磨粒流加工过程材料切除及表面粗糙度分析
- 格式:pdf
- 大小:305.90 KB
- 文档页数:5
磨粒流磨料规格磨粒流磨料是一种常用于金属加工、玻璃制品和石材加工等行业的磨料工具。
它的规格对于磨削效果和加工质量有着重要的影响。
下面将介绍一些常见的磨粒流磨料规格及其特点。
首先是磨粒流磨料的粒度。
粒度是磨粒流磨料最基本的规格之一。
它通常以目数(mesh)来表示,数值越小表示磨粒粒度越细。
磨粒流磨料的粒度决定了其磨削效果和表面粗糙度。
较粗的磨粒可用于快速去除材料表面的划痕和缺陷,而较细的磨粒则适合于高精度加工和光亮抛光。
其次是磨粒流磨料的硬度。
硬度决定了磨粒的磨削能力和使用寿命。
磨粒流磨料通常采用各种不同硬度的磨粒,以适应不同材料的加工需求。
较硬的磨粒适用于加工硬度较高的材料,而较软的磨粒则适用于加工较软的材料,如塑料和橡胶。
再次是磨粒流磨料的形状。
磨粒流磨料的形状各不相同,常见的形状有球形、圆锥形、圆柱形等。
不同形状的磨粒适用于不同的加工需求。
球形磨粒适合于光亮抛光和较高表面精度的加工,而圆锥形磨粒则适用于去除材料表面的较深划痕和凹陷。
最后是磨粒流磨料的密度和尺寸。
磨粒流磨料的密度与其材料组成和制备工艺密切相关。
较高的密度意味着磨粒之间的间隙较小,磨削效果较好。
磨粒流磨料的尺寸也会影响其在磨削过程中的作用。
通常使用多种规格的磨粒组合,以达到更好的磨削效果。
总之,磨粒流磨料的规格对于磨削效果和加工质量至关重要。
在选择磨粒流磨料时,需要根据具体的加工需求和材料特性来确定适合的粒度、硬度、形状、密度和尺寸。
通过合理的选择和使用磨粒流磨料,可以提高加工效率,获得更好的加工质量。
磨粒流工艺
磨粒流工艺是一种**高效且精密的抛光去毛刺技术**,适用于多种复杂形状的工件。
磨粒流工艺,也被称为流体抛光或挤压研磨抛光,主要应用于内孔、微细孔、不规则形状、球面曲面、齿轮等部位的抛光和去毛刺。
这种工艺的特点在于:
1. **工作原理**:磨粒流工艺通过半流体介质进行抛光去毛刺,利用挤压方法使磨料具有流动性,其中的颗粒不断对工件表面进行研磨,完成抛光和去毛刺加工。
2. **材料组成**:磨粒流磨膏由具有粘弹性、柔软性和切割性的半固态载体和一定量磨砂搅拌形成,不同的载体粘度、磨砂种类和粒度可以产生不同的效果。
3. **设备要素**:磨粒流机床为磨料的流动提供动力,冶具夹持工件后,以上下往复挤压方式使磨料流经加工件表面、交叉孔或端角依需求进行去毛边、抛光或倒角加工。
4. **技术优势**:磨粒流工艺具有同方向性加工特点,抛光痕迹和工件使用的方向一致,因此可以保持工件的表面质量。
它还能有效去除放电加工或激光光束加工后产生的脱层和残余应力。
总的来说,磨粒流工艺在航空、电子、计算机、模具制造等领域得到了广泛应用,特别是在精密机械零件的工艺性能要求不断完善的背景下,磨粒流工艺以其独特的优势满足了市场对小型化、高质量表面处理的需求。
影响切削磨削加工表面粗糙度分析浏览:
文章来源:中国刀具信息网添加人:阿刀添加时间:2012-03-23
一、切削加工影响表面粗糙度的因素
1)工件材料的性质
加工脆性材料时,其切屑呈碎粒状,由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点,使表面粗糙。
加工塑性材料时,由刀具对金属的挤压产生了塑性变形,加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。
工件材料韧性愈好,金属的塑性变形愈大,加工表面就愈粗糙。
2)刀具的几何形状
减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径,均可减小残留面积的高度。
