摘要：
随着工业技术的发展,零部件的表面质量要求越来越高。为了改善零件的表面物理力学状态,提高零件使用性能,改善表面粗糙度和光亮程度,各种机械光整加工方法应运而生,如精密磨削、研磨、珩磨、砂带磨、抛光等,其利用固结或游离磨料机械接触工件表面,实现零部件表面质量的提升。虽然机械光整加工应用非常广泛,但也存在着工序较多、对人员和设备要求高、表面微观形貌多为尖峰状结构、效率较低等问题。本文针对零部件的光整加工,提出了自由流动磨粒辅助电解微磨复合光整加工方法,主要内容包括:采用了随电解液高速流动的微小磨粒,通过加工间隙中的电化学溶解和磨粒的微量摩擦,改善工件表面质量。探讨了自由流动磨粒辅助电解微磨复合光整加工的抛光原理,该方法复合电解抛光和软磨粒流抛光,一方面,利用电解作用在阳极工件表面生成钝化膜;另一方面,磨粒随电解液流动,以一定的速度和角度对工件表面产生微磨作用,凸起部分钝化膜较易去除,从而使凸起部分局部电流密度增大,优先发生电化学溶解,凸起部分消失。同时,伴随着新的更微观的凸起产生,在磨粒微磨和电解复合作用下,如此反复,从而达到光整加工的效果。其次,用单因素法对不锈钢工件进行抛光试验。采用1Cr18Ni9不锈钢做基体材料,以电解液进液口压力、磨粒粒度、电解液浓度、电流密度、加工间隙作为试验因素进行单因素复合抛光试验,由实验结果分析可得,在一定范围内,随着电解液进液口压力的增大或磨粒粒径的减小,表面粗糙度逐渐越低;不同的加工间隙和电解液浓度,其对应的最佳抛光电流密度不同。当加工间隙在6mm左右,硝酸钠电解液浓度在10%左右,电流密度在50-90A/dm~2范围时,抛光后工件能获得较好表面质量,加工参数过低或过高都会导致抛光质量变差。最后,通过对比试验分析了复合抛光、电解抛光和纯磨粒抛光三种方法对抛光效果的影响。实验结果显示,抛光时间为5min时,该复合抛光相对于纯电解抛光,抛光后工件表面粗糙度降低55.6%,抛光效率提升一倍;相对于软磨粒流抛光,表面粗糙度降低26.9%,抛光效率提高33.3%。试验表明,采用自由流动磨粒辅助电解微磨复合光整加工方法能提高抛光效率,降低工件表面粗糙度,获得较好的抛光效果。
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