磨料喷射光整加工机理及在机械领域中的应用探讨

王书可 谭彬 于寅龙

摘 要：对于磨料喷射光整加工其主要是通过细微磨料还有高压空气结合成的具有高速运动状态的束流，并且采用磨粒的高速的冲击以及抛磨进而对元件外层材料的去除，使得所加工的原件能够保持相对较为光滑平整。本文主要是对磨料喷射光整加工的理论还有其应用过程中的具体特征进行有效的分析。

关键词：磨料;加工;光整;喷射

前言

对于磨料喷射加工来讲其属于采取游离磨粒通过高速运转的方式展开对机械元件的磨料加工。磨料喷射加工的主要原理是利用气体、液体或者两者的混合物经过高速的喷射进行对机械元件的喷射磨粒，磨粒在加工的工程中通过高速的运动状态对工件表面进行冲击或者抛磨，以此完成对工件表面相关材料的去除工作。对于磨料喷射加工的类型来讲其大致可以分为两种：一种是高去除率加工;另一种则是微去除加工。

一、工作原理与组成概述

1.1 磨料喷射加工工作原理

所谓的高去除率磨料喷射加工，其在具体的加工过程中主要是利用气体、液体或者两种物质的混合物作为喷射载体，在物质内部加入直径性对较粗的磨粒，然后不通过对混流系统还有喷嘴进行科学合理的从而制造高压并且通过高速的束流展开对机械元件的加工。在具体的加工过程中，磨粒在运动的过程中其将定能转变成材料变形能，以此起到对元件的表面材料的去除作用。对于高去除率磨料喷射加工来讲其在加工过程中所能够覆盖的面积还有加工的深度主要是由加工束流的直径还有具体的入射角度以及喷射的速度等方面决定的。高去除率磨料喷射加工主要是针对具有一定加工难度的材料的表面的加工活动。并且在实际的加工活动中高去除率磨料喷射通常情况下不进行光整方面的加工。

对于磨料喷射微去除加工其主要是采用的微细魔力还有压缩气体或液体亦或两者的混合材料经过喷嘴使其保持高速运动的状态以束流的形态展开对相关材料的加工，在具体的加工过程中其已高速冲击成屑、微细蚀刻还有摩擦抛光进行对元件表面材料的去除，从而能够使得元件的表面缺陷层得到有效的去除以此实现光整加工的目标。采用磨料喷射微去除加工其对于磨粒方面的要求相对较高，需要进行仔细的选择，并且其在运动的过程中需要将速度控制在一定的范围内。对于磨料喷射微去除的加工方式来将其属于一种冷切削办法，因此在具体的元件加工的过程中其对于元件的表明不会造成热量的增加负担，并且在加工的过程中不会产生应力，从而能够一定程度上提升元件层的质量。本文笔者主要是对微细磨料还有气体缓和形成的磨料流喷射加工展开的有效分析。

1.2基本组成分析

对于磨料喷射光整加工相关实施主要是有四个关键部分构成的其分别为：存储、混合还有传输磨料的相关设备;工作室;吸尘设备以及供应干燥气体的相关气体源。

对于磨料流喷射光整加工来讲其具体的工艺程序来讲，经过有效的干燥还有油水方面的合理分离的压缩空气进入到混合装置并且同磨料喂入设备的磨料展开适当的混合，压缩气体的压力还有流量通过调压阀进行控制，然后通过混合以后的磨料流经过喷嘴喷射出来，从而进行对元件表面的加工。并且其内部的吸尘设备和工作室处于相连的状态，从而展开对加工过程中所产生的废屑等方面的物质的吸取。同时其起源的压力还有气体的含水量需要保持在一定的范围内，能够通过瓶装的二氧化碳或者氮气作为干燥气体的主要气体源。对于喷嘴来讲其端部一般情况下采用的是碳化钨或者蓝宝石进行制作的，其使用的期限和所采用的磨料的类型还有相关的压力具有一定的关系。磨料微粉应当保持其具有一定的清洁度以及干燥性同时需要对其进行仔细的分选，在经过加工以后所使用过的磨料不能够进行再次回收再次使用。

