模具抛光知识介绍（三）

13、超声波抛光有何特点？怎样进行超声波抛光？

1)超声波抛光有如下的特点

①加工变形小。超声抛光时磨粒对工件进行非接触加工，故对工件的作用力非常小，因此无机械变形、对薄壁件、低刚度件均能有效抛光。

②抛光质量高。由于超声波抛光时对工件的作用力和热影响很小，不致引起变形和烧伤，确保了加工质量。

③可加工复杂型腔。由于工具头部都可以用较易加工的材料加工成各种复杂形状，因此，超声波抛光即使对于复杂型腔加工也并不费力。

④适应范围广。由于超声抛光主要是靠磨粒的撞击作用而抛光的，因此，几乎可以抛光所有的金属材料和非金属材料，即使是诸如陶瓷、玻璃、金刚石类的硬脆材料均不例外。

2)超声波抛光的操作

①利用超声波抛光的设备（超声波发生器、超声换能器、机械振动系统、机床本体）进行超声波抛光的操作。

②抛光余量的选择；抛光是型腔的一种精加工方式，因此抛光余量不能太大，一般控制在0.04mm，过大则难以达到要求。

3)抛光操作工序。为了保证抛光质量，一般要经过粗抛、细抛和精抛等三道工序。

①粗抛。粗抛时可采用固定磨料，如金刚石油石、刚玉油石、电镀金刚石锉刀等;或较粗粒度(180目左右)的磨料进行抛光;

②细抛。细抛时采用游离磨料方式，磨料可用氧化铝、碳化硅等，其粒度为F320左右。工作液用煤油、汽油或水;

③精抛。精抛为最后的抛光，可采用F1200的磨料进行抛光，一般不加工作液，干抛即可。

4)超声波抛光时应注意的问题:磨料与工作液之间的重量比，应控制在合适的范围内才有利抛光，一般为0.5～0.1左右。

5)工具的振幅应控制在0.01～0.l0mm,频率控制在1.6～2.5万Hz之间抛光频率，应尽量接近共振频率，以取得最大振幅。

6)具与工件之间的间隙和静压力对抛光质量和生产率有很大影响，为找到其最佳值，常要作多方尝试，以确定合理的间隙和静压力。

7)被加工材料不同，磨料的种类也不同，因此要根据需抛光的材料来选择磨料种类。

8)磨料粒度的选择与振幅有关，当振幅为0.05mm时，粒度越大，加工效率越高；当振幅小于0.05mm时，粒度越小，加工效率越高。

14、研磨的操作方法有哪两类？怎样研磨？

研磨抛光时基本工艺过程为:粗研磨、细研磨、精研磨、抛光等四步。在实际操作中并非每一步都要进行，可根据型腔表面的具体情况和要求而进行选取。研磨的操作方法主要分为两类。

1干研磨。干研磨就是研磨工具表面在完全干燥的情况下，均匀地嵌入一层研磨剂，（在以后的研磨过程中就可以不再添加），然后在均匀的压力下实施研磨操作的方法。这种方法适用于精加工。

2）湿研磨。湿研磨就是在研磨过程中，不断地、充分地添加研磨混合剂，并在均匀的压力下实施研磨操作的方法，这种方法主要适用于粗加工。湿研磨的效率往往比干研磨的效率高6～8倍。

通常在实施研磨操作时，先用湿研磨的方法将工件的尺寸粗磨至适当程度后，再用干研磨进行最后的精加工。工件经湿研磨加工后，其表面乌光，经干研磨后其表面光泽美丽。

从表1-3列的内容可以看出，研磨的操作方法应用范围是很广的，它既可以用于不同几何形状的零件，也可用于不同材料的零件。

表1-3 研磨的应用范围

操作禁忌：实施研磨操作的时候，不宜将干、湿研磨的两种方法交混使用，这样往往会降低研磨的效率。

15、研磨材料有哪几大类? 有哪些研磨剂？如何配制研磨膏?

1) 常用的磨料大致有:氧化物磨料、碳化物磨料和金刚石磨料三大类。磨料的性能、特性及适用范围见表1-4。

表1-4   磨材料的系列、特性和用途

磨料的粒度。磨料的粒度差异较大，其粒度的选择主要根据型腔的表面粗糙度情况以及质量要求而定。粗研磨时用较大粒度，精研磨时用较小粒度。磨料的粒度按其颗粒大小来分为磨粒、磨粉和微粉。不同粒度的磨料研磨料研磨抛光时可达到的表面粗糙度。

材料的选用要取决于被研磨工件粗糙度、标准公差和研磨余量的大小。研磨操作在选用磨料时候，可以参考表1–5。

2）研磨剂的配制与作用。

研磨剂是由研磨液(膏)与磨料配制而成的。在研磨过程中研磨剂起到三个作用:第一，使磨料分布均匀;第二，能起到润滑作用;第三，能在工件表面形成一层薄薄的氧化膜。研磨 剂中常用的研磨液(或膏)有: 全损耗系统用油、煤油、猪油和水。如果在其中掺入适当的石蜡、蜂蜡、油酸、脂肪酸和工业甘油等，其研磨效果更佳。如要配成研磨膏，可适当再添加些粘合剂。在生产中对研磨剂的配制和应用可参考表1–6。

表1–6   研 磨 剂

3) 研磨膏。研磨膏是在研磨粉中添加粘结剂、润滑剂调制而成的。通常添加剂有硬脂酸、石蜡、动物脂肪、凡士林、油酸等。

研磨抛光膏为粘稠的膏状物，所含磨料较多。它又分硬磨料研磨抛光膏和软磨料研磨抛光膏。前者的磨料中多含有氧化铝、碳化硅、碳化硼和金刚石等，其硬度较硬;而后者的磨料中多为氧化铝、氧化铁和氧化铬等，其硬度稍软。

选择禁忌：在使用研磨剂(膏)时，一定要分清应用的场合，禁忌粗研磨的研磨剂(膏)与精研磨的研磨剂(膏)混用。

16、研磨质量问题的弊病有哪些？研磨要注意哪些问题？

出现研磨质量问题的弊病和原因，见表1–7

                     表1–7   研磨质量问题的弊病和原因

4)在研磨操作中，一般应先用较高的压力和较低的速度进行粗研磨，然后再用较低的压力和较高速度进行精研磨。由于被研磨的工件几何尺寸、材质和热处理后表面硬度情况均不相同，因此采用的研具和研磨剂也会各有不同，所以操作者就不宜机械地采用某种压力或研磨速度进行操作，而应边操作边总结经验。表1–8   研磨操作的压力、速度和效率、效果的关系，供参考。

表1–8   研磨操作的压力、速度和效率、效果的关系

5)使用研磨膏时，双手必须清洁，抛光时间不能过长，防止模具表面出现桔皮和点蚀现象。

6)被加工表面上的研磨运动轨迹有多种，如直线式、正弦曲线式、摆线形、椭圆形、螺旋形、“8”字形、仿“8”字形，如图1-2所示。用何种轨迹要根据被加工表面的大小和形状来定。磨料在被加工表面上的运动轨迹，要使各部位均能均匀得到研磨，不要重复。

7)要求表面平整度、光滑度以及几何精确度达到要求。表面抛光一般要求获得光亮即可，但对镜面加工的标准分为四级，A0：Ra 0.008µm、A1：Ra 0.016µm、A2：Ra0.024µm、A3：Ra 0.032µm、A4：Ra 0.063µm.( 表面粗糙度评定方法为三种，Ra是第一种粗糙度判断方法，是指轮廓算术平均偏差)。