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[摘 要]工艺设计作为产品设计与制造的中间环节，是制造企业生产活动的核心环节之一，在产品的生产制造过程中起着极其重要的作用。因此，工艺设计质量和效率的高低，对产品生产成本、生产效率质量造成重要影响。本文对于现有的珩磨技术进行介绍并且论述了其研究现状，介绍了珩磨技术的工艺规律及在压缩机高精度内孔加工中的应用情况，较好地解决了刀具磨损快，粗糙度和几何精度不易保证的问题。
[关键词]內孔；珩磨技术；高精度；方案
中图分类号：TH177 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01
引言
珩磨往往是工件最后的处理步骤，这将是留在工件最终表面的直接加工痕迹。经处理的表面的纹理和磨损特性是直接受到工艺参数和材料去除机理的影响。因此，研究珩磨材料去除机理，优化工艺参数，提高表面纹理结构，提高耐磨性，具有重大意义。然而，目前研究珩磨材料的去除机制，缺乏微观分析和材料去除过程的三维分析。
1 珩磨技术介绍与研究现状
1.1 现有的珩磨技术
1.1.1 平顶珩磨
平顶珩磨技术相对于一般的普通珩磨而言，分为以下3个阶段：粗珩磨、粗油石珩磨（形成凹槽，存储润滑油）以及精石珩磨。由于润滑油的存在，可以有效的降低磨损，提高使用寿命。所以，此种珩磨技术是一种比较经济、先进的加工方法。
1.1.2 刷珩磨技术
刷珩磨是一种新型的珩磨技术，其工作原理就是在油石托架上，安装上质地较硬的非金属刷子，已达到刷去部分毛刺的目的。所以，相较于油石珩磨而言，可以有效的提高加工表面的精度。
1.1.3 滑动珩磨
平顶珩磨和滑动珩磨的装备差不多类似，只是滑动珩磨在加工时应的控制因素、油石的选取上以及加工工艺参数不太相同。与平顶珩磨相比，滑动珩磨具有高效率、低成本的优点。
1.1.4 激光珩磨
激光技术和珩磨技术相结合产生了激光珩磨技术，其工作原理就是，首先利用激光造型技术来实现网纹和螺纹的连贯，并且使网纹和螺旋凹槽的表面产生硬化层。随后，利用油石珩磨去除其波峰，同时保留一定的凹槽以存储润滑液。
1.2 珩磨技術研究现状
目前，大多数属于原来的手工珩磨机的发动机维修点，现代珩磨机床也大量使用新兴技术，例如现代网络测量技术，液压伺服数控技术，双馈珩磨头的制造技术等。为了使工件表面的润滑沟槽分布变得更有规律、减少加工缺陷以及提高表面润滑作用，目前发达国家着正手于研究开发新的珩磨工艺。例如美国善能公司当前研究的刷珩工艺，格林公司开发的激光珩磨加工。
2 珩磨技术特点与工艺规律
2.1 切削速度和交叉角
如图1所示，珩磨时的切削速度V取决于轴向速度Va和圆周速度Vt。
就现代金属切削机床而言，轴向速度Va在5m/min-25m/min，特殊情况可达33m/min。圆周速度Vt的大小取决于磨料成份，金刚石磨料圆周速度Vt应在40m/min-80m/min较合适；如采用立方氮化硼磨料，则最佳圆周速度Vt在35m/min-60m/min。由轴向速度Va和圆周速度Vt在工件表面形成交叉网，交叉角α在45-70度时，切削能力最强，如图2所示。
交叉角α和轴向速度Va及圆周速度Vt的对应关系见表l。
2.2 切削液的过滤与冷却
珩磨过程中，在产生切屑的同时还会产生大量的切削热，如不能有效地及时处理，珩磨油会将切屑重新带入工件，从而损伤加工后的表面。因此，珩磨油应按下述方法进行处理：第一，从工件流出的珩磨油应及时进入处理系统，由磁性分离器将切屑分离后排出，再经无纺布过滤；第二，处理系统配置足够能力的制冷装置，强行将珩磨油冷却至理想的温度范围内，保持油温小于30℃。