二、关于磨料喷射光整技工的特点的分析

由于磨料喷射加工属于一种冷切削的方式，在具体的加工过程中不会对加工的元件的造成热力方面的负担以及不会对元件的表面产生应力，从而有效的避免了元件不会在具体的加工过程中由于应力方面的影响以及热量方面的变化造成其表面的出现损伤的情况出现。经过磨料喷射加工之后的表面通常情況下具有散乱的纹理，为了有效的避免在元件的加工过程中其表面出现弯月形的凹点，因此其喷嘴方面的设备应当保持持续的运动状态，并且其在正常运行的状态下所采用的磨料的粉末需要经过相对较为严格的筛选，因此确保在加工的过程中形成满足具体需求的射流。其研所气体不能够采用含有氧气成分的气体，由于氧气很有可能在加工的过程中与加工阶段产生的碎屑物质引发性对较为剧烈的化学性质的反映。除此以外，压缩气体在进行具体的加工过程中应当采取有效的手段对其展开有效的过滤还有干燥处理，从而进行对元件加工过程中的油水进行有效的分离。对于喷射加工的过程中应当做好防尘方面的工作。

三、加工过程中对加工能力还有质量方面的影响因素的分析

对于磨料喷射加工来讲对其能力方面造成影响的主要因素有设备的喷射压力还有所采用的磨粒的的尺寸以及压射的距离与喷射的角度，此外还有加工过程中元件的进给速度已磨料类型，该些因素均会对加工的能力产生相对较大的影响。在具体的加工过程中在给定的加工标准下，去除率对应一定的临界的喷射压力，在加工过程中其喷射的压力低于临界的环境下，将不会产生材料去除发生，若其压力大于临界值将会随着压力的升高，磨粒所获得的动能在相应的变大，从而造成去除率增加。在保持喷射压力不变的情况下，取得最佳的去除率对于磨粒的尺寸方面是有一定的范围要求的，若是其小于该标准的情况下，在加工的过程中随着磨粒的尺度的提高其去除率也会相应的提升。同时在保障其他加工条件不变的情况下喷射的角度存在一个去除率最佳的范围，在加工的过程中保持在该范围内，将会随着角度的提升使得去除率也相应的得到提升。

对于加工过程中对于元件表面质量方面的影响因素主要受磨料的粒径还有磨料种类以及承载磨料的介质方面的影响。对于元件加工的表面质量方面来讲其收磨料离地的影响相对较大，粒径减小所加工的元件的表面粗糙程度相对减小。

四、关于在机械领域中的具体应用

首先磨料喷射光整加工能够进行对元件表面的毛刺还有清理以及表面的潘广还有再玻璃材质、陶瓷材质或者相对较为坚硬的件数上展开蚀刻。其次能够对液压阀、医疗使用的器械等精密的远近进行毛刺的处理还有表面的光整加工。此外能够进行导线绝缘层的剥除还有清理工作并且经过加工以后不会对元件的导电性产生影响。

五、结束语

现阶段，磨料喷射加工仍然处于不断发展与不断完善的过程中，随着对其加工的机理方面的不断深入了解以及进一步的深化研究，从而使得磨料喷射加工技术能够在工业制造生产领域，尤其是在光整加工的过程中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]樊晶明，王成勇，王军.微磨料空气射流加工技术的发展.金刚石与磨料磨模工程.2015，第1期：25—30，35.

作者简介：

王书可（1997.9），性别：男，民族：汉族，籍贯（精确到市）：浙江省绍兴市，当前职务：学生，学历：本科，研究方向：机械电子.

谭彬（1998.02.12），性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）：重庆市渝北区，当前职务：机械1602班副班长，当前职称：学生，学历：本科.

于寅龙（1998.2.28），性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）：吉林长春，当前职务：学生，学历：本科.