第4章-粗磨精磨抛光.

第四节表面粗糙度简介与标注概述一、表面粗糙度的定义：是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此，它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况，一般按S分：●S＜1㎜为表面粗糙度；●1≤S≤10㎜为波纹度；●S＞10㎜为f形状；如右图所示二、表面粗糙度对工件的影响：表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。

由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：1)影响零件的耐磨性：表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。

2)影响配合的稳定性：对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了连接强度。

3)影响零件的疲劳强度：粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

4)影响抗腐蚀性：粗糙零件的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

5)影响零件的密封性：粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

6)影响接触刚度：接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力，机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。

7)影响测量精度：零件被测表面和测量工具面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精度测量时。

此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性各接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动阻力等也有影响。

三、表面粗糙度评定依据：1.取样长度：取样长度是评定表面粗糙度所规定一段基准线长度。

第一章˙机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。

（P7）˙机械加工工艺过程由若干个工序组成。

每个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。

˙工序三条件：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工作对象（工件）连续完成的那一部分工艺过程。

˙安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一个安装。

˙工位:在工件的一次安装中，通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把为一个加工位置上的安装内容称为工位。

˙工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。

˙走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。

˙零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持，称之为机械制造工艺系统。

（P10）˙在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。

（P11）˙生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。

˙装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。

装夹方式：1.夹具中装夹 2.直接找正装夹 3.划线找正装夹（P13）˙采用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的6个自由度，实现完全定位，称之为六点定位原理。

