平面研磨加工技術

新光速指出平面研磨過程是一個受許多因素影響的復雜加工過程。研磨加工的方式、磨具的材質和粒度、被加工材料的力學、物理、化學性能、研磨過程中的環境、壓力和速度等因素，以及整個研磨系統的動態和靜態特性等，都會直接或間接地影響研磨過程和研磨結果。因此，要對研磨過程出現的各種現象進行全面的討論分析。本章著重介紹平面研磨基礎概念，磨料相關性質，單顆磨粒的特性和受力等，力求建立一個比較完整的平面研磨加工機理的基礎概念模式。

1.平面研磨技術的定義

     研磨加工通常是指利用硬度比被加工材料更高的微米級磨粒，在硬質研磨盤作用下產生的微切削和滾扎作用實現被加工表面微量材料去除，使工件的形狀、尺寸精度達到要求值，并降低表面粗糙度，減小加工變質層的加工方法.

    根據磨料的添加方式不同，研磨加工技術可以分為游離磨料研磨和固著磨料研磨，以及介于兩者之間的半固著磨料研磨。游離磨料研磨利用涂覆或壓嵌游離磨料與研磨劑的混合物，在一定剛性的軟質研具上(常用鑄鐵或黃銅)，通過研具與工件向磨料施加一定的壓力，磨粒在研具和工件的作用下，或滾動或滑動，從被加工工件上去除一定量的材料，從而提高工件的精度和降低表面粗糙度，達到精密研磨目的，如圖2.1所示:

 磨粒具有良好的等高性，在結合劑的作用下，不僅尺寸較大的磨料能與工件表面接觸，而且許多尺寸較小的磨粒也能與工件表面接觸，因此同時參與研磨的磨粒數量較多，相對于游離磨料研磨，在相同研磨壓力下，每個磨粒承受的壓力較小且均勻，研磨加工深度較淺，參與研磨的磨粒間距較小，可以獲得較小的表面粗糖度，特別是對于工程陶瓷零件的研磨，材料易于實現延性域去除，獲得無破碎加工表面。此外，采用固著磨料研磨，由于可以使用冷卻液，具有良好的散熱條件，研磨速度相對較高，大大提高了研磨效率。

半固著磨粒研磨介于游離磨料與固著磨料研磨之間。半固著磨具主要由磨粒、孔隙、結合劑組成，對磨料的約束力強度不大，當硬質大顆磨粒進入研磨加工區域時，該磨粒周圍磨粒可產生位置遷移，形成“陷講”空間使大顆磨粒陷入其中，與其他磨粒等高，達到自動修正磨具的作用。與傳統的游離磨料研磨相比，不存在磨粒飛濺的問題，參與研磨加工的磨粒數量多，磨粒所受到的壓力較為均勻，研磨切削深度也較為均勻，降低了對磨粒尺寸均勻性的要求；與傳統的固著磨粒磨具相比，由于半固著磨具存在“陷講”效應，所以不存在硬質大顆磨粒或大的切屑對工件產生較深劃痕的問題，研磨加工質量較高，降低了各研磨工序的加工時間，提高了生產效率。