什么是研磨加工?介紹其加工種類和工藝流程

發布日期: 2024-06-05

以“使表面平整”或“使表面具有鏡面光澤”為目的的加工工藝叫做研磨加工。研磨加工有多種類型,包括可以改善產品外觀、提高滑動性能等,重要的是要根據具體情況選擇適當的方法。本節將介紹研磨加工的概要和種類,與磨削加工的區別、工藝流程等。

本節將介紹研磨加工的概要和種類,與磨削加工的區別、工藝流程等。

 

 

?什么是研磨加工?

研磨加工是表面處理的一種,是一種使工件表面光滑的工藝。研磨加工通常使用被稱為磨粒的細小堅硬顆粒來逐漸去除工件表面的不規則部分和異物。在這種情況下,可以使用游離的磨粒,也可以使用采用粘合劑固定磨粒的砂輪。此外,還有一種方法是利用電解代替磨粒來逐漸溶解表面。研磨加工的特點是加工精度高,可以以微米為單位調整加工量,適用于對精度要求較高的零部件加工。通常它是作為表面加工的最后一道工序進行的。研磨加工可使工件表面具有光澤。因此,常用于在金屬內部進行鏡面加工或加工要求美觀的機械零部件。此外,研磨加工還可以防止工件表面生銹,變色和污漬??杉庸さ膶ο蟛⒎侵挥薪饘?。玻璃、塑料等也可以像金屬一樣進行加工。研磨加工是一種用途極為廣泛的加工方法。

 

?與磨削加工的區別

磨削加工與研磨加工一樣,也是一種逐漸去除工件表面材料的方法。在磨削加工過程中,將高速旋轉的砂輪壓在工件上以切削工件表面材料。磨削加工與研磨加工都是使用磨粒作為“切削工具”的加工方法,但決定加工精度的因素不同。研磨加工是一種“壓力”控制方式的加工方法,通過將刀具(砂輪或游離磨粒)以恒定的壓力壓向工件來調整表面質量和表面粗糙度。而磨削加工是一種“運動”控制方式的加工方法,它通過具有一定切削深度的刀具(砂輪)轉速等來調整加工精度。研磨加工的另一個特點是,它傾向于 “拋光和平滑”,而磨削工藝則傾向于 “切削和改變形狀”。

 

?研磨加工的主要類型

研磨加工有多種類型。建議根據工件的材料、形狀和質量要求,選擇合適的方法。

  • 砂石研磨

砂石研磨是一種使用砂石研磨工件表面的方法。

砂石研磨是一種使用砂石研磨工件表面的方法。有兩種方式,一種是將工件放在高速旋轉的砂輪上打磨(使用與磨削加工類似的工具),另一種是在保持砂石固定的情況下移動工件(例如磨刀)。在砂石研磨過程中,砂石表面的磨粒作為“刀刃”,對工件表面進行加工。即使磨粒在磨削工件的過程中磨損或脫落,砂石內部也會產生新的磨粒(自生作用),因此砂石的鋒利度始終保持不變。常用于模具等的精加工。

  • 研磨(Lapping)

在這種方法中,工件被一個稱為研磨盤的圓盤上下夾住,加入研磨劑(混合了少量潤滑油的磨粒),讓研磨盤與工件之間相互摩擦。

在這種方法中,工件被一個稱為研磨盤的圓盤上下夾住,加入研磨劑(混合了少量潤滑油的磨粒),讓研磨盤與工件之間相互摩擦。研磨具有很好的平滑效果,可以實現鏡面般的光潔度。研磨有兩種干式加工法,一種是在低壓加工時將研磨劑和研磨液(如潤滑油)的混合物倒入研磨機的干式加工法,另一種是在高壓加工時將研磨劑擦入研磨機的干式加工法。前者加工量大,完成后表面呈現啞光效果。后者加工量小,可獲得光亮的鏡面效果。

  • 拋光(Buffing)

在這種方法中,將磨料涂抹在由毛氈等軟質材料制成的 "拋光片 "上,然后將其壓在工件表面,同時旋轉拋光片進行加工。

在這種方法中,將磨料涂抹在由毛氈等軟質材料制成的 “拋光片 “上,然后將其壓在工件表面,同時旋轉拋光片進行加工。拋光(Buffing)通常用于研磨加工的最后一道工序。

  • 滾筒拋光

這種方式是將工件、磨料和水等放入桶形容器中,通過旋轉和振動容器來拋光工件表面,它也可用于去毛刺和倒角等。

這種方式是將工件、磨料和水等放入桶形容器中,通過旋轉和振動容器來拋光工件表面,它也可用于去毛刺和倒角等。滾筒拋光的拋光質量不如其他方法。不過,滾筒拋光具有“可同時加工大量工件”和“均勻一致地拋光所有工件”的優點。

  • 電解拋光

電解拋光是本節介紹的唯一一種不使用磨粒的拋光方法。將工件浸入電解溶液中,接通電流(電解),使工件表面溶解并變得光滑。

電解拋光是本節介紹的唯一一種不使用磨粒的拋光方法。將工件浸入電解溶液中,接通電流(電解),使工件表面溶解并變得光滑。電解拋光具有很高的加工精度,甚至可以去除微小的不規則部分。此外,還可以加工其他方法無法研磨到的狹窄區域。另一個優點是不使用磨粒,因此不會劃傷表面,污垢和細菌也不易附著。另一方面,它也存在缺點:只能用于部分金屬,如不銹鋼和鋁等;且成本較高。

 

?研磨加工的工藝流程

研磨加工大致分為以下4道工序,每一道工序都使用越來越細的磨粒。雖然現在有很多機器自動研磨,但模具的研磨仍然采用手工的加工方式。因此,這里僅介紹手工研磨的加工流程。

打磨

打磨是使用粗磨粒去除工件表面較大的不規則部分和異物的過程。不用考慮工件的最終尺寸,只需粗磨即可。但是,如果使用過粗的磨粒,工件表面就會留下很深的劃痕,而且需要更長的時間才能達到最終的鏡面效果。建議根據工件類型和其他因素選擇合適的磨粒大小。

平整

即使打磨完成,工件表面仍然是粗糙的。把這個表面進一步磨平的工序就是“平整”。在平整過程中,使用比打磨工序更精細的磨料對工件的整個表面進行均勻研磨。平整工序是一個重要的工序,對最終表面效果有很大影響。在進行這一工序時應小心謹慎,并充分認識到表面是否已實現均勻研磨。

上光

平整工序完成后,工件表面已經平滑。在接下來的上光工序中,將使用比平整工序更精細的磨料對工件表面進行拋光加工,以去除表面雜質、使表面更有光澤。在上光工序中,通常使用液體磨料(如化合物),而不是用紙或布制成的磨料?;衔镌诖竺娣e涂抹時會很快干燥,因此要少量逐次進行拋光。

鏡面拋光

鏡面拋光是將工件表面拋光至鏡面效果的過程。通過逐漸減小所用磨料的粒度,可以對拋光效果進行微調。與上光工序類似,通常使用液體磨料。鏡面拋光的缺點是使用后劃痕會更加明顯。因此,在某些情況下,會使用發紋或浮雕飾面,讓表面呈現凹凸不平的圖案效果。

 

?總結

研磨加工是一種利用磨粒和化學反應逐漸削去工件表面,從而獲得光滑鏡面效果的加工過程。拋光過程可分為四個主要階段,每個階段都使用更細的磨粒。在某些情況下,為了使劃痕在使用過程中不那么明顯,會故意實施發紋處理等,使工件表面凹凸不平。

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