（P15）˙完全定位工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。

（P17）˙不完全定位工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。

˙工件应该完全定位还是不完全定位由工件的加工要求和自身形状决定。

˙欠定位：在加工时根据被加工面的尺寸、形状和位置要求，应限制的自由度未被限制，即约束点不足，这样的情况称为欠定位。

欠定位的情况下是不能保证加工要求的，因此是绝对不能允许的。

不完全定位不一定就是欠定位，不完全定位应注意可能会有欠定位。

《机械制造基础》试题及答案一、单选题（共30 道试题,共90 分。

）1。

钻孔有两种基本方式，其一是钻头不转,工件转，这种加工方式容易产生（ B ）误差。

A. 轴线歪斜B. 锥度C. 轴线歪斜和锥度D。

轴线歪斜和腰鼓形2。

（ C ）时,前角应选大些.A。

加工脆性材料B。

工件材料硬度高；C。

加工塑性材料D。

脆性或塑性材料3.主要影响切屑流出方向的刀具角度为(C)A。

前角B. 后角C. 刃倾角D。

主偏角4.减小主偏角，（A ）。

A。

使刀具寿命得到提高 B. 使刀具寿命降低 C. 利于避免工件产生变形和振动D。

对切削加工没影响5。

下列刀具材料中，适宜制作形状复杂机动刀具的材料是( B ）A。

合金工具钢B。

高速钢C。

硬质合金钢D。

人造聚晶金刚石6。

成批加工车床导轨面时,宜采用的半精加工方法是( A ）A. 精刨B。

精铣C. 精磨D。

精拉7。

（ B )时,选用软的砂轮。

A。

磨削软材料B。

磨削硬材料 C. 磨削断续表面 D. 精磨8。

机床主轴齿轮( B )要求高些。

A。

传递运动的准确性 B. 传动的平稳性 C. 载荷分布的均匀性D。

侧隙9。

精加工时，应选用( C ）进行冷却.A。

水溶液 B. 乳化液 C. 切削油D。

温度较高的水溶液10。

加工φ100的孔，常采用的加工方法是( C )A。

钻孔 B. 扩孔C。

镗孔D。

铰孔11。

在切削平面内测量的角度有（D )A。

前角 B. 后角C。

主偏角 D. 刃倾角12。

车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直，车出的工件将呈现出（D )。

A。

腰鼓形和锥度。

B。

腰鼓形C。

锥度 D. 端面中凸形13。

数控机床主要适用的场合是（B ）A。

定型产品的大批量生产 B. 多品种小批量生产 C. 中等精度的定型产品D。

修配加工14.主运动是由工件执行的机床有（A ）A。

车床 B. 镗床 C. 磨床 D. 牛头刨床15。

积屑瘤很不稳定，时生时灭，在（）产生积屑瘤有一定好处,在（)时必须避免积屑的产生.( D ) A。

精磨工艺.txt喜欢我这是革命需要，知道不？！你不会叠衣服一边呆着去！以后我来叠！我一定要给你幸福，谁也别想拦着。

第四章精磨精磨又称细磨。

它是介于粗磨与抛光两大工序之间的重要工序。

精磨的目的是保证工件达到抛光前所需要的面形精度、尺寸精度和表面粗糙度。

因此，精磨的质量对抛光的影响是非常重要的。

精磨的方法分为散粒磨料精磨和金刚石精磨。

前者称为古典法精磨，又称自由研磨；后者称为高速精磨。

§4—1精磨的技术要求与技术分类一、精磨的技术要求。

1、表面粗糙度要求粗磨完工的光学玻璃表面粗糙度比较大，即表面凹凸程度很严重。

散粒磨料加工常以金刚砂研磨后留下来的表面，其玻璃表面破坏层约30微米，表面粗糙度RZ小于6微米；固着磨料加工常以金刚石砂轮加工的表面，其表面破坏层约50微米，表面粗糙度RZ约在0.9微米以下。

精磨的目的之一，就是要使光学玻璃表面凹凸程度变小，以达到能被抛光抛去的程度。

目前情况下认为：用散粒磨料以金刚砂加工后破坏层在12微米以下，粗糙度在0.4微米以下；固着磨料加工时，以W10金刚石丸片加工后的破坏层在8微米以下，表面粗糙度Rz在0.35微米以下。

2、几何面形精度要求光学完工的几何面形要求—般很高，往往是在微米级精度，要达到这样高的精度，只能通过精磨这道工序逐级提高，从而为最后的抛光工序作好准备。

在古典法抛光中，精磨后的表面几何形状要比抛光完工零件差4～8个牛顿干涉圈，大约2微米左右；在现代高速抛光中只能相差2个牛顿干涉圈，约0.5微米左右。

这里要注意，在实际生产中，精磨后的面形应该是低光圈，这时对凸透镜来说是曲率半径应大一些，而对凹透镜则相反，曲率半径要小一些。

二、精磨方法的分类精磨一般可以分为散粒磨料研磨法和固着磨料法。

后者又分为：成型面形工具和范成法之分。

散粒磨料精磨也称古典法，就是以金属成型模具(通常用黄铜)，中间加上金刚砂对玻璃逐步研磨。

每更换一次磨料粒度就得更换一个曲率半径的球摸。

第2章粗磨精磨抛光讲授郎贤礼单位仪器科学与光电工程学院HFUTLOGO概述??光学零件的抛光是获得光学表面的最主要工序。

其目的一是去除精磨的破坏层达到规定的表面质量要求二是精修页型达到图纸要求的光圈和局部光圈最后形成透明规则的表面??抛光的过程十分复杂。

并且对抛光机理未形成普遍的理论。

??抛光机转速、压力、抛光模和抛光剂质量等都对抛光效率和零件有重要的影响。

LOGO概述??迄今为止对抛光的本质仍然没一个统一的看法。

但大致可以归纳为三种理论机械磨削理论、化学作用理论和热的表面流动理论。

??抛光机转速、压力、抛光模和抛光剂质量等都对抛光效率和零件有重要的影响。

??关于抛光的本质的三种基本假说概述如下一.机械磨削理论??机械磨削理论认为抛光是研磨的继续其本质与研磨是相同的都是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行微小切削作用的结果。

由于抛光是用较细颗粒的抛光剂所以微小的切削作用可以在分子大小范围内进行LOGO??其主要实验依据如下??一抛光后的零件质量明显减轻–零件抛光后质量明显减轻。

通过实验测得被抛掉的玻璃颗粒尺寸平均为11·2nm。

??二抛光表面有起伏层和机械划痕–用氧化铈抛光时零件表面凸凹层厚度为3090nm用氧化铁抛光凸凹层要2090nm .用电子显微镜观察玻璃表面发现每平方厘米的抛光表面有3万至7万条深为0.008-0.070微米的微痕约占抛光总面积的1020。

综上说明抛光是机械作用的过程。

??三抛光剂的粒度和硬度对抛光效率的影响–抛光剂直接作用于玻璃表面其粒度和硬度对机械磨削作用都有重要影响–实验表明LOGO–光粉粒度直径在一定范围内粒度愈大抛光速率愈高抛光速率与颗粒大小成正比。

