卧式超声珩磨机床设计1实习报告Word格式文档下载.docx

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2、油石的选用-8-

3．油石用结合剂-9-

4、油石的尺寸和胶合方法-10-

3、珩磨的工艺参数及其特点-11-

1、选择切削用量的选择-11-

2．珩磨的切削压力-13-

3．珩磨用的冷却液-14-

第三章超声加工-15-

1、超声加工的原理和特点-15-

1、超声加工的原理-15-

2、超声加工的特点-15-

3、超声珩磨装置-16-

2、超声珩磨的主要参数选定-19-

1、超声波发生器-17-

2、超声换能器-17-

3、变幅杆-19-

4、弯曲振动圆盘-20-

5、挠性杆--油石座振动子系统-20-

6、油石-21-

7．冷却液-21-

小结-22-

第一章实习简介

新学期伊始，在做完我们的课程设计后，我们开始了毕业实习，其主要目的是为了我们即将迎来的毕业设计，因此此次实习有很重要的意义。

具体说来，这次实习是为毕业设计服务的。

他将帮助我们完成设计任务，了解和深入我们所选的题目。

我选的题目是超声珩磨装置的设计，对于这个题目我感觉是比较陌生的，首先没有系统的珩磨加工的理论知识，其次超声加工作为比较前沿的题目也是比较陌生的，因此这就更加使我提高了对本次实习的重视度。

我们实习的地点选在焦作神华机械有限公司.在这里我们深入的了解到，珩磨是一种固结磨料加工工艺，它通过磨料压力进给的切削精整加工。

以及珩磨机的结构和工作原理，珩磨头的结构和工作方式。

特别适合加工内孔，一定条件下还可以加工外圆面、球面和齿面等。

作为第二实习地点的河南理工大学先进制造研究所，使我们对超声加工有了比较系统的了解和认识。

超声加工是利用超声振动的工具端面，促使悬浮在工作液体中的磨粒冲击工件表面，去除工件表面材料的加工方法，很明显超声珩磨也就可以理解为利用超声振动使固结磨粒压力进给加工工件表面的加工方法，在河南理工大学先进制造研究所我们通过参观他的工作方式，对超声珩磨有了比较深入的认识，尤其是它在加工脆硬材料时显示的优势，比如陶瓷。

超声珩磨加工，可以极大程度保证加工精度,提高生产的效率。

第二章珩磨及珩磨的特点

二十年代初期，随着内燃发动机制造业的蓬勃发展，工人阶级创造了一种用磨条磨削发动机气缸内表面的方法，过种方法就叫做珩磨。

最初，珩磨工艺只在汽车、船舶和航空发动机制造业中应用。

由于珩磨加工出来的零件表面质量好，光洁度高，生产效率高，而且经济，所以很快就被入们推广应用到机械制造业的各个部门中去，成为比较先进的表面光整加工方法之一。

1、珩磨加工的原理及特点

1、珩磨工艺的特征

珩磨是磨削的一种特殊形式．它是用颗粒很细的油石（也称磨条）和适当的冷却液，利用可涨缩的磨头，使油石对机加工零件作综合运动（旋转和往复），来加工圆柱内表面的一种精整加工方法。

珩磨用的工具叫做珩磨头，呈磨柱形。

实际生产中，珩磨圆柱外表面时，偶而也有采用外珩磨头的，不过它的结构复杂，操作困难，加工效果比校差。

后来，通过生产实践，不断总结经验，采用两只特殊的细粒磨轮，交替磨削圆柱表面，以代替外珩磨头，同样达到了表面精整加工的目的．这种方法，称之谓双轮衍磨。

它采用的工具简单，效果与珩磨相同，不但生产效率高，而且成本低廉．因此，外珩磨头几乎就完全彼淘汰了．

珩磨圆拄内表面的珩磨头，一般以铰接形式与机床主轴相联结。

它的四周平均分珩着几块油石。

工作时，机床主轴带着它在孔内不断地作旋转和柱复运动。

通过珩磨头内部的机构，控制油石涨缩。

当油石涨开时，就磨削金属。

珩磨头作旋转和往复运动时，油石表面的磨粒沿零件加工表面不断地来回磨削，磨粒在零件表面这样运动的结果，形成了一条条螺旋线。

当珩磨头向上运动时，得到的是右螺旋线，向下运动时，得到的是左螺旋线．左右螺旋线交叉重叠的结果，在零件表面形成了复杂的网状细纹，这种网状细纹的表面光洁度很高，可以达到GB1031－68所规定的▽s～▽12．当具有这佯光洁表面的零件工作时，它的网状细纹可以贮存润滑液，使零件的接触表面形成很好的液体摩擦，从而得以减轻零件运动表面的磨损。

