金屬材料表面機(jī)械拋光技術(shù)研究

勾東山

摘 要：盡管金屬表面的拋光方法有很多種，但在工業(yè)生產(chǎn)中占的市場(chǎng)份額較大，使用較多的只有機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光這三種。因?yàn)檫@三種方法經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的應(yīng)用得到不斷的改進(jìn)、提高與完善，其方法工藝能適合不同的條件和要求。能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，生產(chǎn)效率相對(duì)較高，成本較低，經(jīng)濟(jì)效益好。

關(guān)鍵詞：機(jī)械拋光；特點(diǎn)；原理

機(jī)械拋光是靠切削、研磨使材料表面產(chǎn)生塑性變形，壓低材料被拋光面的凸處向回處填平并使得表面粗糙度減小而變得平滑，以改善制品的表面粗糙度，使產(chǎn)品光亮美觀或?yàn)楹罄m(xù)表面加工（電鍍、化學(xué)鍍，涂飾）做準(zhǔn)備。

1.機(jī)械拋光工藝概述

1.1拋光加工的原理

磨粒在其載體介質(zhì)的作用下對(duì)基體表面（突起部位）刮削的過(guò)程，以降低基體表面的粗糙度和提升基體表面的光潔度。

1.2拋光加工的目的

1，提高產(chǎn)品的表面光潔度，使其獲得裝飾性外觀；

2、提高制品的耐蝕性；

3、除去產(chǎn)品表面的細(xì)微不平，降低粗糙度。

1.3拋光加工的微觀基理

拋光輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，基體與拋光輪摩擦產(chǎn)生高溫使材料塑性提高，在拋光力的作用下基體表面產(chǎn)生塑性變形，凸起部分被壓低并向四處流動(dòng)，使產(chǎn)品表面粗糙度降低，產(chǎn)品光澤度提高。

大多數(shù)金屬材料表面都有一層氧化膜，拋光金屬表面時(shí)，拋去的實(shí)質(zhì)上是金屬的氧化層。大多數(shù)金屬的表面在極短的時(shí)間（0.05秒）內(nèi)很容易生成一層薄氧化層（0.0014μm左右），然后再被拋光去掉，如此反復(fù)下去，最后得到平整的，有光澤的拋光表面。

1.4拋光加工的過(guò)程

粗拋→中拋→精拋

粗拋是對(duì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)磨光，降低了表面粗糙度之后的表面，再進(jìn)一步降低表面粗糙度的加工；

中拋是用比粗拋的拋光輪軟一些的硬拋光輪，對(duì)經(jīng)過(guò)粗拋的表面做進(jìn)一步的加工，它能去除粗拋留下的劃痕并產(chǎn)生中等光亮的表面；

精拋是拋光的最后工序，用軟拋光輪拋光，使零件表面獲得鏡面光亮。

2.機(jī)械拋光的特點(diǎn)

2.1工藝難點(diǎn)

1、溫度高

拋光中產(chǎn)品的局部溫度可達(dá)到250度以上.會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力使產(chǎn)品變形，所以在生產(chǎn)中應(yīng)使產(chǎn)品局部降溫，減少變形。

2、光潔度高

拋光后產(chǎn)品之表面光潔度高，但制品的宏觀的缺陷難以徹底去除，常和磨光配合加工。

3、易產(chǎn)生波紋，橘皮、圓角等不良

此工藝為柔性加工，故影響因素較多，且不能在產(chǎn)品表面實(shí)現(xiàn)均勻移出，一段情況下曲率大的位置加工較多。

4、生產(chǎn)環(huán)境惡劣

拋光生產(chǎn)粉塵較嚴(yán)重，若粉塵聚積則易燃易爆，故需注意生產(chǎn)人員的粉塵防護(hù)和作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)除塵。

2.2機(jī)械拋光特點(diǎn)對(duì)比

3.常用的機(jī)械拋光的設(shè)備

3.1雙軸磨光機(jī)工作原理

使用同軸雙輪磨光及拋光機(jī)時(shí)，只要在一個(gè)拋光輪的外面附上較粗大的硬質(zhì)微粒，即可進(jìn)行粗拋，而在另一個(gè)拋光輪的外面粘附上較小的硬度微粒，就可以進(jìn)行中拋，若要再進(jìn)行精拋，只要將一個(gè)拋光輪換成粘附有拋光膏的軟質(zhì)輪子即可。

3.2轉(zhuǎn)動(dòng)帶式拋光機(jī)工作原理

轉(zhuǎn)動(dòng)帶式拋光機(jī)是由安在電機(jī)軸上的接觸輪帶動(dòng)拋光磨帶，另一從動(dòng)輪使其具有一定的張力，以便對(duì)零件進(jìn)行拋磨，拋磨帶由襯底，粘結(jié)劑和磨料三部分組成，襯底可以用1層到3層不同類型的紙或布制成，粘結(jié)劑一般為合成樹脂，也可使用骨膠或皮膠：磨料則按拋光精度的要求而選用不同類型與大小的磨料。

3.3振動(dòng)式拋光機(jī)的工作原理

具有高頻率的振動(dòng)，使工作物與研磨石或鋼珠、研磨劑等密切均勻混合，呈螺旋渦流狀滾動(dòng)，以研磨切削或拋光工作物表面，尤其是那些易受變形或外形復(fù)雜，孔內(nèi)死角之工作物使用本機(jī)研磨均能得到均勻之質(zhì)量，而且在加工運(yùn)轉(zhuǎn)中可隨時(shí)抽檢，節(jié)省時(shí)間，提高質(zhì)量。

3.4雙端面拋光機(jī)的工作原理

同時(shí)對(duì)產(chǎn)品兩端面進(jìn)行磨削，以獲較高的尺寸精度，為后制程定位與裝配基準(zhǔn)提供條件。使產(chǎn)品表面獲得較高的光潔度與較低的粗糙度，為產(chǎn)品進(jìn)一步的表面處理如拋光、噴砂提供基礎(chǔ)。

4.結(jié)束語(yǔ)：當(dāng)今制造行業(yè)中，許多機(jī)械零部件的加工過(guò)程及最終產(chǎn)品的形成都需要表面拋光技術(shù)，表面拋光技術(shù)的掌程度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量及外觀。隨著產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈，對(duì)金屬零件的加工質(zhì)量要求越來(lái)越高，而作為金屬零件加工的關(guān)鍵工序之一的表面機(jī)械拋光更不例外。因此擺在從事本行業(yè)的工程技術(shù)人員面前的重要任務(wù)，如何改進(jìn)和提高傳統(tǒng)的拋光工藝水平，并根據(jù)需要開發(fā)新的更好更先進(jìn)的表面拋光技術(shù)是擺在從事拋光行業(yè)工程技術(shù)人員面前的重要任務(wù)。