珩磨工藝(Honing Process)是磨削加工的一種特殊形式，又是精加工中的一種高效加工方法。這種工藝不僅能去除較大的加工余量，而且是一種提高零件尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度的有效加工方法，在汽車零部件的制造中應(yīng)用很廣泛。

珩磨加工原理

珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的一條或多條油石,由漲開機(jī)構(gòu)（有旋轉(zhuǎn)式和推進(jìn)式兩種）將油石沿徑向漲開, 使其壓向工件孔壁,以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時(shí)使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng),零件不動(dòng);或珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),工件往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)珩磨。

在大多數(shù)情況下,珩磨頭與機(jī)床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動(dòng)的。這樣,加工時(shí)珩磨頭以工件孔壁作導(dǎo)向。因而加工精度受機(jī)床本身精度的影響較小,孔表面的形成基本上具有創(chuàng)制過(guò)程的特點(diǎn)。所謂創(chuàng)制過(guò)程是油石和孔壁相互對(duì)研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理類似兩塊平面運(yùn)動(dòng)的平板相互對(duì)研而形成平面的原理。

珩磨時(shí)由于珩磨頭旋轉(zhuǎn)并往復(fù)運(yùn)動(dòng)或珩磨頭旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)運(yùn)動(dòng),使加工面形成交叉螺旋線切削軌跡,而且在每一往復(fù)行程時(shí)間內(nèi)珩磨頭的轉(zhuǎn)數(shù)不是整數(shù), 因而兩次行程間,珩磨頭相對(duì)工件在周向錯(cuò)開一定角度,這樣的運(yùn)動(dòng)使珩磨頭上的每一個(gè)磨粒在孔壁上的運(yùn)動(dòng)軌跡亦不會(huì)重復(fù)。此外,珩磨頭每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),油石與前一轉(zhuǎn)的切削軌跡在軸向上有一段重疊長(zhǎng)度,使前后磨削軌跡的銜接更平滑均勻。這樣,在整個(gè)珩磨過(guò)程中,孔壁和油石面的每一點(diǎn)相互干涉的機(jī)會(huì)差不多相等。因此,隨著珩磨的進(jìn)行孔表面和油石表面不斷產(chǎn)生干涉點(diǎn),不斷將這些干涉點(diǎn)磨去并產(chǎn)生新的更多的干涉點(diǎn),又不斷磨去,使孔和油石表面接觸面積不斷增加,相互干涉的程度和切削作用不斷減弱,孔和油石的圓度和圓柱度也不斷提高,最后完成孔表面的創(chuàng)制過(guò)程。為了得到更好的圓柱度,在可能的情況下,珩磨中經(jīng)常使零件掉頭,或改變珩磨頭與工件軸向的相互位置。

需要說(shuō)明的一點(diǎn):由于珩磨油石采用金剛石和立方氮化硼等磨料,加工中油石磨損很小,即油石受工件修整量很小。因此,孔的精度在一定程度上取決于珩磨頭上油石的原始精度。所以在用金剛石和立方氮化硼油石時(shí),珩磨前要很好地修整油石,以確?？椎木?。

珩磨的切削過(guò)程

定壓進(jìn)給珩磨
定壓進(jìn)給中進(jìn)給機(jī)構(gòu)以恒定的壓力壓向孔壁,共分三個(gè)階段。

第一個(gè)階段是脫落切削階段,這種定壓珩磨,開始時(shí)由于孔壁粗糙,油石與孔壁接觸面積很小,接觸壓力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接觸壓力大,加上切屑對(duì)油石粘結(jié)劑的磨耗,使磨粒與粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度下降,因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落,油石面即露出新磨粒,此即油石自銳。

第二階段是破碎切削階段,隨著珩磨的進(jìn)行,孔表面越來(lái)越光,與油石接觸面積越來(lái)越大,單位面積的接觸壓力下降,切削效率降低。同時(shí)切下的切屑小而細(xì),這些切屑對(duì)粘結(jié)劑的磨耗也很小。因此,油石磨粒脫落很少,此時(shí)磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端負(fù)荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。

第三階段為堵塞切削階段,繼續(xù)珩磨時(shí)油石和孔表面的接觸面積越來(lái)越大,極細(xì)的切屑堆積于油石與孔壁之間不易排除,造成油石堵塞, 變得很光滑。因此油石切削能力極低, 相當(dāng)于拋光。若繼續(xù)珩磨,油石堵塞嚴(yán)重而產(chǎn)生粘結(jié)性堵塞時(shí),油石完全失去切削能力并嚴(yán)重發(fā)熱,孔的精度和表面粗糙度均會(huì)受到影響。此時(shí)應(yīng)盡快結(jié)束珩磨。

定量進(jìn)給珩磨
定量進(jìn)給珩磨時(shí),進(jìn)給機(jī)構(gòu)以恒定的速度擴(kuò)張進(jìn)給,使磨粒強(qiáng)制性地切入工件。因此珩磨過(guò)程只存在脫落切削和破碎切削,不可能產(chǎn)生堵塞切削現(xiàn)象。因?yàn)楫?dāng)油石產(chǎn)生堵塞切削力下降時(shí),進(jìn)給量大于實(shí)際磨削量,此時(shí)珩磨壓力增高,從而使磨粒脫落、破碎,切削作用增強(qiáng)。用此種方法珩磨時(shí),為了提高孔精度和表面粗糙度,最后可用不進(jìn)給珩磨一定時(shí)間。