2.3 珩磨头的修磨方法
新使用或损伤后的珩磨头外圆（主要指磨石部分）须经过修磨才可投入使用。修磨方法如下：用专用工具将磨石扩张至与被加工孔相同的尺寸，用外圆磨床磨削，注意操作不宜过猛。具体工艺参数为：砂轮：SC80、硬度K、砂轮尺寸：α500mml0mm、磨削速度：l5m/S、工件转速：20r/min、进给速度：720mm/min。由于在磨削过程中，粘合剂被拉出并裹在磨粒的刃口上，使刃口变钝，降低珩磨头的使用性能。因此，修磨后用碳化硅研磨膏轻轻摩擦磨石表面，并注意研磨膏的粒度要小于磨料的粒度，以保证磨粒之间的粘合剂被去除。
2.4 磨石比压的确定
磨石比压q是指磨石表面所受的孔壁压力，在珩磨加工中，它是一个重要的参数。q值的大小取决于磨石材料和被加工件的材质。烧结金刚石q值为3MPa-6MPa；立方碳化硼q值为2MPa-3.5MPa。q值可由下面的经验公式计算。
式中：q为磨石比压，单位为MPa；P为压力计示值，单位为MPa；Ak为有效活塞面积（即工件内孔截面积），单位为mm2；α为进给杆锥角，单位为°；A为磨石总表面积，单位为mm2。
3 珩磨技术的应用
将上述珩磨技术的工艺规律和注意事项运用于压缩机气缸孔的加工，取得了显著的效果。由于压缩机零件多为粉末冶金制造，较之普通钢件和铸铁零件而言，切削性能较差、刀具磨损快、精度和粗糙度容易超差，在生产实践中，合理运用本文总结的珩磨工艺规律，较好地解决了刀具磨损快，粗糙度和几何精度不易保证的问题。零件孔的圆柱度稳定在0.002mm以内，粗糙度Ra在0.l6μm-0.28μm之下，产品合格率达到l00%。
结束语
珩磨技术是机械零件高精度内孔加工的一种很好的工艺手段，值得深入研究，以期不断提高我国的精密制造水平，从而提升我国机电产品在国际市场上的竞争力。
参考文献
[1] 陈淼鑫.核电站控制棒驱动机构钩爪壳体组件内孔孔径超差原因分析及珩磨处理[J].机械工程师，2015，（12）：224-226.
[2] 王慧楠，孔彦杰，王守平，曾令琴，杨聚侠.珩磨技术在轧机辊套内孔精加工中的应用[J].工具技术，2015，（10）：75-78.
[关键词]內孔；珩磨技术；高精度；方案
中图分类号：TH177 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01
引言
珩磨往往是工件最后的处理步骤，这将是留在工件最终表面的直接加工痕迹。经处理的表面的纹理和磨损特性是直接受到工艺参数和材料去除机理的影响。因此，研究珩磨材料去除机理，优化工艺参数，提高表面纹理结构，提高耐磨性，具有重大意义。然而，目前研究珩磨材料的去除机制，缺乏微观分析和材料去除过程的三维分析。
1 珩磨技术介绍与研究现状
1.1 现有的珩磨技术
1.1.1 平顶珩磨
平顶珩磨技术相对于一般的普通珩磨而言，分为以下3个阶段：粗珩磨、粗油石珩磨（形成凹槽，存储润滑油）以及精石珩磨。由于润滑油的存在，可以有效的降低磨损，提高使用寿命。所以，此种珩磨技术是一种比较经济、先进的加工方法。
1.1.2 刷珩磨技术
刷珩磨是一种新型的珩磨技术，其工作原理就是在油石托架上，安装上质地较硬的非金属刷子，已达到刷去部分毛刺的目的。所以，相较于油石珩磨而言，可以有效的提高加工表面的精度。
1.1.3 滑动珩磨
平顶珩磨和滑动珩磨的装备差不多类似，只是滑动珩磨在加工时应的控制因素、油石的选取上以及加工工艺参数不太相同。与平顶珩磨相比，滑动珩磨具有高效率、低成本的优点。
1.1.4 激光珩磨
激光技术和珩磨技术相结合产生了激光珩磨技术，其工作原理就是，首先利用激光造型技术来实现网纹和螺纹的连贯，并且使网纹和螺旋凹槽的表面产生硬化层。随后，利用油石珩磨去除其波峰，同时保留一定的凹槽以存储润滑液。