抛光剂硬度愈高抛光速率愈高如目前广泛使用的氧化铈抛光粉Ce0。

比氧化铁–红粉的硬度高所以前者比后者的抛光速率高23倍。

??四抛光速率与压力、速度成线性关系–在抛光过程中压力和相对速度在一定限度内抛光速率与压力、速度近似成线性关系。

铁产品抛光技术铜产品有几种抛光方式，均可达到较理想的效果：1、手工打磨抛光（俗称磨光），即：打砂，打磨轮，过布轮2、振动抛光（震动抛光），即：粗磨，半精磨，精磨，钢珠振光3、振动化学抛光，即：细磨，加化学抛光药水因传统的第一种和第二种比较费时费力，我现在详细介绍一下第三种抛光方式及流程：一：选用机型为振动研磨（最好是带变频控制器的）二：选用磨料：（高频瓷或高铝瓷，最好是高频瓷）三：选用辅助药水：(铜弱腐蚀剂，铜抛光剂)操作步骤如下：1：振动研磨机中加入抛光石，加抛光石的量为振动研磨机的容量的60%，投入产品的量与抛光石的比例为1：2或1：3，用水清洗3-5分钟后，把水放干，机台内只有少量水即可，加入研磨液，研磨液与产品的比例为3KG:100KG，研磨时，铜产品会变为灰色，此时你不必惊慌，这为正常现象，因为药液在对产品进行氧化作用，（其作用为：药水把表面腐蚀后，产品表面会变得比较软，然后再用比较细腻的研磨石把软层轻轻擦掉，这样作循环作用，产品表面就会由粗糙变为平整和细腻，最后就会变为非常细腻及光滑), 药液在一定时间内会有持续性的药效，时间大概为：1-2小时，药效过了后，产品表面就会慢慢由灰色变为铜的本色，这时你可以根据你公司的品质要求查看，看是否已经达到了你公司的要求，假如没有的话，清洗干净后你可以继续重复一下以上操作，也就是再磨一次，假如达到了公司要求的，可以继续下一步操作，需冲水，把机台内残留的药液洗干净2：抛光，机台和磨石及产品均不变，加抛光液，量为：产品比抛光液=100：1，抛光时间大概为40分钟，此时产品光亮照人，可发电镀及进行表面其它处理，冲水80%干净，把产品捡出作抗氧化处理，烘干3：电镀4：抛光后产品一览以上就是振动化学抛光的全过程如有不明之处，请来电咨询。

精磨怎么操作方法
精磨的操作方法如下：
1. 准备工具：将需要精磨的物品和磨砂材料准备好，并把磨砂材料按照粒度从粗到细排列好。

2. 涂抹磨料：使用毛刷或者细毛笔将磨料均匀地涂抹到需要精磨的部位上。

3. 开始磨砂：用手或用电动工具进行磨砂，按照从粗到细的顺序依次使用不同粒度的磨砂材料进行磨砂，直到物品表面光滑为止。

4. 清洗：使用清水或者清洗剂彻底清洗干净磨砂后的物品，去除磨料残留和灰尘。

5. 抛光：最后，可以使用抛光剂或者清洁液将物品表面进行抛光，使其更加光滑、质感更好。

注意事项：
1. 磨砂时要轻柔，力度均匀，避免磨出凹凸不平的痕迹。

2. 磨砂过程中，要时刻检查物品表面，避免过度磨损或过度磨砂。

3. 磨砂后要彻底清洗干净，以免砂粒残留影响使用。

光学玻璃加工破坏层研究及粗磨,精磨,抛光工序加工余量的合理
匹配
光学玻璃加工破坏层是指在光学玻璃加工过程中产生的表面损伤和缺陷，这些破坏层会影响玻璃的光学性能和质量。

