特种 机械设备来去除毛刺的方法和技术。
热能去毛刺
• 热能去毛刺是将氢、氧气体分别通入高压密闭容 器中，电爆引燃，产生瞬时高温高压和冲击波， 使工件的毛刺熔化，多余的氧气将毛刺氧化成灰， 从而去除毛刺。 • 该方法效率高，无污染，对金属、塑料、橡胶等 任何结构形状零件的毛刺，尤其是零件形状复杂、 难于用手工去除的毛刺，效果显著。 • 但不适用于面积体积比过大及易变形薄壁件毛刺 的去除，且设备投资大，氧化灰难以清除，适应 零件少。
光整技术
光整加工技术
• 光整加工技术一般是指降低表面粗糙度和 提高表面层力学性质的加工方法，不着重 于提高加工精度，其加工方法有珩磨、研 磨、超精密加工、无屑加工及最近出现的 磨粒水射流抛光、冰射流抛光、电化学超 声波复合抛光等。 • 实际上，这些方法不仅能提高表面质量， 而且可以提高加工精度。
滚磨光整加工
原始的毛刺工步
• 是人工用锉刀、特种刮刀、油石、砂布、 钢丝刷等工具去毛刺，适用于去除精度要 求不高的小型零件表面的毛刺。其劳动强 度大，生产效率低，质量不稳定。 • 对于中小型零件则采用特制的刷子，通过 动力驱动(或手动)刷子旋转，对工件进行磨 削去毛刺，还可以对工件进行倒棱、微精 加工和抛光。 • 相对手工操作，该方法操作简单，移动方 便，成本低，效率高。
磁力研磨去毛刺
• 工作时，在工件和磁极间填充磁性磨料， 磁性磨料在磁场力的作用下沿磁力线形成 磁力刷，以一定的压力压向工件表面。 • 工件回转时，磁性磨料对工件表面进行研 磨，将毛刺去除。
超声波去毛刺
• 国内利用超声能量进行去毛刺加工的技术， 针对复杂模具型腔表面、深孔表面等目前 去除毛刺方法较难实现的部位，研制了超 声波去除毛刺装置，可以方便地更换超硬 磨料工具系统而将毛刺去除。
电化学(电解)去毛刺
• 电化学去毛刺是在电极和零件之间有一定 间隙，通过电解液导电形成电流，此时， 电极作为阴极，零件作为阳极，使得阳极 (零件毛刺部位)不断溶解，去除毛刺。 • 该方法去毛刺的质量高，稳定可靠，特别 适用于形状复杂零件和机械方法难于去除 的内表面毛刺，对铂、镍、钛、高硬度合 金淬火后零件的毛刺去除效果显著，但不 适用于非金属零件的毛刺去除。
• 且应保证，去毛刺加工后能达到工艺要求，不降 低零件尺寸精度、位置精度和形状精度，不改变 零件表面形貌及表层材料的热处理状态，不改变 零件物理、力学性能。 • 在选择去毛刺设备时，在综合考虑零件的产量、 生产周期，零件的性能、材质、形状、尺寸、加 工精度，毛刺存在部位、大小等因素时，还要考 虑设备投资大小，加工稳定性，不同类零件的适 应性，可操作性及环境问题。
磨料水射流去毛刺
• 通过高压水携带磨料从喷嘴喷射出去，巨 大的冲击能量和磨粒的切削力将毛刺从零 件表面去除。 • 适用于去除孔内毛刺，如深孔、盲孔、小 孔和狭缝等那些手工难以去除部位的毛刺。
挤压珩磨去毛刺
• 挤压珩磨是采用含有磨料的、具有黏弹性、 柔软性和切削性的磨流介质在挤压力作用 下形成半固态的、可流动的“挤压块”往 复流过工件预加工表面，从而产生磨削作 用，抛光工件表面或去除毛刺。
• 滚磨光整加工适用于高效率、大批量、各 种金属冲压件、精密锻铸件的抛光、去毛 刺、倒角、去氧化皮、除锈等，也适用于 硬质合金、陶瓷等工件的表面光整加工。
工件和磨 具等的环形容器
偏心激振块
环形振动光磨机的工作原理
光整加工－－去毛刺工艺
