第四章模具成形表面的电火花加工.doc
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第四章 光整加工技术
光整加工是以降低零件表面粗糙度,提高表面形状精度和增加表面光泽为主
要目的的研磨和抛光加工,统称为光整加工。光整加工主要用于模具的成形表面,它对于提高模具寿命和形状精度,以及保证顺利成形都起着重要的作用。
4.1 研磨和抛光
一、研磨的机理
研磨: 是使用研具、游离磨料对被加工表面进行微量加工的精密加工方法。
机理: 在被加工表面和研具之间置以游离磨料和润滑剂,使被加工表面和
研具之间产生相对运动并施以一定压力,磨料产生切削、挤压等作用,从而去除表面凸起处,使被加工表面精度提高、表面粗糙度降低。
研磨的主要作用:
1.微切削作用——在研具和被加工表面作研磨运动时,在一定压力下,对
被加工表面进行微量切削。在不同加工条件下,微量切削的形式不同。当研具硬度较低、研磨压力较大时,磨粒可镶嵌到研具上,产生刮削作用。这种方式有较高的研磨效率。 当研具硬度较高时,磨粒不能嵌人研具,磨粒在研具和被加工表面之间滚动,以其锐利的尖角进行微切削。
2.挤压塑性变形——钝化了的磨粒在研磨压力作用下,挤压被加工表面的粗
糙突峰,在塑性变形和流动中使突峰趋向平缓和光滑,使被加工表面产生微挤压塑性变形。
3.化学作用——当采用氧化铬、硬脂酸等研磨剂时,研磨削和被加工 表面产生化学作用,形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜很容易被磨掉,而又不损伤材料基体。在研磨过程中,氧化膜不断迅速形成,又很快被磨掉,以此循 环加快了研磨过程,使被加工表面的表面粗糙度降低。
二、研磨特点
1.尺寸精度高——研磨采用极细的磨粒,在低速、低压作用下,逐次磨掉表面的凸峰金属,并且加工热量少,被加工表面的变形和变质层很轻微,可稳定获得高精度面。
2.形状精度高——由于微量切削,研磨运动轨迹复杂,并且不受运动精度的影响,因此可获得较高的形状精度。
3.表面粗糙度低——在研磨过程中,磨粒的运动轨迹不重复,有利于均匀磨掉被加工表面的凸峰,从而降低表面粗糙度。
4.表面耐磨性提高——由于研磨表面质全提高,使摩擦系数减小,并且使有效接触表面积增大,使耐磨性提高。
5.耐疲劳强度提高——由于研磨表面存在着残余压应力,这种应力有利于提高零件表面的疲劳强度。
6.不能提高各表面之间的位置精度.
7.多为手工作业,劳动强度大。
三、抛光机理
抛光是一种比研磨更微磨削的精加工。研磨时研具较硬,其微切削作用和挤压塑性形作用较强,在尺寸精度和表面粗糙度两方面都有明显的加工效果。在抛光过程中也存在着微切削作用和化学作用。由于抛光所用研具较软,还存在塑性流动作用。这是由于抛光过程中的摩擦现象,使抛光接触点温度上升,引起热塑性流动。抛光的作用是进一步降低表面粗糙度,并获得光滑表面,但不提高表面的形状精度和位置精度。抛光后表面粗糙度可达Ra0.4um以下。
四、 研磨抛光的分类
(一)按研磨抛光过程中人参与的程度分
手工作业研磨抛光,机械设备研磨抛光
(二)按磨料在研磨抛光过程中的运动轨迹分
游离磨料研磨抛光, 固定磨料研磨抛光
(三)按研磨抛光的机理分
机械式研磨抛光, 非机械式研磨抛光
(四)按研磨抛光剂使用的条件分
湿研, 干研, 半干研
五、 研磨抛光的加工要素
4.2手工研磨抛光
一、 研磨抛光剂
磨料, 研磨抛光液
(一) 磨料
磨料的选择:磨料的种类,磨料的粒度
磨料的种类选择:
(二) 研磨抛光液
研磨抛光液在研磨抛光过程中起着调合磨料、使磨料均匀分布和冷却润滑作用,通过改变磨料和研磨抛光液之间的比例来控制磨料在研磨抛光剂中的含量。
(三) 研磨抛光膏
硬磨料研磨抛光膏:氧化铝, 碳化硅, 碳化硼, 金刚石
软磨料研磨抛光膏:氧化铝, 氧化铁, 氧化铬
研磨抛光工具
研具材料, 普通油石, 研磨平板, 外圆研磨环, 内圆研磨芯棒, 研磨抛光辅助工具。
1、研具材料
研具:研磨抛光时直接和被加工表面接触的研磨抛光工具。
一般研具材料:低碳钢, 灰铸铁, 黄铜和紫铜,硬木、竹片、塑料、皮革
精密固定磨料研具材料:低发泡氨基甲酸, 乙酯油石
2、普通油石
普通油石一般用于粗研磨,它由氧化铝、碳化硅磨料和粘结剂压制烧结而成。
当被加工零件材料较硬时——较软的油石
当被加工零件材料较软时——较硬的油石
当被加工零件表面粗糙度要求较高时——油石要细一些,组织要致密些
3、研磨平板
应用范围:主要用于单一平面及中小镶件端面的研磨抛光
要求:研磨平板用灰铸铁材料,并在平面上开设相交成60度或90度,宽1—3mm,距离为15—20mm的槽,研磨抛光时在研磨平板上放些微粒和抛光液进行。
4、外圆研磨环——是在车床或磨床上对外圆表面进行研磨的一种研具。
固定式——研磨内径不可调
可调式——研磨内径可在一定范围内调节
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