(1)拋光的原理
利用拋光輪與拋光膏等精細(xì)磨料,對(duì)零件表面進(jìn)行輕微切削和研磨,除去零件表面的細(xì)微不平,以達(dá)到整平表面、提高光潔度的目的。
多數(shù)金屬在空氣中會(huì)迅速形成氧化膜。拋光時(shí)磨料首先把凸出處的氧化膜拋掉,凹入處則未拋到,純金屬露出后又很快氧化,再被拋去。如此反復(fù),直至光亮為止。拋光時(shí)并不切削金屬,只是拋去氧化膜,其損耗占鍍層重量的5%~20%。
拋光時(shí),首先把拋光輪的圓周速度調(diào)節(jié)到20~35m/s,零件形狀簡單、表面較硬時(shí),轉(zhuǎn)速可大些,反之則小些;然后根據(jù)被拋零件的材料,選用合適的拋光膏。拋光膏由黏合劑與磨料組成,拋光時(shí)與零件摩擦所產(chǎn)生的熱量,使拋光膏中黏合劑熔化,起到拋光作用。拋光時(shí),把零件壓向拋光輪適當(dāng)部位,其用力大小、拋光時(shí)間長短及手的動(dòng)作,取決于拋光工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。拋光既用于鍍前預(yù)加工,也用于鍍后精細(xì)加工。
(2)拋光膏
常用拋光膏有白拋光膏、黃拋光膏、綠拋光膏及紅拋光膏等。
①白拋光膏由硬脂酸、石灰、油脂和石蠟等組成。不能長期存放,易風(fēng)化變質(zhì)。夏天一般用罐裝白拋光膏。
②黃拋光膏由硬脂酸、氧化鐵、長石粉、油脂和松香等組成。
③綠拋光膏由硬脂酸、氧化鉻和脂肪酸等組成。
④紅拋光膏由硬脂酸、精細(xì)氧化鐵粉等組成。其拋光性能好且切削力低,對(duì)基體損耗極小。
(3)成批光飾
研磨和拋光常用手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,勞動(dòng)條件也較差,生產(chǎn)率不高。為克服這些缺點(diǎn),對(duì)某些較小的零件,常采用成批光飾的方法口成批光飾就是將零件與磨料、水或油和化學(xué)促進(jìn)劑放人專用的容器內(nèi),通過振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)使零件與磨料產(chǎn)生摩擦,從而達(dá)到除銹、除油、去毛刺、倒銳角等降低表面粗糙度的目的。根據(jù)加工方式不同,成批光飾分為普通滾光、振動(dòng)擦光、離心光飾、離心盤光飾、刷光和噴砂等。
①普通滾光
普通滾光常用木制或鐵制的六角形滾筒,滾筒內(nèi)裝有零件和水,用酸或堿液和表面活性劑作化學(xué)促進(jìn)劑來達(dá)到除油、除銹和降低表面粗糙度的目的。這種方法設(shè)備簡單,成本低,適宜于鋼鐵零件鍍鋅等的前處理。滾光法不適用于帶螺紋的零件(如螺栓、螺母等),因?yàn)槁菁y會(huì)滾壞。但對(duì)于熱處理過的自攻螺釘,由于其表面硬度高且質(zhì)量輕,滾光時(shí)不會(huì)傷及螺紋,因此仍可采用此法。滾筒是臥式封閉的,進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)滾光。滾筒的轉(zhuǎn)速在40~60r/min之間。
②振動(dòng)擦光
振動(dòng)擦光是在滾筒滾光基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高效多能的表面整平工藝,國外已大量應(yīng)用,國內(nèi)也有了定型設(shè)備。振動(dòng)擦光的原理是把零件埋在大量磨料中,加入一些溶于水的拋磨化合物,利用振動(dòng)原理使磨料與化合物混合并不斷向零件沖刷,零件表面及邊角等受到磨料的磨削,從而使零件表面光潔平整。此工藝可以去毛刺、倒角、除銹和除去氧化皮等,適用于各種大小及形狀的零件。
