金属表面光整加工技术概述
表面光整加工技术作为机械加工的最终加工工艺.是近2 0 年来才发展起来的一门新兴技术。目前,在发达国家机械加工行业中已得到广泛应用。如日本丰田汽车公司的产品,90 % 的零件最终加工均经过光整加工。美国在金属加工的生产投资中,用于表面光整加工技术的资金已高达30 亿美元以上。相比之下,表面光整加工技术在我国的应用却很少,不少行业几乎为零。
表面光整加工技术除传统的机械磨利、研磨、抛光等方法外.近些年来随着科技水平的发展,又出现了不少新的光整加工方法。如豪克能镜面加工、电解机械研磨复合抛光、磁力研磨抛光、超声电解复合抛光、超声电火花复抛抛光、挤压琦磨等。这些新的表面光整加工技术均具有效率高、质量好、操作方便、劳动强度低等优点。可根据它们的特点以及不同的光整对象选择适当的光整加工方法。电解机械研磨复合抛光是将抛光头接通直流电源的负极,工件接正极,用泵将电解液泵入抛光头再通过无纺布的微孔进入抛光区抛光头边旋转,边按一定的路线移动,同时对工件施以压力从而对工件进行研磨抛光。此种方法适用于大型容器的型腔和平面、旋转面以及三维型面的抛光。磁力研磨抛光是将磁性研磨材料放入磁场中,磨料在磁场中的作用下沿磁力线排列形成磁力刷,对工件进行抛光和去毛刺加工此法只能去除微米级毛刺,对毫米级毛刺则显得无能为力。
美国金属切削研究协会的M.Filed和J.Kahles于1964年就提出了“表面光整性”概念,并将其定义为:“由于受控制的加工方法的影响,导致成品的表面状态或性能没有任何损伤,甚至有所加强的结果”。并提出了包括几何特性和物理、力学、化学性能两方面五大类的评价指标体系;还提出了三组(基础、标准、广义)评价数据组。该概念中大部分具体指标在我们国标中都可以找到。重要的是将这些内容指标综合在一起称之为“完整性”并针对不同级别的零件和表面(一般、重要、关键),认真的试验、评价和控制,以求综合效果最佳,不求个别指标的最优。近半个世纪以来“表面完整性”已被工业发达国家广泛用于生产中。
上个世纪七十年代开始,太原理工大学杨世春、江鸣峰等教授将“表面完整性”概念及光整加工技术引入我国机械行业,并进行了一系列的研究和推广。现已得到宇航、核电、汽车等部门的重视和应用。
九十年代中期,又在内燃机及零部件行业进行流传和推广,十多年来也卓有成效,但毕竟时间较短远不够深入人心,故将国际上的老概念仍冠以“新”概念来进一步介绍。