[精品論文]先進(jìn)制造技術(shù)課程論文_離散磨料研磨技術(shù)與固結(jié)磨料研磨技術(shù)(論文)

離散磨料研磨技術(shù)與固結(jié)磨料研磨技術(shù)摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了研磨及磨料的一些基本知識(shí)，著重介紹了離散磨料研磨技術(shù)與固結(jié)磨料研磨技術(shù)的研究背景、原理及性質(zhì)特點(diǎn)等，并對(duì)兩者進(jìn)行了比較。一 研磨研磨是一種重要的精密和超精密加工方法，內(nèi)于其不斷發(fā)展善，定義也在不斷地變化。早年德國(guó)的經(jīng)濟(jì)加工協(xié)會(huì)曾給研磨定義為：研磨是一種加工方法，在工件和工具之間無(wú)強(qiáng)制導(dǎo)引，利用研磨劑，在不斷變更方向的情況下相互滑動(dòng)。這個(gè)定義是較為原始的基本定義，沒有體現(xiàn)出研磨的特征。所以，后來(lái)有人給研磨又下了定義：用研磨工具和研磨劑從工件表面上磨去一層極薄的金屬，使上件表團(tuán)達(dá)到精確的尺寸、準(zhǔn)確的幾何形狀和很低的表面粗糙度值，這種精密加工的方法，叫研磨。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)了研磨的特征，但也限制了加工工工件的材料范圍，僅指金屬似乎不妥。由于材料科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，非金屬材料的大量涌現(xiàn)，其應(yīng)用日益廣泛，所以研磨加工對(duì)象也應(yīng)包括非金屬。因而，研磨可以表述為；利用磨具通過磨料作用于工件表面，進(jìn)行微量加工的過程。研磨加工除了加工精度和加工質(zhì)量尚這一特點(diǎn)外，還具有加工材料廣，幾乎可以加工任何固態(tài)材料的特點(diǎn)。正是內(nèi)于這一特點(diǎn)，研磨加工方法的應(yīng)用比較早。在原始社會(huì)，人類的祖先就用研磨方法來(lái)加工貝殼、骨制品、石器及一些器皿等。盡管研磨加工效率低，但在當(dāng)時(shí)由于切削刀具材料比較落后，研磨對(duì)于這些材料的加工常常是惟一可行的加工方法。后來(lái)，內(nèi)于切削刀具材料的發(fā)展切削加工因加工效率高而逐漸受到重視，使得切削加工在機(jī)械加工領(lǐng)域中所占比例增加，而研磨加上在機(jī)械加工領(lǐng)域所占比一度減少。但近幾年來(lái)，隨者社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)產(chǎn)品性能的要求日益提高(影響產(chǎn)品性能的主要因素包括其構(gòu)件的加工精度和加工質(zhì)量)，研磨加工以其加工：精度和加工質(zhì)量高而再次受到了人們的關(guān)注。特別是最近幾年信息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)光學(xué)零件不僅需求量增大，而且對(duì)其質(zhì)量、精度都提出了很高的要求而研磨作為光學(xué)加工中一種非常重要的加工方法，起著不可替代的作用。岡此許多人從事著研磨加工技術(shù)的研究，其宗旨都是進(jìn)一步提高研磨加上效率、加工精度，降低加工成本。 目前國(guó)內(nèi)外研磨加工主要還是采用離散磨料在慢速研磨機(jī)上研磨。其特點(diǎn)是加工精度高、加工設(shè)備簡(jiǎn)單、投少，但是加工精度不穩(wěn)定、加工成本高、效率低。正是由于離散磨料研磨存在一些不足，所以許多學(xué)者在研究改進(jìn)這種研磨加工技術(shù)。 有人研究新型研磨液，以改善研磨效果；還有人研究不問磨料和不同材料磨盤的研磨效果，以尋求對(duì)應(yīng)于不同工件的最佳磨料及磨盤。 研磨加工面形范圍很廣，幾乎可以加工任何面形的工件。