根據(jù)磨料的加入方式,研磨可分為嵌砂研磨(干研磨)和敷砂研磨(濕研磨)兩種。下面分別敘述之:
(1)嵌砂研磨
所謂嵌砂,是指對(duì)研具表面嵌砂,即把磨料的顆粒鑲嵌在研具的表面層內(nèi)。當(dāng)兩個(gè)研具做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)、平移或復(fù)合運(yùn)動(dòng)),兩個(gè)表面之間的磨料顆粒,靠研具本身的壓力和研具表面移動(dòng)時(shí)的真空吸附作用,逐漸被嵌入研具表面層,像無(wú)數(shù)把“尖刀”鑲嵌在研具表面上。
什么是嵌砂研磨呢?嵌砂研磨又叫干研磨,是使用嵌好磨料的研具,進(jìn)行切削的研磨。
當(dāng)嵌砂研具工作一段時(shí)間后,因磨料磨耗而降低了切削能力,需要再重新嵌入磨料繼續(xù)研磨。由于研磨各工序所用研具嵌入的磨料粒度不同,獲得的加工精度也不同。從粗到精的逐次研磨,逐步使工件達(dá)到所要求的精度。
嵌砂研磨大致可以看做被嵌滿(mǎn)的鋒利的磨粒刀尖,均勻地分布在同一理想表面上而進(jìn)行切削的研磨。在實(shí)際中,由于磨粒的幾何形狀、線性尺寸不同,嵌入的狀況也不同。工件與研具做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),磨粒的工作狀況是復(fù)雜的。
研磨工作開(kāi)始時(shí),由于工件原有的幾何形狀誤差和粗糙的表面狀況,首先使嵌砂研具表面同工件的高凸部位相接觸,接觸面積較小,單位面積上的壓力較大。磨粒中起尖劈、刮削和沖擊作用的數(shù)量較多,空跑的也不少,而其擠壓作用的數(shù)量較小,這個(gè)階段切削能力較強(qiáng),磨粒的粉碎較快。
繼續(xù)研磨時(shí),工件的幾何形狀誤差及表面粗糙程度得到逐步_。這樣,研具和工件的接觸面積較大,單位面積上的壓力減小。由于開(kāi)始階段粉碎較快,使這個(gè)階段參加工作的磨粒數(shù)量增多而磨粒的粒度變小,顯然切削能力逐漸降低。
當(dāng)工件的幾何形狀誤差基本消除時(shí),參加工作的磨粒數(shù)目近于過(guò)大或然率直,切下的切削斷面小而均勻,進(jìn)入了研磨工作的后期階段。由于接觸面積逐步增大,單位比壓更加減小,參加工作的磨粒數(shù)量多而細(xì),磨粒中起擠壓作用的數(shù)量增多,使表面粗糙度峰值變小,從而達(dá)到了研磨的目的。
在嵌砂研磨過(guò)程中,由于研具同工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使磨擦接觸表面產(chǎn)生_的溫升。隨著研磨時(shí)間的增加,溫度有所升高。但嵌砂研磨一般是在低速下進(jìn)行的,所以溫升較大值不高(由實(shí)測(cè)或計(jì)算可知),對(duì)金屬的塑性變形影響不大。
隨著研磨過(guò)程的進(jìn)展,形成化合物薄膜的過(guò)程加強(qiáng),磨粒切削厚度變薄,但同切層相比,除去的薄膜厚度還是很小的。因此,化學(xué)作用在整個(gè)研磨過(guò)程中不起主要的切削作用。
基于上述分析可知,嵌砂研磨過(guò)程,主要是磨粒的切削作用的結(jié)果,符合純切削說(shuō)。
(2)敷砂研磨
所謂敷砂,是先將磨料浸調(diào)于研磨液中(可加輔助材料),然后較均勻的涂抹在研具表面上。敷砂研磨又叫濕研磨,是使用已敷砂的研具,靠工件與研具之間呈自由游離狀態(tài)的磨粒進(jìn)行切削。在敷砂研磨中,游離的無(wú)夾持的砂粒做滾動(dòng)和滑動(dòng)起主要切削作用。
敷砂研磨與嵌砂研磨相比較,敷砂研磨切削能力強(qiáng),但加工精度低。一般說(shuō)來(lái),滾動(dòng)和滑動(dòng)的磨粒愈多,切削能力愈強(qiáng);滾動(dòng)和滑動(dòng)的磨粒愈少,表面加工精度愈高。所以,當(dāng)被加工工件接近尺寸要求時(shí),可不再敷涂磨料,利用部分粉碎的磨粒和被嵌在研具表面層內(nèi)的磨粒擔(dān)任切削作用,可以提高加工精度。為了獲得較好的表面光潔度,可用棉花浸煤油把剩余的磨料擦凈,做一次時(shí)間較短的半干研磨,研磨余量一般在0.001毫米以下。
在敷砂研磨過(guò)程中,參加工作的磨粒以沖撞、尖劈、刮削和擦磨(擦過(guò))作用為主,其主要特點(diǎn)是磨料得粉碎過(guò)程較快。研磨開(kāi)始階段,切削能力很強(qiáng),隨著研磨過(guò)程的進(jìn)展,切削能力逐漸降低。