現(xiàn)代加工技術(shù)中零件表面處理的方法

鄒賓

摘 要：在處理機(jī)械加工中精加工表面的修配方法上，目前只要采用手工研磨的方法，這種方法不僅時(shí)間周期較長(zhǎng)而且加工的不確定因素比較多，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，這會(huì)增加制造的成本，甚至?xí)⒄`工期帶來(lái)不必要的損失，這些因素都會(huì)影響加工制造業(yè)的發(fā)展。本文介紹對(duì)比幾種機(jī)械加工中精加工表面的修配方法，希望對(duì)從事機(jī)械加工行業(yè)的從業(yè)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;精加工;修配

1 引言

在機(jī)械加工制造中，機(jī)械加工表面的精加工處理是比較復(fù)雜的過(guò)程。往往最后修配的過(guò)程都是由鉗工進(jìn)行最終的處理加工，修配的過(guò)程中鉗工的任務(wù)還是挺重的，最最要的是要求工人要有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平。機(jī)械加工表面精加工處理技術(shù)主要以下幾種：手工研磨拋光、數(shù)字機(jī)械加工設(shè)備拋光、電化學(xué)拋光、激光拋光、CVD技術(shù)、磁流變拋光、噴丸強(qiáng)化等。

2 機(jī)械加工表面質(zhì)量意義

在機(jī)械行業(yè)中，表面粗糙度是用來(lái)評(píng)定經(jīng)過(guò)加工后工件表面的微觀幾何特性，它是機(jī)械加工中非常重要的一個(gè)指標(biāo)，也用來(lái)表征工件的表面質(zhì)量。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是在各種制造業(yè)中，如超精密機(jī)械、儀器儀表和滾動(dòng)軸承等，工件表面粗糙度檢測(cè)的理論、技術(shù)和方法也受到了研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。對(duì)零部件的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、過(guò)濾、自由曲面測(cè)量的隨機(jī)測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了非常系統(tǒng)地，深入地研究。機(jī)械零部件的表面粗糙度也稱(chēng)之為工件表面的光潔度，它是用來(lái)評(píng)定加工表面，是各種微小加工痕跡的常用參數(shù)。在零部件成型的過(guò)程中，零件的尺寸大小和形狀屬于宏觀尺寸，而圖像表面細(xì)小的凹凸不平整則屬于微觀幾何特性，這種加工痕跡被叫做微觀的幾何形狀誤差。

3 機(jī)械加工中精加工表面處理方法

3.1手工研磨拋光技術(shù)

手工研磨是現(xiàn)在最常用的一種加工方法。這種方法的特點(diǎn)是不需要一些特殊設(shè)備的支持，完全憑人工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，操作簡(jiǎn)單適應(yīng)性強(qiáng)。比如說(shuō)很多機(jī)床導(dǎo)軌的平面都是用刮研的方式來(lái)進(jìn)行加工的。雖然投入少，但由于完全采用經(jīng)驗(yàn)去操作，所以產(chǎn)品的穩(wěn)定性不高。而且有很多場(chǎng)合是不能夠完全由人工來(lái)完成的，生產(chǎn)效率也較低，不適用于大規(guī)模批量生產(chǎn)。

3.2數(shù)字式機(jī)械拋光機(jī)

隨著科技的不斷進(jìn)步，新型的工業(yè)產(chǎn)品不斷的更新，機(jī)械加工表面處理的方式也趨于自動(dòng)化。數(shù)字化控制可以根據(jù)需要進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，以便實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化。數(shù)控拋光設(shè)備的應(yīng)用不要求工作者有很高的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，但穩(wěn)定性好，一致性強(qiáng)，而且操作便捷，易于掌握。數(shù)控拋光設(shè)備的效率較高同時(shí)能夠適應(yīng)一些惡劣環(huán)境，能夠加工難加工材料。對(duì)于拋光的精度以及保面表面質(zhì)量也能得到很精準(zhǔn)的控制，適應(yīng)性較好。（如圖1）