對(duì)于不同面形的工件，研磨加工方式不同，于是人們針對(duì)不同面形的工件探討了不同的加工方法。 在金屬切削加工中，刀具的質(zhì)量直接影響著被加工工件的質(zhì)量。為提高工件的質(zhì)量，人們對(duì)刀具提出了較高的要求，特別是用于精密和超精密加上的金剛石刀具都要采用研磨加工。因此國(guó)內(nèi)外一些人專門從事刀具研磨加工技術(shù)研究，取得了一些進(jìn)展。 為了提高研磨加工效率，在研磨中不僅一次研磨加工工件的一個(gè)表面，而且還可以同時(shí)加工工件的兩個(gè)表面。于是有人研制出雙面研磨機(jī)。 球面是一種較為常用的曲面，特別是在光學(xué)系統(tǒng)中和軸承上，其研磨加工量非常大。因此有人專門研究了球面研磨加工技術(shù)、加工機(jī)床及加工機(jī)理，取得了很好的效果。 在光學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用非球團(tuán)元件可以使復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得較為簡(jiǎn)單。它們pJ以有效地消除像差，提高系統(tǒng)的成像質(zhì)量。在多元件系統(tǒng)中，一個(gè)非球面元件可以代替兩個(gè)，有時(shí)甚至是三個(gè)球面元件，這樣就可以大大減小系統(tǒng)的尺寸及質(zhì)量，提高穩(wěn)定性，降低成本。因此非球面研磨加工就顯得十分重要。許多人從事非球面研磨加工技術(shù)的研究，井將之應(yīng)用于生產(chǎn)。 研磨機(jī)是保證研磨加工的重要條件，因此人們專門研究了各種不同研磨機(jī)。有人還針對(duì)不同的工件，研究出的簡(jiǎn)易專用研磨裝置。為了提高研磨加工效率，人們?cè)谘心ゼ庸ぷ詣?dòng)化方面也做了許多工作，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)研磨加工。特別是有人將計(jì)算機(jī)引人研磨機(jī)中，以進(jìn)行特殊曲面加工。還有人將監(jiān)測(cè)技術(shù)引入研磨加工中，對(duì)研磨過程進(jìn)行監(jiān)控。通過這些研究，研磨加工技術(shù)水平得到了很大提高。 這些新型研磨加工技術(shù)如下圖1.1所示分類二 磨料2.1 定義 磨料是具有棱角、一定的硬度和韌性的粉末狀粒狀物質(zhì),它在研磨加工中對(duì)工件的加工起關(guān)鍵性的作用 。2 .2 磨料的基本要求 由于磨料在研磨加工時(shí)直接作用于工件表面，起切削加工作用，因此對(duì)磨料有一定的要求。 1)硬度足磨料的最基本要求，它應(yīng)比被加工材料硬因?yàn)槟チ项w粒硬高， 才能夠切入被加工物體內(nèi)，使低硬度的物體表面受到加工 2)韌性要高，不應(yīng)因?yàn)橛醒心毫?，而引起破壞，且不易磨損。 3)應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖凿J性，隨研磨壓力而產(chǎn)生相應(yīng)的小碎屑，應(yīng)呈貝殼狀斷口的多角形。4)熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)應(yīng)比被加工物高，研磨發(fā)熱時(shí)，磨粒尖端不應(yīng)融化或變軟。 5)化學(xué)穩(wěn)定性要好，以免在加工過程中，與其他物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)。 6)形狀和粒度應(yīng)均勻一致，每號(hào)磨料顆粒的尺寸應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。2.3 磨料的種類 常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨料系及軟磨料系等四類。