刀具相对于工件作进给运动时,在加工表面留下了切削层残留面积,其形状时刀具几何形状的复映。
另一方面,适当增大刀具的前角以减小切削时的塑性变形程度,合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量以减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤、鳞刺的生成,也是减小表面粗糙度值的有效措施。
3)切削用量
二、磨削加工影响表面粗糙度的因素
正像切削加工时表面粗糙度的形成过程一样,磨削加工表面粗糙度的形成也时由几何因素和表面金属的塑性变形来决定的。
影响磨削表面粗糙的主要因素有:
1)磨削速度以及磨削径向进给量与光磨次数;
2)冷却润滑液。
3)工件圆周进给速度与轴向进给量;
4)砂轮的粒度、硬度、修整。
流体抛光技术研究精密零件制造中的最终精加工是一种劳动强度大而不易控制的过程,它在全部制造成本中所占的比重有时可高达15%。
磨料流加工技术是一种能够保证精度、效率、经济的自动化光整加工方法,是解决精密零件最终精加工的一种有效方法[1]。
它是以一定的压力强迫含磨料的粘弹性物质(半流动状态的蠕变体或粘弹性体,称其为柔性磨料或粘弹性磨料)通过被加工表面,利用其中磨粒的刮削作用去除工件表面微观不平材料而达到对工件表面光整加工的目的。
磨料流加工是20世纪60 年代由美国两公司独立发展起来的,最初应用于航空、航天领域的复杂几何形状合金工件的去毛刺加工。
随着科学技术的飞跃发展,在宇航、导弹、电子、计算机等精密机械零件的工艺性能要求不断提高的情况下,以前用手工、机械、化学等方法对零件表面进行抛光、倒角、去毛刺均有其局限性,特别是对零件内小孔径、相互交叉的孔径及边棱进行抛光、倒角、去毛刺更是无能为力;而磨料流加工技术由于具有对零件隐蔽部位的孔、型腔研磨、抛光、倒圆角的作用,又有对外表面各种复杂型面研磨、抛光的能力,因而具有其它方法无法比拟的优越性。
目前,这项技术已应用在宇航和兵器工业,同时也扩展到了纺织、医疗、缝纫、精密齿轮、轴承、模具制造等其它机械行业。
近年来,Fletcher 等研究了磨料流加工中应用的高分子聚合物的热特性和流变性,认为介质的流变性对磨料流加工的成败具有重要的作用。
Davies 和Fletcher 研究了几种配料的流变性与其相应的加工参数之间的关系,结果表明黏度和磨料的比例都会影响温度和介质通过工件时的压力下降,在磨料流加工过程中温度是影响介质黏度的一个重要因素。
Williams 和Rajurkar 的研究表明,介质的黏度和挤压力主要决定着表面的粗糙度和材料去除率,表面粗糙度精度的改善主要发生在磨料介质的前几个挤压往复行程中,并提出了估算动态有效切削磨粒数目的方法和每个行程中磨粒磨损量的计算方法。
原理:在磨粒流加工过程中,夹具配合工件形成加工通道,两个相对的磨料缸使磨料在这个通道中来回挤动。
磨料均匀而渐进地对通道表面或边角进行研磨,产生抛光、倒角作用。
机床、磨料和夹具是磨粒流加工的三个要素:挤压研磨机床:其作用是固定工件和夹具,控制挤出压力。
在一定的压力作用下,使磨料研磨被加工表面,得到去毛刺、倒角的效果。
机床压力范围从7~224kg/cm2;磨料:是由一种具有粘弹性、柔软性和切割性的半固态载体和一定量磨砂拌和而成。
不同载体的粘度、磨砂种类、磨粒大小,可以产生不同的效果。
常用磨料类型有:碳化硅、立方氮化硼、氧化铝和金钢砂。
砂粒尺寸在0.005~1.5mm。
高粘度磨料可用于对零件的壁面和大通道进行均匀研磨;低粘度磨料用于对零部件边角倒圆和小通道进行研磨;夹具:使零件定位,并引导磨料到达被加工部位,堵住不需要加工的部位。