珩磨用的油石，是用极细的磨料颗粒制成的。

珩磨时，磨粒在零件表面形成的切削压力很低，一般不超过4～10公斤／厘米，所以零件表面产生的切削温度不高，一般不超过50℃。

由于切削力引起的村料结晶变化很小，因而零件表面的金属层也不容易遭到破坏。

珩磨后的零件表面质量很高，耐磨性也好。

由于珩磨头在半径方向的刚度比较太，因此油石在被加工孔半径较小地方的切削压力就增加，这局部地方磨去的余量也就多。

这样，被加工零件的表面就不断得到修正，逐渐近似精密的圆柱表面，从而使被加工孔获得很正确的几何形状，椭圆度都极小。

珩磨后的零件孔所以能达到很高的尺寸精度，也是因为珩磨能精密地调整并磨去一定余量的缘故。

它们的公差可以控制在0．005～0025毫米范围内。

换旬活说，可以达到国家标准GB159－59中规定的四级或五级精度要求。

珩磨工艺实际使用的范围很广，它可以加工直径8～1600毫米的任何零件的孔，深径比可达到兀／D＝109或更高比值。

近年来，由于双轮珩磨和金刚珩磨等新工艺的发展，珩磨在实际应用中不但可以加工零件的内圆柱表面，而且可以加工外圆柱表面，加之珩磨工艺生产效率高，成本低廉，因此是个很经济的加工方法．

随着机械制造业的高速发展，对零件的加工质量要求越来越高，下但要求有很高的精度，而且要求有良好的表面光洁度。

因为珩磨工艺有上述许多优点，所以趋来越被人们欢迎，并广泛地被应用在汽车、拖拉机、船舶、航空和机器制造的各个部门中。

例如汽车、拖拉机发动机的气缸、缸套、连杆、液压作动筒、千厅顶和液压阀壳体、花健孔、齿轮、圆柱外表面以及各种等径管子和炮膛等，都采用珩磨来最后修饰被加工零件的表面，以达到精整加工的理想效果。