氧化物系磨料的主要成分是Al2O3，由于它們的純度不同、結(jié)晶工藝不同，而分成不同的品種。氧化物系磨料因其強(qiáng)度、韌性大，與鋼鐵不發(fā)生反應(yīng)，主要用于研磨鋼類零件。碳化物系磨料主要以碳化硅、碳化硼等為基體。由于它硬度高、強(qiáng)度低、韌性低，與鋼鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故主要用于研磨鑄鐵、硬質(zhì)合金、寶石等硬面脆的材料。高硬度磨料系主要有金剛石及立方晶氮化硼。金剛石是硬度最高的磨料，適用于研磨除鋼鐵材料以外的所有材料，特別適合于研磨硬而脆的硬質(zhì)合企、寶石、光學(xué)玻璃等。立方氮化硼是硬度僅 次于金剛石的人造材料，它出為耐熱件(1400C)高于金剛石 (800C)，對(duì)鐵族金屬的化學(xué)惰性高，特別適合于研磨硬而韌的鋼 材。在加工高速鋼、模具鋼、耐熱鋼時(shí)，立力氮化硼的切削能力為 金剛石的(510)倍。立方氮化硼的切削刃鋒利，可減少研磨時(shí)的 塑性變形，研磨加I出的工件表面質(zhì)量比用一般磨料高。此外，用 立方氮化硼磨料研磨的工件表面層的殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力，故所加 工的工件耐磨性較高。 立方氮化砌磨料在高溫時(shí)(1000C)與水容易產(chǎn)生化學(xué)變化，使磨料消耗增大，故用立方氮化硼磨料時(shí)小宜用水質(zhì)切削液。 軟磨料主要是用于拋光，而不適合于研磨，所以這里就不介紹軟磨料?，F(xiàn)將有關(guān)的磨料特性列于表2-1三 游離磨料研磨技術(shù)3.1 加工原理 游離磨料研磨技術(shù)是指在慢速研磨機(jī)上用游離磨料進(jìn)行慢速 研磨加工的方法。它是目前普遍采用的傳統(tǒng)研磨技術(shù)。其原理如圖3.1所式，電動(dòng)機(jī)6通電后，電機(jī)通過蝸輪7減速，帶動(dòng)研磨盤4慢速旋轉(zhuǎn)。磨盤用軸承5支撐在研磨機(jī)機(jī)架上。工件2與分離器3一起在研磨盤上。工件2上還壓有重物1。磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)著工件和分離器繞著磨盤問轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的向時(shí)，它們之間也存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就對(duì)工件產(chǎn)生了研磨作用(工件與磨盤間有磨料8)。分離器3的作用是避免磨盤上過多的工件之間的碰撞，并對(duì)磨盤進(jìn)行一定的修整。重物1的作用是增大工件與磨料問的正壓力及其摩擦力，以提高研磨加工效率。.游離磨料研磨的特點(diǎn) 1)磨料散置于磨盤上，磨盤轉(zhuǎn)速不能太高，以避免磨料飛濺，浪費(fèi)磨料，因此加上效率低。 2)磨料與從工件上磨下的碎屑混淆在一起，磨料不能充分發(fā)揮切削用，而且為提高加工效率過要經(jīng)常將磨料與這些碎屑一起清洗掉，這既很費(fèi)了能源、又浪費(fèi)了磨料。 3)磨料在磨盤上是隨機(jī)分布的，只分布密度不均，造成對(duì)工件研磨切削量不均，工件面形精度不易控制； 特別是磨料均工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有隨性，這也增加了工件面形精度的不確定因素，降低了加工精度的穩(wěn)定性。 4)在研磨加工過程中，磨料相互間既有作用力，又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這造成了磨料之間產(chǎn)生切削作用，即磨料磨磨料，加重了磨料和能源的浪費(fèi)。 