珩磨設(shè)備研發(fā)的初衷，主要是針對發(fā)動機(jī)缸體的鏡面效果以及為了達(dá)到交叉紋儲油潤滑的效果。隨著各類部件的內(nèi)圓精度要求越來越高，當(dāng)原來使用內(nèi)圓磨進(jìn)行加工的某些產(chǎn)品無法做到相應(yīng)的精度，珩磨工藝才逐步地被作為后道工序，用于此類產(chǎn)品的加工。特別是對于內(nèi)圓磨很難加工的小孔徑產(chǎn)品，通過珩磨工藝滿足了其各項(xiàng)精度要求，從而提高了珩磨在磨削加工領(lǐng)域的比重。

　　后來，在多沖程漲珩工藝以外，單沖程鉸珩加工(ONEPASS)開始普及，成為新的主流加工方法。單沖程鉸珩除了使更小孔徑的產(chǎn)品也可以實(shí)現(xiàn)高精度加工，同時(shí)在其它產(chǎn)品中也逐步達(dá)到了和漲珩工藝相同甚至更高的加工精度。

　　單沖程鉸珩工藝和內(nèi)圓磨工藝、多沖程漲珩工藝合并分類為內(nèi)孔研磨工藝，對于更為接近的單沖程鉸珩工藝和多沖程漲珩工藝來說，并無孰優(yōu)孰劣的區(qū)分，而是要根據(jù)自己產(chǎn)品的特點(diǎn)，針對性地去選擇不同的工藝。特別是面對高難度的加工要求，更需要工藝和設(shè)備融和貫通，才能展現(xiàn)極致的加工能力。

　　下表為珩磨加工產(chǎn)品的應(yīng)用示例，讀者可初步了解：

　　前面我們提到過，日本珩磨設(shè)備制造商起源于20世紀(jì)40年代。從20世紀(jì)50年代開始，由于日本經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與市場繁榮，珩磨設(shè)備的制造商數(shù)量也增加了許多。但是，珩磨設(shè)備制造需要熟練的有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，很多制造商因?yàn)闊o法應(yīng)對市場對產(chǎn)品精度的高要求，不斷地被市場淘汰，余下的珩磨設(shè)備制造商都是擁有核心技術(shù)的企業(yè)。

圖:大孔徑漲珩加工及工件（套筒）

　　正是因?yàn)殓衲ゼ庸ば枰兄S富經(jīng)驗(yàn)和熟練度的人員進(jìn)行操作，致使即便擁有雄厚財(cái)力和市場基礎(chǔ)的機(jī)床制造商都很難涉足其中。日本的一家機(jī)床巨頭曾經(jīng)組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)珩磨工藝在其既有設(shè)備上的應(yīng)用，但繁瑣細(xì)膩的各類細(xì)節(jié)最終使其徹底放棄。

　　近年來，由于TAMIX公司研發(fā)的疊動單沖程珩磨設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，對操作者沒有嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此被眾多設(shè)備制造商模仿，各種品牌的類似設(shè)備層出不窮。但是從實(shí)踐結(jié)果來看，越是看似簡單的加工工藝，代表著越為高超的技術(shù)，必須經(jīng)過長期的經(jīng)驗(yàn)積累。經(jīng)過一段時(shí)間的嘗試之后，由于無法跟上不停改變和提高的市場需求，日本國內(nèi)的模仿廠商們大多停產(chǎn)。所剩無幾的單沖程珩磨設(shè)備制造者也必須要從單純的拷貝向獨(dú)立自主的技術(shù)積累、技術(shù)研發(fā)方向去發(fā)展，否則也將同眾多已經(jīng)消失的模仿者一樣，很難長期生存下去。

圖:小孔徑鉸珩加工及工件（槍管）

　　從日本珩磨設(shè)備制造商的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，那些經(jīng)歷過長期的市場檢驗(yàn)，擁有較高品牌知名度的企業(yè)都各有專長，其所擅長的領(lǐng)域大抵如下：

　　接下來，我們將主要討論珩磨工具擴(kuò)張的多種方式。

　　珩磨刀體、擴(kuò)張楔、珩磨砂條三者組合成一個(gè)完整的珩磨刀具，一般通過推進(jìn)擴(kuò)張楔使珩磨條向左右張開，進(jìn)而將工件內(nèi)徑逐漸擴(kuò)大，并提高內(nèi)徑的尺寸精度及表面粗糙度。如下圖結(jié)構(gòu)：

　　通過擴(kuò)張楔塊來擴(kuò)張砂條是漲珩的基本概念，在日本國內(nèi)，珩磨條的擴(kuò)張方法在不同的年代也經(jīng)歷了不同的變化。

　　一、螺紋擴(kuò)張方法

　　這是通過旋轉(zhuǎn)珩磨刀體上的螺絲，使擴(kuò)張楔塊向外推進(jìn)，從而擴(kuò)張珩磨條的方式。這種方式采取手動操作，每次的擴(kuò)張量很有限，需要多次重復(fù)擴(kuò)張來進(jìn)行珩磨，所以對加工節(jié)拍的影響比較大，不太適合大規(guī)模生產(chǎn)。由于這種機(jī)構(gòu)方式的成本相對低廉，因此目前仍在使用中。

