精密磨削技术在零部件加工中的应用

精密磨削技术在零部件加工中的应用

王倩   宋庆雷 李向南

徐州巴特工程机械股份有限公司  江苏省徐州市

摘要：精密磨削技术在零部件加工中具有广泛的应用。通过表面精加工，可以去除零部件表面的缺陷，提高其表面质量和光洁度。对于孔加工，精密磨削技术可以实现高精度、高质量的孔加工，适用于要求严格的连接和定位部件。在轴承加工中，精密磨削技术可用于加工轴承内外圈和滚动体等关键部位，保证轴承的几何形状和尺寸精度，提高其运转平稳性和寿命。在液压破碎锤加工中，精密磨削技术可用于加工缸体和活塞，保证零件的加工精度，确保其产品性能。

关键词：精密磨削技术；零部件加工；应用

精密磨削技术是一种在零部件加工中广泛应用的高精度加工方法，适用于各种金属和非金属材料的加工，常见的加工对象包括模具、高速切削刀具、光学元件、航空航天零部件、精密轴承等。它能够通过磨削工具对工件进行精细修整和加工。在现代制造业中，零部件的尺寸和形状要求越来越高，因此精密磨削技术显得尤为重要。它能够实现高质量的加工效果，提供良好的表面质量以及高精度的尺寸控制。同时，精密磨削技术还能够应对各种复杂形状的工件，并满足不同行业的需求。

1.精密磨削技术的基本原理

精密磨削是一种加工方法，它利用磨具表面与工件接触区域的磨粒来去除材料。在这个过程中，磨粒通过与工件的相对滚动和切削作用，将工件表面的材料切削下来，以实现材料的去除效果。磨粒通常是具有较高硬度的颗粒，它们被引入到磨具中，这些磨粒呈均匀分布在其表面。这种分布有助于确保磨具在磨削过程中对工件表面进行均匀切削。

精密磨削是以两种机制为主要手段来去除材料。其中一种机制是利用磨粒对工件进行微切削，即通过磨粒沿着工件表面的微小切削作用，达到去除工件表面材料的目的。另一种是压痕和断裂作用，即磨粒在与工件接触区域形成高压区，通过塑性变形和破裂来去除工件表面的材料。

磨粒尺寸和磨具选择，磨削过程中，磨粒的尺寸对加工表面的粗糙度和光洁度有重要影响。一般情况下，较粗的磨粒可以用于加工表面的粗糙度较高的情况，而较细的磨粒则能够实现更高的光洁度。在精密磨削过程中，冷却液和润滑剂的运用对降低磨削温度、减少摩擦和磨损、提高加工效率以及改善表面质量均具有重要作用。

2.精密磨削技术在零部件加工的技术要点

选择具有高刚性和稳定性的磨削设备非常重要，以确保加工过程中能够达到较高的稳定性和精度要求。常见的磨削设备包括平面磨床、外圆磨床、内圆磨床和中心磨床等。选择合适的磨削工具也是关键的一步。通常使用的磨石包括金刚石磨石和氧化铝磨石等，根据被加工材料的硬度和加工要求选择合适的磨石。磨削参数的设置对加工结果影响很大。要根据被加工材料的性质、形状和加工要求来合理设置磨削速度、进给速度、切削深度、磨削液的使用等参数。

控制加工过程中的表面质量是精密磨削技术的重要目标。通过选择合适的磨削轴向、磨削路径和磨削方式，以及合理使用润滑剂和冷却液等手段，来保证加工过程中获得较高的表面质量。在加工过程中，常常需要对加工结果进行检测和调整，以确保加工的零部件能够满足要求。一些复杂的零部件可能需要进行多次磨削和调整才能达到最终的要求。在加工过程中，应充分了解被加工材料的特性和磨削机理，不断进行工艺参数的优化和细微调整。

3.精密磨削技术在零部件加工中的优势

精密磨削技术可以实现很高的加工精度，尤其对于形状复杂、高精度要求的零部件加工非常适用。通过磨削可以获得非常精确的尺寸和表面质量，满足精密零部件的要求。精密磨削技术能够实现更好的表面质量，因为它可以去除加工过程中产生的缺陷和残留物，使得零部件表面更加光滑、均匀，并且还可以控制表面的粗糙度和平整度，以满足不同的功能需求。精密磨削技术适用于各种材料的加工，包括金属、陶瓷、玻璃等。无论是硬质材料还是软性材料，都可以通过优化磨削参数来实现高效、高精度的加工。精密磨削技术可以适应各种不同形状、尺寸和复杂度的零部件加工。特别对于曲线、曲面、锥面等较为复杂的工件，磨削可以更好地实现精确的加工，满足设计要求。