5)在研磨過程小，大尺寸的磨料承受較大的壓力，而小尺寸的磨料所受到的壓力小，甚至不受壓力，這使得大顆粒磨料切削深度大，產(chǎn)生的劃痕深，影響表面質(zhì)量，因此為提高工件表面質(zhì)量，游離磨料研磨對(duì)磨料的尺寸均勻件要求較高。6)在研磨加工中要嚴(yán)格控制冷卻液的流量，以避免沖走磨料，這使得冷卻效果變差，容易引起工件升溫，造成加工精度下降。 7)在研磨過程中，磨盤產(chǎn)生的磨損影響加工工件的面形精度，這就要求經(jīng)常修整磨盤，而修整磨散要求三個(gè)磨盤相萬(wàn)對(duì)研，既費(fèi)事麻煩，又對(duì)上人操作技術(shù)水平要求高。 8)為避免粗研中所用的大顆粒磨料被帶到下道精研加工中，影響精研加工質(zhì)量，要求各研磨工序間要對(duì)工件進(jìn)ff嚴(yán)格清洗。 9)污染環(huán)境。 10)工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)工人技術(shù)水平要求高。 11)較硬的磨料容易嵌人較軟的工件表而內(nèi)影響工件的使用性能。傳統(tǒng)的游離磨料研磨正足因?yàn)榇嬖谥鲜鲞@些缺點(diǎn)，使得其應(yīng)用受到了定的限制。四 固結(jié)磨料研磨技術(shù) 4.1 加工原理 固結(jié)磨料研磨技術(shù)是指將游離的磨料固結(jié)起來(lái)，制成專用磨具，在高速研磨機(jī)上進(jìn)行高速研磨的方法。 固著磨料研磨原理如圖41所示，電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)磨盤以角速度 繞研磨機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)。工件置于磨盤上。磨盤上固結(jié)著磨料以對(duì)工件產(chǎn)生研磨切削作用。我們將磨科與磨盤一起統(tǒng)稱為磨具。壓頭通過壓蓋將工件壓向磨具。其作用是使工件和磨具間產(chǎn)生研磨壓力，同時(shí)又限制了工件的移動(dòng)，只允許工件繞壓頭中心回轉(zhuǎn)。固結(jié)磨料研磨所采用的加工設(shè)備是高速研磨機(jī)床,如上圖4.2所式,這是西安秦川(集團(tuán))發(fā)展總公司生產(chǎn)的PJM320B平面精磨機(jī),下圖4.3為該機(jī)床的總體分布圖。4.2 研究背景及現(xiàn)狀 固結(jié)磨料研磨國(guó)外是在20世紀(jì)60年代發(fā)展起的，我國(guó)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的。固結(jié)磨料研磨較好地解決了傳統(tǒng)的游離磨料慢速研磨中所存在的大部分缺欠。其最大特點(diǎn)是能顯著提高研磨加工效率，而加工效率低是限制傳統(tǒng)研磨廣泛應(yīng)用的最大障礙，因此固著磨料高速研磨一出現(xiàn)就受到了人們的重視。長(zhǎng)春理工大學(xué)從20世紀(jì)70年代起開始從事因著磨料研磨加工技術(shù)的研究，并成立了專門從事這一技術(shù)研究的課題組，探討了在固著磨料研磨中，研磨壓力、研磨速度、冷卻液等對(duì)研磨效率和加工質(zhì)量的影響。當(dāng)時(shí)加工對(duì)象僅限于玻璃，因此所探討的固結(jié)磨料研磨加工的各參數(shù)的作用一般都是指加工玻璃。這些研究有力的推動(dòng)了這一新技術(shù)的推廣應(yīng)用。但固結(jié)磨料研磨也存在一個(gè)新的問題，就是磨具在研磨中會(huì)出現(xiàn)磨損，這就導(dǎo)致了磨具的面型精度下降，以致被加工件面形精度下降。這就要求人們要經(jīng)常地及時(shí)休整磨具。以往的游離磨料研磨。使用的磨盤加工性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好。而用于固結(jié)磨料研磨的磨具表面上固結(jié)著極耐磨的磨料。