磨料要求組織結(jié)構(gòu)緊密,質(zhì)地堅(jiān)硬,顆粒均勻,有切削及拋光能力。磨料可分成天然磨料和人造磨料。天然磨料有鵝卵石、石英石、白云石等。人造磨料有燒結(jié)的陶瓷、氧化鋁、碳化硅及鋼珠等,也可用碎陶瓷塊或碎砂輪塊。磨料的形狀多種多樣,如三角形、圓柱形、球形或無定形等,并有不同的顆粒尺寸,使用時(shí)按零件形狀及加工要求選用一定尺寸的磨料,磨料尺寸要大于零件的控槽。磨料的用量粗加工時(shí)是二分磨料一分零件的體積比,精飾加工要增加磨料的用量,是六分磨料一分零件的體積比。此外還要加一些拋磨化合物,如表面活性劑、堿性化合物等,用量為總體積的0.2%~0.3%。
經(jīng)過振動(dòng)擦光后的零件表面,光潔度可提高2~3級(jí)。
③離心光飾
離心光飾是在一個(gè)轉(zhuǎn)塔內(nèi)放置一個(gè)裝有一些零件和磨料介質(zhì)的轉(zhuǎn)筒中,轉(zhuǎn)塔高速旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)筒則向相反方向低速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)耐可產(chǎn)生0.98N的離心力,使轉(zhuǎn)筒中的零件壓在一起,轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)又使磨料介質(zhì)與零件間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦,從而達(dá)到光飾的效果。
離心光飾效率較高,零件之間碰撞力也小,可以保持較高尺寸精度和高光飾質(zhì)量。脆性零件也可用離心光飾加工,零件要求的不同表面粗糙度可以通過采用不同的磨料介質(zhì)和改變轉(zhuǎn)塔及轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)速度來達(dá)到。
④離心盤光飾
離心盤光飾是在一個(gè)裝在固定的圓柱筒下端且以約lOm/s的速度高速旋轉(zhuǎn)的碗形盤中進(jìn)行的。零件和磨料介質(zhì)放在筒內(nèi)。底部碗形盤的旋轉(zhuǎn),使裝載物沿筒壁向上運(yùn)動(dòng),而后靠零件的自重從簡的中心部位滑落到盤的中心,使裝載物產(chǎn)生周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng),從而對(duì)零件產(chǎn)生磨削光飾作用。這種加工方法的特點(diǎn)是速度快,與離心光飾相當(dāng);而光飾質(zhì)量比離心光飾高,與振動(dòng)光飾相當(dāng)。由于是敞開式的,在加工過程中操作者可以邊加工邊檢驗(yàn)。
⑤刷光
刷光是把刷光輪裝在拋光機(jī)上,利用刷光輪上彈性的金屬絲切削金屬表面的銹皮或污垢等。刷光不會(huì)改變零件的幾何形狀。
常用刷光輪一般由鋼絲或黃銅絲等材料制成。材質(zhì)較硬的零件,應(yīng)選用硬金屬絲的刷光輪。
刷光輪的轉(zhuǎn)速為1200~2800r/min。直徑大的刷光輪,硬質(zhì)材料的零件,應(yīng)選用較高的轉(zhuǎn)速。
按其制作方法和形狀分類,各種類型的刷光輪。
刷光分為機(jī)械刷光和手工刷光,兩者均采用濕法,即用水或溶液保征刷光順利進(jìn)行。鍍后零件的刷光,一般都用水作刷光液;黑色金屬的鍍前刷光,除采用水以外,也可采用3%~5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的磷酸三鈉溶液。
⑥噴砂
噴砂是用壓縮空氣流將砂子噴在零件表面上,以除去氧化皮、銹蝕產(chǎn)物或污垢的方法。
噴砂使用的砂子,主要是石英砂,所用砂粒尺寸、壓縮空氣壓力。
噴砂用噴嘴一般用鑄鐵或陶瓷材料制成。噴砂時(shí),砂粒和壓縮空氣的消耗量與噴嘴口徑、壓縮空氣壓力和工作時(shí)間成正比。
噴砂后,零件應(yīng)及時(shí)進(jìn)行表面處理,防止其清潔的表面很快氧化生銹。一般可浸入50g/L碳酸鈉溶液中儲(chǔ)存數(shù)天。