🔧 球面研磨 · R值恒定计算器(多粒度工艺版)

Spherical Lapping — Constant Radius Calculator  |  金刚砂多粒度工艺规划  |  模具R1.95 / 零件Ø3.8

参数输入

模具→零件 (正向)
零件→模具 (反向)

金刚砂粒度选择

点击下方芯片选择要使用的研磨粒度,可多选。系统将自动规划多阶段工艺。

#240 (≈W63)
W40
W28
W14
W10
W7

几何示意 & 进给表

模具R角圆弧 零件轴线 球面截面 球心O
切入角 α
--
度
球冠高 h
--
mm
R 值
1.95
mm

分步进给量表(最终精磨阶段)

步本次进给 (mm)累计深度 (mm)R值 (mm)接触圆Ø (mm)α校验 (°)

金刚砂粒度对照

标号粒径范围 (μm)中值 (μm)对应#号用途
#24050~8063≈#240粗磨开坯
W4040~5045≈#320粗磨整形
W2828~4034≈#400半精磨
W1410~1412≈#800精磨
W107~108.5≈#1000精密精磨
W75~76≈#1200超精抛光

📐 核心公式与原理

本计算器基于 展成法球面研磨(Generating Method Lapping) 原理。

sin α = d / (2R)     ← 核心公式(切入角)
h = R − √(R² − (d/2)²)    ← 球冠高度(总磨除深度)
θ = arcsin(d / (2R))      ← 球冠半角
v = π · Dm · N / 60000   ← 线速度(m/s)
MRR = k · p · v · dg     ← 材料去除率模型

🎯 本例答案(模具R1.95 / 零件Ø3.8 / 全粒度)

⚠️ 保持R值不变的三个铁律

🔬 多粒度研磨去除率模型

材料去除率 MRR (mm³/min) 与磨粒直径 dg、研磨压力 p、相对速度 v 成正比:

MRR = k · p · v · dg    (k为材料系数,硬质合金≈0.02~0.05)

粗砂(#240, dg≈63μm)去除率约为精砂(W7, dg≈6μm)的 10倍,但表面粗糙度差 5~8倍。因此分级研磨是兼顾效率与精度的唯一方法。