這使得磨具休整十分困難，因此限制了固結(jié)磨料研磨的廣泛應(yīng)用。4.3 磨具的制作 磨具是固結(jié)磨料高速研磨所采用的切削工具。對(duì)于高速研磨來(lái)說(shuō)磨具對(duì)研磨加工的影響比較大，它直接影響著研磨加工度、加工質(zhì)量、加工效率和加工成本。因此,磨具的制作是固結(jié)磨料研磨技術(shù)中很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),一般情況下，磨具是根據(jù)被加工工件的具體要求以及研磨機(jī)的狀況來(lái)設(shè)計(jì)和制作的。磨具主要由切削部分、支撐部分和安裝夾持部分組成，如下圖4.4所示。切削部分的主要作用是對(duì)被加工工件表面進(jìn)行微量切削。事實(shí)上在研磨加工過程中，不僅是磨料對(duì)工件表面進(jìn)行切削作用，還存在著其它加工作用，但切削作用是研磨加廠的主要形式。磨具的支撐部分一殷是根據(jù)被加工件表面廓形上需要，盡量按工件表面廓形制造，以減小修整磨具的工作量。安裝夾持部分是根據(jù)所采用的機(jī)床及研磨加工運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)決定的。磨具的制作過程如上圖4.5所示,先把磨料制作成丸片,同時(shí)設(shè)計(jì)好磨盤,再將丸片粘結(jié)在磨盤上,形成磨具的切削部分,最后把磨具固定到研磨機(jī)上。.4 固結(jié)磨料研磨對(duì)工件表面殘余應(yīng)力的影響1) 磨料尺寸對(duì)工件表面殘余應(yīng)力的影響磨料尺寸是影響研磨過程的重要因素，它不僅影響研磨加工過程中的研磨力溫度而且影響研磨后的工件已加工表面質(zhì)量。因此要探討磨料尺寸大小對(duì)工件已加工表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律固定其它研磨參數(shù)只改變磨料粒度進(jìn)行研磨試驗(yàn)得到了工件已加工表面殘余應(yīng)力隨磨料尺寸變化規(guī)律，由圖4.6 可見，經(jīng)研磨加工過的工件表面均呈壓應(yīng)力。這是因?yàn)檠心ミ^程是由大量的高硬度的磨料作為刀具進(jìn)行微量切削工件表面的過程，而磨料作為刀具具有很大的負(fù)前角這就使其在加工過程中，在工件表面產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力和塑性變形，由于塑性變形在加工后也難以恢復(fù)，因此壓應(yīng)力就殘留在工件表面上從圖4.6也可以看出，工件表面的壓應(yīng)力隨著磨料尺寸變大而變大，這是因?yàn)槟チ铣叽缱兇髸r(shí)同時(shí)作用于工件加工表面上的磨料數(shù)量就會(huì)減少，每個(gè)磨粒對(duì)工件的壓強(qiáng)增大，產(chǎn)生的壓應(yīng)力大，所以殘余應(yīng)力增大。由圖4.6 還可看出，隨著磨料尺寸的增加，殘余應(yīng)力隨磨料尺寸變化速度變緩，這是因?yàn)殡S著磨料尺寸進(jìn)一步變大，磨粒對(duì)工件表面產(chǎn)生的壓應(yīng)力增加，但這個(gè)應(yīng)力一旦達(dá)到工件材料的屈服極限后就很難再繼續(xù)增加。其宏觀表現(xiàn)就是磨料工件間的壓力增加緩慢，所以殘余應(yīng)力增加速度也亦變緩。由試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)要求工件表面的殘余壓應(yīng)力較小時(shí)，可以采用較細(xì)的磨料研磨來(lái)獲得，當(dāng)需要工件表面具有較大的壓應(yīng)力時(shí)，可增大磨料尺寸來(lái)獲得，但磨料尺寸不宜過大，因?yàn)楫?dāng)磨料尺寸過大時(shí)，工件表面殘余壓應(yīng)力增加不明顯，另外磨料尺寸過大，工件表面粗糙度值將會(huì)增大，不利于提高工件表面質(zhì)量總體指標(biāo)。