淺談珩磨頭類型及漲刀方式

摘 要：從珩磨加工應用的角度出發，對珩磨頭進行了分類，并簡要闡述了每種珩磨頭的結構及工作原理，同時也系統、全面的對珩磨頭漲刀系統的結構和原理做了介紹。

關鍵詞：珩磨；漲刀系統；液壓漲刀；機械漲刀；雙進給

1 引言

隨著對發動機高性能以及低油耗、低排放性能要求的日益強烈，現代發動機零部件的孔系越來越多的采用珩磨加工工藝以獲得較高的尺寸精度和表面質量，而珩磨頭與珩磨油石的配合使用，不僅能大大提高零件的加工精度和生產效率，更具有精度高、可測量等特點。本文則主要對珩磨頭類型及其漲刀方式做詳細的闡述和總結。

2 珩磨頭類型

為了適應不同類型孔的珩磨要求，珩磨頭可分為單砂條珩磨桿、雙砂條珩磨桿、多砂條珩磨頭、帶有在線氣動測量裝置的多砂條珩磨頭、雙進給平臺珩磨頭等類型，下面對各類珩磨頭進行簡單的介紹：

2.1 單砂條珩磨桿

單砂條珩磨桿顧名思義，它只有一根可進行漲刀并進行珩磨切削的砂條。因此珩磨桿上也只有一個砂條槽，從而刀具的剛性特別好， 此外砂條的漲刀頂錐面在整個長度上都由頂錐支撐。耦合在一起的“頂錐/進給”這兩個獨立系統可以確保珩磨條自動的強制退刀。珩磨桿上的非對稱布置的金剛石或硬質合金導向條可給珩磨桿起導向及支撐作用。對于特別小的微孔，那么在珩磨桿上就不用導向條而是在珩磨桿的背面渡上耐磨涂層，從而起到導向的功能。

主要應用于小孔、長孔、垛珩，例如噴射泵、控制閥套、氣壓液壓缸等。

2.2 雙砂條珩磨桿

雙砂條珩磨桿裝有兩根可漲開的砂條。砂條的漲刀頂錐面在整個長度上都被頂錐支撐。耦合在一起的“頂錐/進給”這兩個獨立系統可以確保珩磨條自動的強制退刀。下端鍍有耐磨涂層的雙砂條珩磨桿則由下置式的導向套來進行導向。即使是小孔，雙砂條珩磨桿也具有較大的珩磨切削接觸面積，根據加工需要有時還要使用寬的開槽珩磨條。

主要應用于小孔、垛珩加工，例如噴射泵零件、控制閥套等。

2.3 多砂條珩磨頭

多砂條珩磨頭的顯著特征是其通用性。由于砂條座通過多個頂錐支承，以致于可以用一個珩磨頭來加工孔徑偏差高達10mm的孔。

根據不同的需要可在珩磨頭上或多或少的排列安裝不同根數的砂條，因為是多砂條珩磨頭，因此其砂條整體切削面積很大，所以這種刀具可勝任大切削量的加工（比如粗珩）。

圖3顯示了一個帶6根砂條的珩磨頭，珩磨頭具有2個支承頂錐。砂條的退刀則靠退刀彈簧圈實現。主要應用于發動機缸孔粗珩、液壓缸等。

2.4 帶有在線氣動測量裝置的多砂條珩磨頭

根據不同的需要可在珩磨頭或多或少的排列安裝不同根數的砂條，同時在珩磨頭上根據砂條數量的不同以及珩磨孔徑來相應的安裝多個硬質合金導向條和2根帶測量氣嘴的測量條。砂條的退刀則靠退刀彈簧圈實現。

主要應用于發動機缸孔精珩、滑動軸承、無階梯的直徑大于13 mm 的孔等。

2.5 雙進給平臺珩磨頭

這種刀具主要的優勢是：一個工位，一個主軸，一次裝夾，就可進行兩次不同的珩磨加工。除去其在經濟性上的明顯優勢外，它還可以保證穩定的平臺表面。主要應用于發動機缸孔平臺珩、滑動軸承等。

2.6 帶內冷裝置的珩磨頭

3 漲刀系統

由于工件類型，加工要求和孔的孔徑及長度的不同，需采用不同的漲刀系統來滿足不同的加工要求。漲刀系統主要可分為液壓自動進給漲刀系統HAZ、電子液壓漲刀系統EHZ、電子機械漲刀系統EMZ、液壓雙進給漲刀系統HAZ/HAZ、電子機械/液壓雙進給漲刀系統EMZ/HAZ等。

3.1 液壓自動進給漲刀系統 HAZ

液壓自動漲刀系統主要應用于精珩加工。采用液壓漲刀系統可改善表面加工的質量和達到較高的尺寸精度要求。

3.2 電子液壓漲刀系統EHZ

電子液壓漲刀系統主要應用于大型珩磨機。它的顯著特征是其可為砂條提供盡可能大的徑向進給力。

EHZ的基本結構如圖8所示。進給的驅動是由液壓缸實現的，漲刀進給的大小調節是由液壓泵驅動蝸桿機構帶動絲母來設定的。通過該漲刀系統可實現分步定量漲刀，并且被加工的孔始終是從孔徑最小的地方且以一個相匹配的漲刀壓力來進行珩磨。

3.3 電子機械漲刀系統EMZ

3.4 液壓雙進給漲刀系統 HAZ/HAZ

使用HAZ/HAZ的雙進給珩磨頭配有兩套砂條，可使用一副刀具完成粗珩和精珩或者精珩和平臺珩兩個珩磨工序。

如圖10所示，漲刀系統有兩個獨立的液壓缸，它們驅動兩個互不干涉的漲刀機構。砂條對孔壁的壓力調節是通過伺服比例閥來實現的， 通過壓力傳感器監控壓力的大小。

3.5 電子機械/液壓雙進給漲刀系統EMZ/HAZ

與液壓雙進給漲刀系統類似，使用EMZ/HAZ的珩磨頭也可配有兩套砂條，并使用一副刀具完成粗珩和精珩或者精珩和平臺珩兩個珩磨工序。如圖11

電子機械和液壓兩套獨立漲刀系統各有其特色：使用電子機械漲刀系統可在粗珩中獲得高的尺寸精度和形狀精度，在此基礎上， 精珩或者平臺珩磨使用液壓漲刀系統，才能達到一個更高的尺寸精度和表面精度的加工。

4 結束語

珩磨作為工內孔一種有效的加工方法，被越來越多的采用，例如在我廠的發動機工廠機加工車間，珩磨工藝主要應用于缸孔精加工，即采用帶在線氣動測量的電子機械/液壓雙進給漲刀系統，以達到高精度、高表面質量的要求。在實際生產加工中，可選擇不同類型的珩磨頭及珩磨漲刀系統來滿足不同的加工特征及精度要求。

參考文獻

[1]機械加工工藝手冊，第二卷，機械工業出版社.