超精加工

图

利用装在振动头上的细粒度油石对精加工表面进行的精整加工(见切削加工)。超精加工一般安排在精磨工序后进行,其加工余量仅几微米,适于加工曲轴、轧辊、轴承环和各种精密零件的外圆、内圆、平面、沟道表面和球面等。图为外圆超精加工的方法。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压力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nW的旋转运动(圆周速度vW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vf的纵向进给运动。超精加工过程可分为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。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。