超级光磨技术：高效精密表面加工

1.加工原理

超级光磨也称超精加工，是用细粒度、低硬度的油石（粒度为F400或更细的刚玉或碳化硅磨料），以较低的压力（5～20 MPa），在复杂的相对运动下，对工件表面进行光整加工的方法。图2-107为外圆面的超级光磨示意图。加工时，工件旋转（工件圆周线速度一般为6～30 m/s）；油石以恒力轻压于工件表面，在轴向进给的同时，沿工件的轴向作高速而短幅的往复运动（一般振幅为1～6 mm，频率为5～50 Hz），从而对工件微观不平的表面进行光磨。

图2-107　超级光磨

加工时，在磨条和工件之间注入光磨液（煤油加锭子油），一方面为了冷却、润滑及清除切屑，另一方面是为了形成油膜。当油石最初与比较粗糙的工件表面接触时，油石与工件之间不能形成完整的油膜，如图2-108（a）所示。随着工件表面被磨平以及微细切屑等嵌入磨条空隙，磨条表面逐渐平滑，在磨条与工件表面之间逐渐形成完整的润滑油膜，如图2-108（b）所示。随后切削作用逐渐减弱，经过光整抛光阶段后便自动停止。

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图2-108　超级光磨过程

2.超级光磨的特点和应用

超级光磨的设备简单，操作方便。超级光磨可以在专门的机床上进行，也可以在适当改装的通用机床（如卧式车床等）上，利用不太复杂的超级光磨磨头进行。一般情况下，超级光磨设备的自动化程度较高，操作简单，对工人的技术水平要求不高。

超级光磨的加工余量极小（约0.005～0.02 mm），表面质量好，光磨后表面粗糙度Ra值为0.1～0.008 μm，加工后表面耐磨性较好，但不能提高工件的尺寸精度及几何形状精度，该精度必须由前一道工序保证。

超级光磨只是切去工件表面的微小凸峰，加工时间很短，一般为30～60 s，所以生产效率很高。

超级光磨的应用也很广泛，如汽车、内燃机零件和轴承、精密量具等的小粗糙度表面常用超级光磨作精加工。它不仅能加工轴类零件的内/外圆柱面，而且还能加工圆锥面、平面及球面等。