　　二、使用時(shí)鐘原理的擴(kuò)張方法

　　使用齒輪和彈簧，使主軸單元每次上下移動時(shí)都產(chǎn)生一次擴(kuò)張。這種方法通常用于小孔徑工件的大規(guī)模生產(chǎn)加工。

　　三、使用液壓缸進(jìn)行擴(kuò)展

　　通過安裝在機(jī)器主體上的液壓缸推進(jìn)擴(kuò)張楔塊，從而擴(kuò)張珩磨條。與手動方式相比，這種方法可以在更短的時(shí)間內(nèi)加工，節(jié)拍可以顯著優(yōu)化。而且由于珩磨條受到的壓力大，所以最適合加工研磨余量大的產(chǎn)品。缺點(diǎn)是壓力過大時(shí)容易使珩磨條破損，或尺寸精度難以穩(wěn)定。

　　近年來，我們利用伺服閥等油壓技術(shù)可以將擴(kuò)張壓力自如切換到低壓和高壓，珩磨條的擴(kuò)張也可以實(shí)現(xiàn)高速擴(kuò)張和低速擴(kuò)張，在小孔徑珩磨中得到應(yīng)用。

　　四、彈簧內(nèi)置擴(kuò)張方法

　　這是在刀柄連接部內(nèi)置彈簧，通過彈簧壓力擴(kuò)張楔塊，使珩磨條擴(kuò)張的方法。由于刀柄連接部內(nèi)置，易于從設(shè)備上拆卸和安裝。但是，由于使用彈簧產(chǎn)生的壓力在針對大孔徑工件時(shí)擴(kuò)張壓力太小，因此僅適用于小孔徑產(chǎn)品。同時(shí)這種方法的尺寸精度無法把控，更多地局限于提高表面粗糙度等，所以這種方法通常被稱作簡易珩磨。

　　五、電機(jī)擴(kuò)張方法

　　這是在主軸部分?jǐn)U張珩磨條的方法，該方法通常使用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)來推進(jìn)擴(kuò)張楔塊，達(dá)到精確擴(kuò)張的目的。電機(jī)擴(kuò)張與液壓擴(kuò)張相比，擴(kuò)張的精度更高且更穩(wěn)定，但相比液壓系統(tǒng)的重負(fù)載珩磨就顯得有點(diǎn)遜色了。

　　對于圓度等精度要求嚴(yán)格的產(chǎn)品，這種方法適合于最后一道的精珩加工。由于每次上下移動以微米為單位推進(jìn)擴(kuò)張楔塊，所以加工節(jié)拍偏長是明顯的缺點(diǎn)。

　　另外，珩磨機(jī)主軸單元的升降驅(qū)動方法也是珩磨工藝的關(guān)鍵因素之一。珩磨設(shè)備與內(nèi)圓磨及其它切削設(shè)備不同，其主軸具有低轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給的特點(diǎn)，所以總體上還是將液壓系統(tǒng)作為珩磨升降運(yùn)動的首選。但是，液壓方式的Z軸方向的定位，因進(jìn)給速度而容易產(chǎn)生停止位置偏差，停止位置的不穩(wěn)定就容易造成珩磨精度的不穩(wěn)定。這也是這種方法的主要缺陷。

　　近年來，使用滾珠絲杠升降移動的珩磨設(shè)備越來越多，滾珠絲桿和伺服電機(jī)的組合可以在Z軸方向進(jìn)行精準(zhǔn)控制。早期因?yàn)槌杀咎叨^少被使用，現(xiàn)在因?yàn)閮r(jià)格已經(jīng)容易被接受，才更加廣泛地被應(yīng)用。

　　總體來說，日本的珩磨設(shè)備及工藝的歷史并不長，但憑借著日本職人獨(dú)特的鉆研和創(chuàng)意，通過長期實(shí)踐和積累經(jīng)驗(yàn)，得以發(fā)展至今天。不過，日本大部分的珩磨設(shè)備制造商都是小型企業(yè)，在日復(fù)一日的經(jīng)驗(yàn)積累以外，去做珩磨理論基礎(chǔ)研究的卻極少，導(dǎo)致珩磨工藝特別是多沖程漲珩工藝的發(fā)展嚴(yán)重滯后于市場的需求。即便如此，日本國內(nèi)的珩磨機(jī)制造商經(jīng)過多年磨練，已在技術(shù)方面成長為可與歐美高端珩磨設(shè)備制造商并駕齊驅(qū)，同時(shí)在性價(jià)比方面更勝一籌。我相信中國的珩磨機(jī)制造商也會經(jīng)歷類似的過程，在這過程中同樣地會有落后者倒下，先進(jìn)者崛起。

　　(下期預(yù)告：單沖程珩磨的進(jìn)化史)