1.2 珩磨技術研究现状
目前，大多数属于原来的手工珩磨机的发动机维修点，现代珩磨机床也大量使用新兴技术，例如现代网络测量技术，液压伺服数控技术，双馈珩磨头的制造技术等。为了使工件表面的润滑沟槽分布变得更有规律、减少加工缺陷以及提高表面润滑作用，目前发达国家着正手于研究开发新的珩磨工艺。例如美国善能公司当前研究的刷珩工艺，格林公司开发的激光珩磨加工。
2 珩磨技术特点与工艺规律
2.1 切削速度和交叉角
如图1所示，珩磨时的切削速度V取决于轴向速度Va和圆周速度Vt。
就现代金属切削机床而言，轴向速度Va在5m/min-25m/min，特殊情况可达33m/min。圆周速度Vt的大小取决于磨料成份，金刚石磨料圆周速度Vt应在40m/min-80m/min较合适；如采用立方氮化硼磨料，则最佳圆周速度Vt在35m/min-60m/min。由轴向速度Va和圆周速度Vt在工件表面形成交叉网，交叉角α在45-70度时，切削能力最强，如图2所示。
交叉角α和轴向速度Va及圆周速度Vt的对应关系见表l。
2.2 切削液的过滤与冷却
珩磨过程中，在产生切屑的同时还会产生大量的切削热，如不能有效地及时处理，珩磨油会将切屑重新带入工件，从而损伤加工后的表面。因此，珩磨油应按下述方法进行处理：第一，从工件流出的珩磨油应及时进入处理系统，由磁性分离器将切屑分离后排出，再经无纺布过滤；第二，处理系统配置足够能力的制冷装置，强行将珩磨油冷却至理想的温度范围内，保持油温小于30℃。
2.3 珩磨头的修磨方法
新使用或损伤后的珩磨头外圆（主要指磨石部分）须经过修磨才可投入使用。修磨方法如下：用专用工具将磨石扩张至与被加工孔相同的尺寸，用外圆磨床磨削，注意操作不宜过猛。具体工艺参数为：砂轮：SC80、硬度K、砂轮尺寸：α500mml0mm、磨削速度：l5m/S、工件转速：20r/min、进给速度：720mm/min。由于在磨削过程中，粘合剂被拉出并裹在磨粒的刃口上，使刃口变钝，降低珩磨头的使用性能。因此，修磨后用碳化硅研磨膏轻轻摩擦磨石表面，并注意研磨膏的粒度要小于磨料的粒度，以保证磨粒之间的粘合剂被去除。
2.4 磨石比压的确定
磨石比压q是指磨石表面所受的孔壁压力，在珩磨加工中，它是一个重要的参数。q值的大小取决于磨石材料和被加工件的材质。烧结金刚石q值为3MPa-6MPa；立方碳化硼q值为2MPa-3.5MPa。q值可由下面的经验公式计算。
式中：q为磨石比压，单位为MPa；P为压力计示值，单位为MPa；Ak为有效活塞面积（即工件内孔截面积），单位为mm2；α为进给杆锥角，单位为°；A为磨石总表面积，单位为mm2。
3 珩磨技术的应用
将上述珩磨技术的工艺规律和注意事项运用于压缩机气缸孔的加工，取得了显著的效果。由于压缩机零件多为粉末冶金制造，较之普通钢件和铸铁零件而言，切削性能较差、刀具磨损快、精度和粗糙度容易超差，在生产实践中，合理运用本文总结的珩磨工艺规律，较好地解决了刀具磨损快，粗糙度和几何精度不易保证的问题。零件孔的圆柱度稳定在0.002mm以内，粗糙度Ra在0.l6μm-0.28μm之下，产品合格率达到l00%。
结束语
珩磨技术是机械零件高精度内孔加工的一种很好的工艺手段，值得深入研究，以期不断提高我国的精密制造水平，从而提升我国机电产品在国际市场上的竞争力。
参考文献
[1] 陈淼鑫.核电站控制棒驱动机构钩爪壳体组件内孔孔径超差原因分析及珩磨处理[J].机械工程师，2015，（12）：224-226.
[2] 王慧楠，孔彦杰，王守平，曾令琴，杨聚侠.珩磨技术在轧机辊套内孔精加工中的应用[J].工具技术，2015，（10）：75-78.