2) 研磨壓力對(duì)工件表面殘余應(yīng)力的影響研磨壓力是引起工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力的直接原因，它對(duì)工件表面殘余應(yīng)力的影響比較大，固定其它參數(shù)，只改變研磨壓力進(jìn)行研磨試驗(yàn)，以探討研磨壓力對(duì)工件已加工表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律，試驗(yàn)結(jié)果如圖4.7所示，從圖中可以看出，增大研磨壓力，工件表面殘余可、應(yīng)力增大。這是因?yàn)樵龃笱心毫Γ驮黾恿四チ吓c工件加工表面間的壓應(yīng)力，增加了工件表面的塑性變形，這必然增大了工件表面的殘余壓應(yīng)力，生產(chǎn)中可通過改變研磨壓力來(lái)?xiàng)l調(diào)整已加工表面的殘余應(yīng)力。3) 研磨速度對(duì)工件表面殘余應(yīng)力的影響固著磨料研磨的研磨速度較傳統(tǒng)散粒磨料研磨速度高出很多，而且變化范圍大，它是固著磨料研磨中的一個(gè)重要參數(shù)，固定其它參數(shù)，只改變主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行研磨試驗(yàn)，以探討研磨速度對(duì)工件已加工表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律，如圖4.8 所示，從圖中看出隨著研磨速度的提高，工件已加工,表面的殘余壓應(yīng)力增大，特別是殘余壓應(yīng)力隨研磨速度增大的變化率隨研磨速度的提高也變大。對(duì)于固著磨料研磨研磨速度高，這與傳統(tǒng)的散粒磨料慢速研磨不同。通常情況下的工件材料的彈性模量以及屈服應(yīng)力都是指其在靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)情況下的值，而在固著磨料研磨中，研磨速度高工件變形速度跟隨研磨速度的能力變差，這就相當(dāng)于提高了工件的彈性模量和屈服極限，增大材料強(qiáng)度和研磨阻力，結(jié)果導(dǎo)致了工件已加工表面殘余應(yīng)力的增加，當(dāng)研磨速度較高時(shí)，工件變形跟隨研磨速度的能力變差更為明顯，因此，當(dāng)研磨速度過高時(shí)，工件表面殘余應(yīng)力隨研磨速度增加得更快。4) 固結(jié)磨料研磨對(duì)工件表面耐磨性的影響由前面可以看出，增大磨料尺寸、研磨壓力和研磨速度都有利于增加工件表面的壓應(yīng)力因而有利于提高工件表面的耐磨性，實(shí)際上與傳統(tǒng)散粒磨料研磨相比，固著磨料的研磨壓力和研磨速度均很高，而且對(duì)應(yīng)于同一工件表面粗糙度要求，固著磨料研磨的磨料尺寸也相應(yīng)大些，這表明采用固著磨料研磨加工的工件表面壓應(yīng)力較大，耐磨性相應(yīng)地要好，這一點(diǎn)用加工機(jī)械密封為例進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，采用傳統(tǒng)散粒磨料研磨加工的機(jī)械密封的使用壽命一般為34 月，而采用固著磨料研磨加工的機(jī)械密封使用壽命達(dá)12年。這證明了固著磨料研磨能提高工件表面的耐磨性，其中一個(gè)重要原因就是固結(jié)磨料研磨能提高工件表面壓應(yīng)力.5 固結(jié)磨料研磨的特點(diǎn)（與游離磨料研磨相比）工件的受力易于分析。對(duì)于傳統(tǒng)的游離磨料研磨，磨料散置于磨盤上，其運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，磨料對(duì)工件的研磨切削力的大小和方向也是隨機(jī)的，這就使得分折磨料對(duì)工件的作用力十分困難。