抛光研磨的方法

2017-04-25 14:31:21

抛光研磨的方法

 

抛光研磨的方法：

研磨是将研磨工具（以下简称研具）表面嵌入磨料或敷涂磨料并添加润滑剂，在一定的压力作用下，使工具和研具接触并做相对运动，通过磨料作用，从工件表面切去一层极薄的切屑，使工件具有精确的尺寸、准确的几何形状和很高的表面粗糙度。其实质是用游离的磨粒通过研具对工件表面进行包括物理和化学综合作用的微量切削。
特点：（1）在机械研磨中，机床－工具－工件系统处于弹性浮动状态。
（2）被研磨工件不受任何强制力的作用，因而处于自由状态。
（3）研磨运动的速度通常在30m/min以下，这个数值约为磨削速度的百分之一。
（4）研磨时，只能切去极薄的一层材料，故产生的热量少，加工变形小，表面变质层也薄。
（5）研磨表层存在残余压应力，有利于提高工件表面的疲劳强度。
（6）操作简单，一般不需要复杂昂贵的设备。
（7）适应性好。
（8）研磨可获得很低的表面粗糙度。

1、流体抛光

流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。

常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，

使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物

（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。

2、机械抛光

机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，

一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，

可使用转台等辅助工具，表面质量 要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具，

在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。

利用该技术可以达到 Ra0.008 μ m 的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。

光学镜片模具常采用这种方法。

3 、超声波抛光

将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，

使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小，不会引起工件变形，但工装制作和安装较困难。

超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，

使工件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；

超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。

4 、电解抛光
电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，

使表面光滑。与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。电化学抛光过程分为两步：

（ 1 ）宏观整平 溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降， Ra ＞ 1 μ m 。

（ 2 ）微光平整 阳极极化，表面光亮度提高， Ra ＜ 1 μ m 。

5 、流体抛光

流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。

常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，

使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。

介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，

磨料可采用碳化硅粉末。

6、化学抛光

化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，

从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，

可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度

一般为数 10 μ m 。

7 、磁研磨抛光

磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工效率高，

质量好，加工条件容易控制，工作条件好。采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到 Ra0.1 μ m 。

在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同，

严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、

光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。

镜面加工的标准分为四级： AO=Ra0.008 μ m ， A1=Ra0.016 μ m ， A3=Ra0.032 μ m ，

A4=Ra0.063 μ m ，由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度，

而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求，所以精密模具的镜面加工

还是以机械抛光为主。