要顺利完成零件的磨粒流加工,得到最佳加工效果,影响因素很多,除设备以外,还包括磨料的选择、挤压力的大小、循环次数、夹具的合理设计等。
优点:挤压研磨是对金属材料进行微量去除,对零件内腔交叉部位去毛刺并倒圆,达到精细加工的目的。
磨粒流加工具有精确性、稳定性和灵活性。
广泛用于汽车业和各种生产制造业。
它最根本的优点是:可以通达零件复杂而难以进入的部位;抛光表面均匀、完整;批量零件的加工效果重复一致。
这些加工特点使零件性能得到改善,寿命延长,同时减免繁杂的手工劳动,大大降低劳动强度。
如汽车进气管,手工抛光其内表面时,只能先切割开,抛光后再焊接起来。
而用磨粒流加工方法,不需要切割打开就可以完成内表面抛光。
除了作为一种抛光手段,磨粒流工艺还可以对一些表面形状公差、质量要求极其严格的零件进行微量磨削加工。
应用:磨料流加工适用于加工不同的零件和尺寸。
小至0.2mm的小孔或1.5mm直径的齿轮,大至50mm直径的花键通道,甚至1.2m的透平叶轮。
加工大型零件的机床可以装置回旋臂或输送轨道。
该工艺已广泛用于汽车零部件的精加工:进排气管、进气门、增压腔、喷油器、喷油嘴、气缸头、涡轮壳体和叶片、花键、齿轮、制动器等。
磨粒流工艺磨粒流工艺是一种常见的表面处理工艺,它可以改善物体表面的质量和性能。
本文将从人类的视角出发,以生动的语言描述磨粒流工艺的原理、应用和优势。
让我们来了解一下磨粒流工艺的原理。
磨粒流工艺通过在研磨液中悬浮磨粒,并利用其对工件表面的冲击和研磨作用,从而达到改善表面质量和性能的目的。
在这个过程中,磨粒流工艺不仅可以去除工件表面的污垢和氧化层,还可以消除工件表面的毛刺和凹凸不平,提高工件的光洁度和平整度。
磨粒流工艺在许多领域都有广泛的应用。
例如,在航空航天领域,磨粒流工艺被用于去除发动机零件表面的氧化层和污垢,以提高零件的性能和寿命。
在汽车制造业中,磨粒流工艺可以用于平整汽车车身的焊接接头和切割边缘,从而提高汽车的外观质量和安全性能。
此外,磨粒流工艺还可以应用于金属零件的抛光和研磨,以改善其表面的光洁度和精度。
与传统的机械加工方法相比,磨粒流工艺具有许多优势。
首先,磨粒流工艺可以在不改变工件尺寸和形状的情况下,对工件表面进行研磨和改善。
其次,磨粒流工艺可以对复杂形状的工件进行处理,如内孔、曲面等,这是传统机械加工方法无法达到的。
此外,磨粒流工艺还可以实现对工件表面的局部处理,避免了对整个工件进行加工的不必要浪费。
最重要的是,磨粒流工艺可以提高工件的表面质量和性能,从而延长工件的使用寿命。
磨粒流工艺是一种重要的表面处理工艺,它可以改善物体表面的质量和性能。
通过在研磨液中悬浮磨粒,磨粒流工艺可以去除工件表面的污垢、毛刺和凹凸不平,提高工件的光洁度和平整度。
磨粒流工艺在航空航天、汽车制造和金属加工等领域都有广泛的应用,具有许多优势,如不改变工件尺寸和形状、适用于复杂形状的工件等。
通过使用磨粒流工艺,我们可以改善工件的表面质量和性能,提高工件的使用寿命。
金刚石磨粒纳米加工单晶碳化硅非连续表面机理研究*王一凡, 唐文智, 何 艳, 高兴军, 凡 林, 宋淑媛(辽宁石油化工大学 机械工程学院, 辽宁 抚顺 113001)摘要 建立金刚石磨料纳米加工单晶碳化硅衬底的分子动力学模型,从矢量位移、切削力、晶体结构相变及缺陷等方面研究划痕对原子去除过程的影响以及划痕壁面的材料去除机理。
结果表明:划痕区域原子的去除方法主要是剪切和挤压。
划痕入口区壁面变形为弹性和塑性混合变形,划痕出口区壁面变形主要为塑性变形,增加纳米加工深度能够提高原子的去除量。