• 机械零件在加工制造过程中产生的毛刺， 对零件的加工精度、装配精度、使用要求、 再加工定位、操作安全和外观质量等许多 方面都会产生不良影响。 • 因此，对去毛刺工艺的要求越来越高，使 去毛刺技术得到了普遍重视，去毛刺工艺 也得到了迅速的发展，已从简单的手工作 业向机械化、自动化、智能化方向发展。
激光去毛刺
• 利用聚焦的激光束产生的热能熔蚀、气化 毛刺。 • 对于精度要求很高的集成电路和大规模集 成电路等电子元件，用激光去毛刺效果显 著。
放电加工去毛刺
• 利用电极间放电现象，将工件的毛刺去掉。 • 此法能去除较大的毛刺，且生产效率高， 设备简单，制造容易，成本低。 • 但不适用于复杂零件，这是因为对复杂零 件上毛刺，电极与工件毛刺间的放电距离 不易调整，去毛刺效果较差。
• 滚磨光整加工是利用工件和磨具在容器内， 通过一定的运动方式，使它们之间翻滚摩 擦、碰撞，从而达到工件表面光整的目的。 • 它的加工精度与研磨、珩磨、超精加工相 比较低，但能适用各种形状复杂表面的光 整加工。 • 而研磨、珩磨、超精等加工，虽然加工精 度高，但只能加工形状简单规则的表面。
滚磨光整加工
机械方式去毛刺
• 主要有振动去毛刺、喷射去毛刺、滚筒研 磨去毛刺、涡流式研磨机去毛刺等，这些 去毛刺的方法和设备，应用较为普遍。 • 此外，还有采用砂带磨削设备和其它特种 机械设备来去除毛刺的方法和技术。
热能去毛刺
• 热能去毛刺是将氢、氧气体分别通入高压密闭容 器中，电爆引燃，产生瞬时高温高压和冲击波， 使工件的毛刺熔化，多余的氧气将毛刺氧化成灰， 从而去除毛刺。 • 该方法效率高，无污染，对金属、塑料、橡胶等 任何结构形状零件的毛刺，尤其是零件形状复杂、 难于用手工去除的毛刺，效果显著。 • 但不适用于面积体积比过大及易变形薄壁件毛刺 的去除，且设备投资大，氧化灰难以清除，适应 零件少。
光整技术
光整加工技术
• 光整加工技术一般是指降低表面粗糙度和 提高表面层力学性质的加工方法，不着重 于提高加工精度，其加工方法有珩磨、研 磨、超精密加工、无屑加工及最近出现的 磨粒水射流抛光、冰射流抛光、电化学超 声波复合抛光等。 • 实际上，这些方法不仅能提高表面质量， 而且可以提高加工精度。
滚磨光整加工
原始的毛刺工步
• 是人工用锉刀、特种刮刀、油石、砂布、 钢丝刷等工具去毛刺，适用于去除精度要 求不高的小型零件表面的毛刺。其劳动强 度大，生产效率低，质量不稳定。 • 对于中小型零件则采用特制的刷子，通过 动力驱动(或手动)刷子旋转，对工件进行磨 削去毛刺，还可以对工件进行倒棱、微精 加工和抛光。 • 相对手工操作，该方法操作简单，移动方 便，成本低，效率高。
磁力研磨去毛刺
• 工作时，在工件和磁极间填充磁性磨料， 磁性磨料在磁场力的作用下沿磁力线形成 磁力刷，以一定的压力压向工件表面。 • 工件回转时，磁性磨料对工件表面进行研 磨，将毛刺去除。
超声波去毛刺
• 国内利用超声能量进行去毛刺加工的技术， 针对复杂模具型腔表面、深孔表面等目前 去除毛刺方法较难实现的部位，研制了超 声波去除毛刺装置，可以方便地更换超硬 磨料工具系统而将毛刺去除。
电化学(电解)去毛刺
• 电化学去毛刺是在电极和零件之间有一定 间隙，通过电解液导电形成电流，此时， 电极作为阴极，零件作为阳极，使得阳极 (零件毛刺部位)不断溶解，去除毛刺。 • 该方法去毛刺的质量高，稳定可靠，特别 适用于形状复杂零件和机械方法难于去除 的内表面毛刺，对铂、镍、钛、高硬度合 金淬火后零件的毛刺去除效果显著，但不 适用于非金属零件的毛刺去除。