4.精密磨削技术在零部件加工中的应用

4.1表面精加工

精密磨削技术具备满足光洁度要求高的零部件的需求。通过该技术，我们可以达到非常高的表面质量和光洁度要求。不仅限于光学镜片、玻璃表面、精密仪器零部件，还可以广泛应用于其他需要高度精密的领域。对于那些需要达到特定表面粗糙度的零部件，精密磨削是一个非常有效的方法。通过选择适当的磨削工艺参数和磨削液，可以控制和调整零部件的表面粗糙度水平。

硬脆材料的表面加工，对于硬脆材料如陶瓷、硬质合金等，精密磨削是一种常用的加工方法。通过合理的磨削路径设计和磨削工艺参数，可以在较高精度下实现这些材料的表面加工。在制造过程中，有时候零部件的表面会出现一些瑕疵、磨损或者变形等问题。为了修复这些问题并恢复零部件的表面形貌，精密磨削是一种有效的方法。通过精密磨削，我们可以消除表面缺陷，并重新塑造零部件的外观。通过精密的磨削加工，可以制备出具有特殊功能的表面。例如，可以通过磨削加工实现摩擦阻尼和润滑等特殊功能，以满足特定应用的需求。

4.2孔加工

高精度孔加工，精密磨削技术可以实现对孔的高精度加工需求。磨削过程中，通过合理选择磨削砂轮和磨削参数，可以实现对孔径尺寸、圆度、直线度、表面质量等方面的精确控制，满足对高精度孔加工的要求。根据精密磨削技术，我们能够实现对长孔的加工。通过巧妙设计磨削轮的形状和磨削路径，同时结合适当的刀具进给方式和优质的设备刚性，我们可以高效地完成长孔的加工任务，并且保证孔的直线度和圆度的要求。精密磨削技术在加工高纵深孔时具有一定的优势。由于磨削过程是无法直接观察的，相比其他加工方法如钻孔或铰孔，精密磨削可以避免切削液阻塞孔底，并提供更大的切削力而不会导致加工失稳，从而增加了对高纵深孔加工的可控性。比如，在液压破碎锤缸体的深孔加工中，应用非常广泛。精密磨削技术适用于复杂形状孔的加工。通过合理设计磨削轮和磨削路径，可以加工出不同形状的孔洞，如锥孔、倒角孔等，满足零部件中特殊孔加工的要求。

4.3轴承加工

轴承的内外圈是其主要零部件，需要具备较高的精度和表面质量。通过精密磨削技术可以对轴承的内外圈进行加工，使其具有高精度、光滑的表面质量，并满足相关的尺寸要求。轴承滚道是与滚珠或滚子直接接触的部分，对于轴承的运转性能至关重要。精密磨削技术可以对轴承滚道进行形状修整和磨削，使其具有良好的接触性能和低摩擦系数，提高轴承的使用寿命和运转效率。轴承在运转过程中可能会因为磨损或其他原因导致直径不符合要求，此时可以借助精密磨削技术对轴承的直径进行修复和精磨，恢复到设计要求的尺寸范围内。

轴承的圆度和圆柱度对其运转稳定性和寿命都有影响。精密磨削技术能够精确控制轴承的圆度和圆柱度，使其在使用过程中具备较好的稳定性和可靠性。随着表面硬度的不断提升，精密磨削技术成为对轴承进行硬化处理的有效方法，它能使轴承在表面硬度方面得到显著提高。通过这种技术的应用，轴承的耐磨性和抗疲劳性能得到了显著的改善，从而大大延长了轴承的使用寿命。

结语

精密磨削技术在零部件加工中扮演着重要的角色。它能够实现高精度、高质量的加工效果，提升零部件的性能和可靠性。随着科技的不断进步，精密磨削技术也在不断创新和发展，为零部件制造业带来更多的机遇和挑战。今后，可以期待精密磨削技术在更多领域的应用，使零部件加工更加精准、高效，并不断推动整个制造业的发展。因此，应该重视精密磨削技术的研究和应用，以满足不断变化的市场需求，实现零部件加工的创新与提升。

参考文献

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作者简介：王倩（1985-），女，汉族，江苏省徐州市人，工程师，工学硕士。研究方向：机械设计及制造。

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