金属材料表面机械抛光技术研究

勾东山

摘 要：尽管金属表面的抛光方法有很多种，但在工业生产中占的市场份额较大，使用较多的只有机械抛光、化学抛光和电化学抛光这三种。因为这三种方法经过长期的应用得到不断的改进、提高与完善，其方法工艺能适合不同的条件和要求。能够在保证产品质量的同时，生产效率相对较高，成本较低，经济效益好。

关键词：机械抛光；特点；原理

机械抛光是靠切削、研磨使材料表面产生塑性变形，压低材料被抛光面的凸处向回处填平并使得表面粗糙度减小而变得平滑，以改善制品的表面粗糙度，使产品光亮美观或为后续表面加工（电镀、化学镀，涂饰）做准备。

1.机械抛光工艺概述

1.1抛光加工的原理

磨粒在其载体介质的作用下对基体表面（突起部位）刮削的过程，以降低基体表面的粗糙度和提升基体表面的光洁度。

1.2抛光加工的目的

1，提高产品的表面光洁度，使其获得装饰性外观；

2、提高制品的耐蚀性；

3、除去产品表面的细微不平，降低粗糙度。

1.3抛光加工的微观基理

抛光轮高速旋转时，基体与抛光轮摩擦产生高温使材料塑性提高，在抛光力的作用下基体表面产生塑性变形，凸起部分被压低并向四处流动，使产品表面粗糙度降低，产品光泽度提高。

大多数金属材料表面都有一层氧化膜，抛光金属表面时，抛去的实质上是金属的氧化层。大多数金属的表面在极短的时间（0.05秒）内很容易生成一层薄氧化层（0.0014μm左右），然后再被抛光去掉，如此反复下去，最后得到平整的，有光泽的抛光表面。

1.4抛光加工的过程

粗抛→中抛→精抛

粗抛是对已经经过磨光，降低了表面粗糙度之后的表面，再进一步降低表面粗糙度的加工；

中抛是用比粗抛的抛光轮软一些的硬抛光轮，对经过粗抛的表面做进一步的加工，它能去除粗抛留下的划痕并产生中等光亮的表面；

精抛是抛光的最后工序，用软抛光轮抛光，使零件表面获得镜面光亮。

2.机械抛光的特点

2.1工艺难点

1、温度高

抛光中产品的局部温度可达到250度以上.会产生热应力使产品变形，所以在生产中应使产品局部降温，减少变形。

2、光洁度高

抛光后产品之表面光洁度高，但制品的宏观的缺陷难以彻底去除，常和磨光配合加工。

3、易产生波纹，橘皮、圆角等不良

此工艺为柔性加工，故影响因素较多，且不能在产品表面实现均匀移出，一段情况下曲率大的位置加工較多。

4、生产环境恶劣

抛光生产粉尘较严重，若粉尘聚积则易燃易爆，故需注意生产人员的粉尘防护和作业现场的通风除尘。

2.2机械抛光特点对比

3.常用的机械抛光的设备

3.1双轴磨光机工作原理

使用同轴双轮磨光及抛光机时，只要在一个抛光轮的外面附上较粗大的硬质微粒，即可进行粗抛，而在另一个抛光轮的外面粘附上较小的硬度微粒，就可以进行中抛，若要再进行精抛，只要将一个抛光轮换成粘附有抛光膏的软质轮子即可。

3.2转动带式抛光机工作原理

转动带式抛光机是由安在电机轴上的接触轮带动抛光磨带，另一从动轮使其具有一定的张力，以便对零件进行抛磨，抛磨带由衬底，粘结剂和磨料三部分組成，衬底可以用1层到3层不同类型的纸或布制成，粘结剂一般为合成树脂，也可使用骨胶或皮胶：磨料则按抛光精度的要求而选用不同类型与大小的磨料。

3.3振动式抛光机的工作原理

具有高频率的振动，使工作物与研磨石或钢珠、研磨剂等密切均匀混合，呈螺旋涡流状滚动，以研磨切削或抛光工作物表面，尤其是那些易受变形或外形复杂，孔内死角之工作物使用本机研磨均能得到均匀之质量，而且在加工运转中可随时抽检，节省时间，提高质量。

3.4双端面抛光机的工作原理

同时对产品两端面进行磨削，以获较高的尺寸精度，为后制程定位与装配基准提供条件。使产品表面获得较高的光洁度与较低的粗糙度，为产品进一步的表面处理如抛光、喷砂提供基础。

4.结束语：当今制造行业中，许多机械零部件的加工过程及最终产品的形成都需要表面抛光技术，表面抛光技术的掌程度直接影响产品的质量及外观。随着产品在市场的竞争日益剧烈，对金属零件的加工质量要求越来越高，而作为金属零件加工的关键工序之一的表面机械抛光更不例外。因此摆在从事本行业的工程技术人员面前的重要任务，如何改进和提高传统的抛光工艺水平，并根据需要开发新的更好更先进的表面抛光技术是摆在从事抛光行业工程技术人员面前的重要任务。