3.3電化學(xué)加工

電化學(xué)加工，顧名思義，它是通過(guò)。電學(xué)和化學(xué)的原理，去除金屬離子的一種方式，它通過(guò)電化學(xué)的陽(yáng)極進(jìn)行溶解，這種加工方式屬于非接觸性的加工。所以加工不受外力影響。不存在加工過(guò)程當(dāng)中的應(yīng)力變形以及切削力大的問(wèn)題。電化學(xué)加工屬于一種微觀的加工方式，它能夠保證加工表面的研磨質(zhì)量。不存在切削過(guò)程當(dāng)中擠壓變形的問(wèn)題，而產(chǎn)生的毛刺以及表面粗糙的問(wèn)題。通過(guò)電化學(xué)加工的這種方式能夠明顯改善加工表面質(zhì)量，改善加工表面的粗糙度。（如圖1）

3.4噴丸強(qiáng)化技術(shù)

噴丸強(qiáng)化技術(shù)使用高速的較硬的丸粒連續(xù)的拍打金屬加工表面，使加工的金屬表面冷硬化的過(guò)程。這種加工方式可以改變金屬加工表面的顯微硬度、應(yīng)力狀態(tài)、金屬表面形狀、金屬相成分等，從而可以強(qiáng)化金屬表面的抗疲勞強(qiáng)度，增強(qiáng)耐磨性和抗沖擊性，以及達(dá)到抗腐蝕的目的。最主要的這種加工方式還可以改變機(jī)械加工的表面粗糙度，有效地去除由電化學(xué)加工而產(chǎn)生的表面變質(zhì)層。這種技術(shù)操作簡(jiǎn)單，成本低，多用于一些模具的加工當(dāng)中，而且對(duì)模具當(dāng)中的一些顯微裂紋有很明顯的修復(fù)作用。

3.5磁流變拋光

磁流變拋光技術(shù)是一種新型的加工技術(shù)，它是應(yīng)用到電磁學(xué)與流體力學(xué)等理論而綜合產(chǎn)生的。其中磁流變液是一種新型的材料，它在磁場(chǎng)的作用下，能夠快速轉(zhuǎn)變于固體與液體之間，它是由基液，磁性顆粒以及懸浮穩(wěn)定劑而組成。拋光的方法主要是用到磁流變化對(duì)機(jī)械加工表面進(jìn)行拋光處理。磁流通過(guò)拋光的磁流變流產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度進(jìn)而變得有粘彈性，最終使工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)械加工表面快速的剪切，直接加工掉工件表面上的毛刺。（如圖2）

3.6激光拋光

激光加工是一種新型的材料表面加工的技術(shù)，它是用有一定量密度的激光射線進(jìn)行加工，從而使加工表面變得粗糙度更低。這種加工方式，可以使加工表面的使用壽命延長(zhǎng)同時(shí)成本低，有益于實(shí)際生產(chǎn)使用。在很多的激光拋光技術(shù)當(dāng)中，最為常用的是涂層技術(shù)，這種方式利用高溫使材料硬度與韌性降低，涂層的摩擦系數(shù)小，表面更加光滑，也大大提高了機(jī)械加工表面的耐磨性。

3.7CVD技術(shù)

CVD是一種材料表面加工技術(shù)即化學(xué)氣相沉積技術(shù)，它的工作方式是在很高的溫度下，使混合氣體與加工表面產(chǎn)生作用，這時(shí)混合氣體的一些成分分解，在加工表面形成金屬或化合物固態(tài)薄膜。它是利用氣相之間的作用，在變化表面基體材料和不減少基體材料強(qiáng)度的前提下，使加工表面獲得一些更好的性能，以提高加工表面質(zhì)量減小表面粗糙度，CVD技術(shù)應(yīng)用于刀具、宇航工業(yè)零件、原子反應(yīng)堆材料，而且作為絕緣材料、鐵電材料、磁性材料、光電子材料的薄膜。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工中精加工表面處理技術(shù)隨著各種先進(jìn)技術(shù)的注入，使得生產(chǎn)更加簡(jiǎn)單、高效、精密，同時(shí)質(zhì)量更高表面質(zhì)量更好，也解決了很多傳統(tǒng)加工工藝不能完成的工作，縮短了生產(chǎn)周期，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的利潤(rùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉斌，崔志杰，譚景煥，吳松琪，柳亞強(qiáng).機(jī)械加工制造技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械加工工業(yè)，2017，43（11）：111-118.

[2] 封亞明，何柏林，江明明，李力.表面技術(shù)在機(jī)械加工制造和修復(fù)中的應(yīng)用[J].熱加工工藝，2018，47（04）：130-134.