2、珩磨头及油石

1、珩磨头的构造

珩磨头是磨孔用的一种工具，呈圆柱形。

因为珩磨的零件孔有大有小，有深有浅，所以珩磨头的结构形状也不尽相同，有普通珩磨头．深孔珩磨头、浅孔珩磨头和阶梯孔珩磨头等。

虽然由于用途不一样而结构稍有区别，但不论时那一种珩磨头来说，都必须具备以下几个基本条件，

（1）珩磨头上的油石对加工零仲表面的压力能自由调整，并能保持在一定的范围内；

（2）珩磨过程中，油石在轴的华径方向上可以自由均匀地涨绪；

（3）珩磨过穆中，零件孔的尺寸在达到要求之后，珩磨头上的油石应能自动停止涨开．

图2-1珩磨头

图2-1所示的珩磨头，是靠液压控制油石涨缩的。

它主要由两个部分组成：

上部一调节头，下部一工作头。

工作头是由钢质壳体1和壳体上嵌装六块油石座2所组成．油石座2的两端用弹簧6来固定，使它们紧紧靠在壳体1上。

在壳体1内部有一根长心棒7，通过中间传递杆6和两个锥体3铰接起来。

当液体压力传到心棒7上时，心棒7便向下推动中间传递杆6，使两个锥体3同时往下移动，从面推动垫块4，使油石座2徐徐向外涨开。

此时，珩磨头上的油石以固定的压力磨削金属。

当珩磨过程结束时，即零件孔尺寸达到要求之后，操纵机床，压力消失，心棒7便向上退回，弹簧日压缩油石座2，油石就向内收缩。

为了防止油石在珩磨头从零件孔内进出时碰伤零件的加工表面，在壳体1的周围，专门镶有夹布胶木板．调节头作调节工作头涨缩用。

当拧动珩磨头上的刻度盘时，可以直接控制两个锥体3的移动，通过它来操纵油石的涨缩尺寸。

在珩磨过程中，调整油石的涨缩尺寸和补镗油石的磨损量等，都是用调节头来实现的．

2-2图示是珩磨深孔用的珩磨头（孔的长度与直径之比接近L／D=10）。

它的结构是：

壳体1上的油石座均匀地分布着五块油石2。

心棒3和液压缸的活塞连接在一起。

当液压缸的活塞移动时，带着心棒3向下，推动螺杆4，使锥体5向前运动。

锥体5推动垫块6，使油石向外涨开而磨削零件。

当液压缸的活塞往回运动时，压力消失，心棒3随着洁塞向上。

此时油石座7借弹簧力的作用恢复到原来的位置，又紧紧地固定在壳体1的四周。

2-2深孔用的珩磨头

右图是珩磨带键槽的孔时用的珩磨头。

珩磨头壳体4内的拉杆2与心棒6连接在一起，通过垫块8来支承油石座9。

心棒6上带有两个角度为15’的锥体。

为了限制心棒6移动和自由旋转，在它的上部开有键槽，槽内装有螺钉键5弹黄7用来紧固油石座并防止垫块8从壳体内脱落。

珩磨头通过销钉3和销子1固定在机床的主轴上。

这是刚性联结珩磨头。

工作时，零件应该采用浮动夹具夹紧。

固定在珩磨头四周的油石，与珩磨主轴中心线成一个角度a。

这个角度的大小，应随被珩磨零件孔内键槽的长度、宽度和数量而变化。

例如：

加工直径40毫米的孔，孔内有六个长100毫米、宽6毫米的键槽，则建议采用宜径36毫米的珩磨头，用六块油石，长度为50毫米，宽度为8毫米，与轴心线成20度夹角。

这样安装油石，可以保证在同一时间内超越键槽的油石经常不少于两块，珩磨出来的零件质量就有保证。

2、油石的选用

珩磨前正确地选择油石，是保证顺利完成珩磨工艺的重要条件之一。

油石的性能，主要内四个因素来决定：

（1）制造油石用的磨料；

（2）磨料的粒度；

（3）油石的硬度；

（4）粘结磨料用的结合剂．

1、磨料

目前工厂内使用的珩磨用油石，主要是由白刚玉（代表符号GB）、黑碳化硅（代表符号TH）和绿碳化娃（代表符号TL）等3种磨料所制成。

它们的特性不同，用途也就不一样。

白刚玉磨料的颗粒是白色的，硬度较高而尖锐，但韧性较差。

用它制成油石，在磨削时，磨粒容易碎裂。

因此，磨削热量小，适宜珩磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及薄壁零件等抗拉强度高和韧性相差大的金属。

它的缺点是：

在磨削过程中，磨粒往往很快就全部崩坏，而且常常会整粒地掉下来，严重时，甚至使油石表面很快就失去切削能力。

因此，常常要更换或者重新把油石修磨之后，才能继续使用。

碳化硅由于颜色的不同，分成黑色和绿色两种，它们的表面光滑，硬度比刚玉还高。

其中绿色碳化硅比黑色碳化硅的硬度还要高些。

但韧性都比较差。

碳化硅磨料的颗粒上，布满了尖悦的棱角。

由干它的性质比绞脆；

在磨削过程中，因粒表面的棱角磨钝之后，磨粒本身能自动分裂而逐渐剥落，从而产生新的切削能力，这种现象叫做自锐作用。

这是碳化硅的优点。

用碳化硅制造的油石，磨削零件时，能获得教高的生产率和表面光洁度。

因此，碳化硅油石适合于珩磨强度低和性能脆的材料，例如铸铁、黄铜等某些有色金属和非金属材料。

2．磨料的粒度

粒度是指磨料颗粒的粗细和大小。

油石是用粒度很细的磨粒制成的。

油石粒度的粗细，对珩磨出来的零件表面光洁度有直接的影晌。

一般说来，珩磨时选择的油石粒度越粗，切削金属越快，生产率也就越高．但得到的加工表面光洁度较差。

反之，选择的粒度越细（号越大）．得到的表面光洁度就越高。

为了有效地切去加工余量，粗珩磨时选择粒度为80～180的油石，通常采用的粒度是120，珩磨出来的零件可以达到▽7的光洁度。

精珩磨时选择粒度为280～W20的油石，经过两次珩磨以后，可以达到▽8～▽12的表面光洁度，甚至更高。

按照我国新修订的磨料粒度标准，制造油石用的磨料粒度，可分为16级。

3．油石的硬度

所谓油石的硬度，指的并不是磨料颗粒本身的硬度，而是油石结合剂的强弱。

结合剂强弱的具体表现，就是磨料颗粒从结合剂中脱落下来所需要的力量的大小．如果结合剂很强，就是说，要用很大的力量，才能使磨粒从油石的表面脱落，那么，这种油石就是硬油石．反之，如果磨粒很容易就从油石的表面脱落下来，那么，这种油石就是软油石。

由此，我们对结合剂提出了一个基本要求：

要求它能够保证磨料颗粒在切削金属时紧紧地粘在油石表面上