因此，对于光学玻璃的加工破坏层的研究是非常重要的。

在光学玻璃的加工过程中，粗磨、精磨和抛光是三个主要的工序。

合理匹配这三个工序的加工余量，可以有效地控制加工破坏层的厚度和分布，提高玻璃的光学性能和质量。

以下是一些建议来合理匹配粗磨、精磨和抛光工序的加工余量：
1. 粗磨工序：粗磨是为了去除玻璃表面的较大缺陷和不平整，因此加工余量可以相对较大。

通常，粗磨的加工余量可以设置为玻璃厚度的10%至20%左右。

2. 精磨工序：精磨是为了进一步改善玻璃表面的平整度和光洁度，同时减少加工破坏层的厚度。

精磨的加工余量通常比粗磨小，一般设置为玻璃厚度的5%至10%左右。

3. 抛光工序：抛光是为了获得高质量的光学表面，使其具有高光洁度和低表面粗糙度。

抛光的加工余量通常非常小，一般在几个微米以下。

具体的加工余量还要根据玻璃的材料、厚度、要求的光学性能以及加工设备和工艺等因素进行调整。

在实际操作中，需要进行试验和优化，以找到最适合的加工余量匹配。

对于加工破坏层的研究还包括对其形成机制、控制方法以及检测技术的研究。

通过深入了解加工破坏层的特性和影响因素，可以进一步优化加工工艺，提高光学玻璃的加工质量。

光学加⼯⼯艺简介光学零件的加⼯，分为热加⼯、冷加⼯和特种加⼯，热加⼯⽬前多采⽤于光学零件的坯料备制；冷加⼯是以散粒磨料或固着磨料进⾏锯切、粗磨、精磨、抛光和定⼼磨边。

特种加⼯仅改变抛光表⾯的性能，⽽不改变光学零件的形状和尺⼨，它包括镀膜、刻度、照相和胶合等。

冷加⼯各⼯序的主要任务是：粗磨（切削）⼯序：是使零件具有基本准确的⼏何形状和尺⼨。

精磨（粗磨）⼯序：是使零件加⼯到规定的尺⼨和要求，作好抛光准备。

抛光（精磨）⼯序：是使零件表⾯光亮并达到要求的光学精度。

定⼼⼯序：是相对于光轴加⼯透镜的外圆。

胶合⼯序：是将不同的光学零件胶合在⼀起，使其达到光轴重合或按⼀定⽅向转折。

球⾯光学零件现⾏加⼯技术三⼤基本⼯序为：1、范成法原理的铣磨（切削）2、压⼒转移原理的⾼速粗磨3、压⼒转移原理的⾼速抛光。

范成法原理的铣磨（切削），虽然加⼯效率较⾼，但其影响误差的因素较多，达到较⾼精度和较粗糙度较困难。

压⼒转移原理的准球⼼⾼速粗磨和⾼速抛光，零件受⼒较均匀，加⼯效率也较⾼，但必须预先准确修整磨（模）具的⾯形，才能保证零件的⾯形精度。

准确修整⾯形精度需要操作者的经验和技巧，⽽且需反复修整。

⼀、传统研磨与⾼速研磨特点1.传统研磨传统研磨也叫古典研磨，它是⼀种历史悠久的加⼯⽅法其主要特点是：（1）采⽤普通研磨机床或⼿⼯操作；（2）要求⼈员技术⽔平较⾼；（3）研磨材料多采⽤散砂（研磨砂）抛光沥青（4）抛光剂是⽤氧化铈或氧化铁；（5）压⼒⽤加荷重⽅法实现虽然这种⽅法效率低, 但加⼯精度较⾼所以，⽬前仍被采⽤。

2.⾼速研磨抛光⼀般是指准球⼼法（或称弧线摆动法）。

其主要特点是：（1）采⽤⾼速、⾼压和更有效的利⽤抛光模，⼤⼤提⾼了抛光效率（2）压⼒头围绕球⼼做弧线摆动，⼯作压⼒始终指向球⼼，也是靠球模成型的。

3.范成法准球⼼法对机床的精度要求较低,加⼯⽅法和传统法相近，易于实现，⽤的较⼴；范成法对机床精度及调整要求较⾼，⽬前很少采⽤。

专利名称：一种粗磨精磨抛光一体化工艺专利类型：发明专利
发明人：张有良,叶勇越,孙朝平
申请号：CN202011057449.3
申请日：20200930
公开号：CN112355783A
公开日：
20210212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种粗磨精磨抛光一体化工艺，具体工艺流程为：从压型来料后，直接上槽盘加工大面，通过铣磨机初步铣磨加工好产品各大面；将产品直接上翻转工具，在使用粗磨机粗磨后，再直接放入精磨机进行精磨；将精磨好的产品送入抛光机，直接抛光完工一面；产品不用下工具，直接在工具上将产品翻转到另一面，再用上述步骤同样的方法对产品另一面依次进行粗磨、精磨以及抛光工序，直至产品所有面均完成粗磨、精磨以及抛光工序；本发明提供的一种粗磨精磨抛光一体化工艺能减少粗磨前工程的繁琐工序及流转时间，经改善后时间及流转的风险很大程度的减少，可提高产品的加工效率。

申请人：中山市光大光学仪器有限公司
地址：528437 广东省中山市火炬开发区敬业路13号A栋厂房第三层
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。