定壓--定量進(jìn)給珩磨
開始時(shí)以定壓進(jìn)給珩磨,當(dāng)油石進(jìn)入堵塞切削階段時(shí),轉(zhuǎn)換為定量進(jìn)給珩磨,以提高效率。最后可用不進(jìn)給珩磨,提高孔的精度和表面粗糙度。

珩磨加工特點(diǎn)

加工精度高
特別是一些中小型的通孔，其圓柱度可達(dá) 0.001mm 以內(nèi)。一些壁厚不均勻的零件,如連桿,其圓度能達(dá)到0.002mm。對(duì)于大孔(孔徑在200mm以上),圓度也可達(dá) 0.005mm,如果沒(méi)有環(huán)槽或徑向孔等,直線度達(dá)到0.01mm/1m以內(nèi)也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高,因?yàn)槟ハ鲿r(shí)支撐砂輪的軸承位于被珩孔之外,會(huì)產(chǎn)生偏差,特別是小孔加工,磨削精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形狀精度,要想提高零件的位置精度,需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面與軸線的垂直度(面板安裝在沖程托架上,調(diào)整使它與旋轉(zhuǎn)主軸垂直,零件靠在面板上加工即可)。

表面質(zhì)量好
表面為交叉網(wǎng)紋，有利于潤(rùn)滑油的存儲(chǔ)及油膜的保持。有較高的表面支承率（孔與軸的實(shí)際接觸面積與兩者之間配合面積之比），因而能承受較大載荷，耐磨損，從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。珩磨速度低（是磨削速度的幾十分之一），且油石與孔是面接觸，因此每一個(gè)磨粒的平均磨削壓力小，這樣珩磨時(shí)，工件的發(fā)熱量很小，工件表面幾乎無(wú)熱損傷和變質(zhì)層，變形小。珩磨加工面幾乎無(wú)嵌砂和擠壓硬質(zhì)層。

加工范圍廣
主要加工各種圓柱形孔：通孔、軸向和徑向有間斷的孔，如有徑向孔或槽的孔、鍵槽孔、花鍵孔、盲孔、多臺(tái)階孔等。另外,用專用珩磨頭,還可加工圓錐孔、橢圓孔等,但由于珩磨頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般不用。用外圓珩磨工具可以珩磨圓柱體,但其去除的余量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)圓珩磨的余量。珩磨幾乎可以加工任何材料，特別是金剛石和立方氮化硼磨料的應(yīng)用，進(jìn)一步拓展了珩磨的運(yùn)用領(lǐng)域，同時(shí)也大大提高了珩磨加工的效率。

切削余量少
為達(dá)到圖紙所要求的精度，采用珩磨加工是所有加工方法中去除余量最少的一種加工方法。在珩磨加工中，珩磨工具是以工件作為導(dǎo)向來(lái)切除工件多余的余量而達(dá)到工件所需的精度。珩磨時(shí)，珩磨工具先珩工件中需去余量最大的地方，然后逐漸珩至需去除余量最少的地方。

糾孔能力強(qiáng)
由于其余各種加工工藝方面存在不足，致使在加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些加工缺陷。如：失圓、喇叭口、波紋孔、尺寸小、腰鼓形、錐度、鏜刀紋、鉸刀紋、彩虹狀、孔偏及表面粗糙度等(見(jiàn)圖2)。

采用珩磨工藝加工可以通過(guò)去除最少加工余量而極大地改善孔和外圓的尺寸精度、圓度、直線度、圓柱度和表面粗糙度。

珩磨技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用
先進(jìn)的精密孔加工設(shè)備和技術(shù)在汽車及零部件加工業(yè)的應(yīng)用十分廣泛，比較典型的應(yīng)用有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸套、連桿、齒輪、油泵油嘴、剎車泵、剎車鼓、油缸、轉(zhuǎn)向器、增壓器等。如：

珩磨在油泵油嘴行業(yè)的應(yīng)用
善能KGM-5000系列珩磨機(jī)是針對(duì)油泵油嘴行業(yè)的柱塞而開發(fā)的高精度珩磨機(jī)，去除量為0.01mm，加工總周期為30秒；圓度0.0005mm；直線度0.0007mm；表面粗糙度Ra 0.06。實(shí)現(xiàn)了完全以珩代磨的目標(biāo)，從而大大延長(zhǎng)了提高了油泵油嘴的性能和壽命，完全達(dá)到國(guó)家排污標(biāo)準(zhǔn)。

珩磨在齒輪內(nèi)孔中的應(yīng)用
現(xiàn)在廣泛使用珩磨工藝的汽車齒輪有行星輪、太陽(yáng)輪、雙聯(lián)齒輪等。

珩磨在增壓器零件上的應(yīng)用
根據(jù)增壓器中間殼的材料和內(nèi)孔的特殊結(jié)構(gòu)形式，可采用電鍍金剛石磨粒套作為珩磨工具，多立軸結(jié)構(gòu)型式，可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中完成粗加工、半精加工、精加工和去毛刺等多個(gè)加工部序，多工位轉(zhuǎn)臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化，提高工作效率。