因此，迄今無(wú)人探討磨料對(duì)工件的作用力。而在固結(jié)磨料高速研磨中，磨料與磨具一起運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是已知的，這就為我們研究磨料對(duì)工件的作用力提供了必要條件。）磨料的密度分布具有可控性。在游離磨料研磨中，磨料在磨盤上是隨機(jī)分布的，而且隨著磨盤的運(yùn)動(dòng)而不斷的變化，因此磨料的密度分布不均勻且無(wú)法控制。而在固結(jié)磨料研磨中，磨料被做成丸片粘結(jié)在磨盤的許多位置點(diǎn)上，磨料的密度分布是可控的。因此，根據(jù)工件磨具間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布，合理地設(shè)計(jì)磨具上磨料密度分布，以使磨具在研磨過程中所出現(xiàn)的磨損不影響磨具面形精度，從而避免修整磨具的麻煩。）研磨速度快，研磨效率高。在游離磨料研磨中，由于磨料是離散的分布在磨盤上，研磨速度不能過快，以避免磨料飛濺，另外在研磨過程中，磨料相互間既有作用力，又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這就造成了磨料之間產(chǎn)生切削作用，即磨料磨磨料，加重了磨料的浪費(fèi)，這就使得研磨加工效率低，加工成本高。而在固結(jié)磨料研磨中，因?yàn)椴淮嬖谀チ巷w濺問題，所以可以采用較高的轉(zhuǎn)速，一般在rmin，從而提高了研磨加工效率，降低了加工成本。）工件表面加工精度高。對(duì)于游離磨料研磨，磨料的尺寸不可能完全一致。在研磨時(shí)磨料置于磨盤上，當(dāng)放上工件后，工件表面主要與尺寸較大的磨料參與較大的磨料接觸，如下圖.(a)所示，所以主要是尺寸較大的磨料參于研磨加工，這使得參于磨料的磨料數(shù)量少，每個(gè)參于研磨的磨料承擔(dān)的壓力大，壓強(qiáng)大，研磨加工量大，而且它們之間的間距也大，研磨加工產(chǎn)生的劃痕深，而且寬，所以游離磨料研磨加工的工件表面比固著磨料研磨加工的工件表面粗糙。對(duì)于固結(jié)磨料研磨，磨料由結(jié)合劑固結(jié)在一起制成磨具。當(dāng)工置于磨具之上后，由于有結(jié)合劑的作用，不僅尺寸大的磨料能與工件表面接觸，而且許多尺寸較小的磨料也能與工件表面接觸，如上圖.6（b）所示，使得與工件表面接觸的磨料數(shù)量多，同時(shí)參于研磨加工的磨料數(shù)量多，每個(gè)磨料承受的壓力小，壓強(qiáng)小，研磨加工深度淺，而且參與研磨的磨料間距小，工件已加工表面粗糙度值小，已加工表面質(zhì)高。）磨具修整困難。磨具在研磨過程中，必然會(huì)出現(xiàn)磨損，這就要影響加工工件的面形精度。當(dāng)磨具出現(xiàn)磨損時(shí)，可采用修整磨具的方法來(lái)解決。修整磨具有在線修整和離線修整。磨具的在線修整是在工件外面加上修整環(huán)(也稱之為分離器)，在研磨工件的同時(shí)，也研磨修整環(huán)，反之修整環(huán)也引起磨具磨損，通過控制修整環(huán)，就能調(diào)整其對(duì)磨具引起的磨損，減小磨具磨損后磨具表面產(chǎn)生的面形誤差，減輕磨具磨損造成的加工工件面形精度下降的趨勢(shì)。磨具的離線修整是將磨具拆卸下來(lái)后用研磨 (當(dāng)磨具面形精度太時(shí)，對(duì)其應(yīng)允切削加工一下)方法修平。在修整磨具時(shí)，為了較好地保證磨具的面形精度，一般來(lái)說(shuō)，需要三個(gè)研磨盤相互對(duì)研。游離磨料研磨磨具材料的加工性相對(duì)來(lái)說(shuō)較好些，但由于對(duì)磨具面形精度要求高，磨具尺寸較大，修整很困難，而且對(duì)操作者技術(shù)水平要求高。對(duì)于固結(jié)磨料研磨，因?yàn)槟ゾ弑砻婀探Y(jié)著極耐磨的磨料，其