衬底表面存在的划痕使纳米加工过程中的切向和法向切削力均降低,最大差值分别为300和600 nN ,划痕区域原子的缺失是切向力下降的主要原因。
磨粒的剪切挤压作用使碳化硅原子的晶体结构发生了非晶转化,产生了大量不具有完整晶格的原子,并且衬底表层的原子与临近的原子成键,形成稳定的结构。
衬底温度受影响的区域主要集中在磨粒的下方,并向衬底的深处传递,在2、5和8 Å纳米加工深度下衬底温度之间的差值约为100 K 。
关键词 纳米加工;单晶碳化硅;非连续表面;位移矢量;切削力;相变中图分类号 TQ164;TG58;TG74;TH161 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2024)01-0092-09DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2023.0057收稿日期 2023-03-10 修回日期 2023-05-17碳化硅半导体材料具有良好的热稳定性和化学稳定性,优异的抗氧化性和耐腐蚀性,以及相对较好的抗高中子辐照性,成为恶劣环境下理想的衬底材料[1-3]。
然而,碳化硅的脆性和硬度特性使其难以加工,表面容易损伤。
目前,集成电路已进入多样性、精细化和微观结构的新发展模式,对衬底材料提出了更高的加工质量要求,其表面粗糙度需要达到纳米级乃至亚纳米级以下。
因此,碳化硅非连续表面的超精密纳米加工技术成为促进新一代纳米集成电路制造和信息技术持续发展的重要条件[4-5]。
磨削加工后的表面粗糙度 - 机械制造1、磨削用量对表面粗糙度的影响1)砂轮的速度越高,单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多,因而工件表面的粗糙度值就越小。
同时,砂轮速度越高,就有可能使表面金属塑性变形的传播速度大于切削速度,工件材料来不及变形,致使表层金属的塑性变形减小,磨削表面粗糙度值也将减小。
2)工件速度对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反,增大工件速度时,单位时间内通过被磨表面的磨粒数削减,表面粗糙度值将增加。
3)砂轮的纵向进给减小,工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加,被磨表面的粗糙度值将减小。
4)磨削深度增大,表层塑性变形将随之增大,被磨表面粗糙度值也会增大。
图示出了接受砂轮磨削材料时,磨削用量对表面粗糙度的影响曲线。
图磨削用量对表面粗糙度的影响2、砂轮对表面粗糙度的影响1)砂轮粒度单纯从几何因素考虑,砂轮粒度越细,磨削的表面粗糙度值越小。
但磨粒太细时,砂轮易被磨屑堵塞,若导热状况不好,反而会在加工表面产生烧伤等现象,使表面粗糙度值增大。
因此,砂轮粒度常取为46~60号。
2)砂轮硬度砂轮太硬,磨粒不易脱落,磨钝了的磨粒不能准时被新磨粒替代,使表面粗糙度值增大。
砂轮太软,磨粒易脱落,磨削作用减弱,也会使表面粗糙度值增大。
常选用中软砂轮。
3)砂轮组织紧密组织中的磨粒比例大,气孔小,在成形磨削和精密磨削时,能获得较小的表面粗糙度值。
疏松组织的砂轮不易堵塞,适于磨削软金属、非金属软材料和热敏性材料(磁钢、不锈钢、耐热钢等),可获得较小的表面粗糙度值。
一般状况下,应选用中等组织的砂轮。
4)砂轮材料砂轮材料选择适当,可获得满足的表面粗糙度。
氧化物(刚玉)砂轮适用于磨削钢类零件;碳化物(碳化硅、碳化硼)砂轮适于磨削铸铁、硬质合金等材料;用高硬磨料(人造金刚石、立方氮化硼)砂轮磨削可获得很小的表面粗糙度值,但加工成本较高。
5)砂轮修整砂轮修整对表面粗糙度也有重要影响。
精细修整过的砂轮可有效减小被磨工件的表面粗糙度值。