精密零部件常用研磨抛光工艺大全(1)

在机械加工、粉末冶金、塑胶注塑、金属铸造、电子电器、医疗器械、航空航天、3D打印、珠宝首饰、仪器仪表、饰品饰件等行业的生产制造过程中，我们都会碰到表面处理问题，也会频繁地接触研磨、抛光这两个专业术语，那么您知道常用的研磨抛光工艺方法有哪些？他们各自有什么优缺点吗？不同的研磨抛光工艺方法究竟有什么区别呢？下面是各种研磨抛光工艺方法的具体介绍。

一、什么是研磨？

研磨是利用磨具与磨料，在一定的压力下对工件表面进行切削。产品工件可以是各种金属或是非金属材料，加工的表面形状有平面、弧形曲面、凹凸面、螺纹、齿面及其他异型面。
研磨的实现方式有人工和机械自动化处理，是表面处理的初步阶段，主要目的就是去氧化皮、去毛刺、整平。
    按照研磨材料的粒度粗细不同，分为重切削、中切削、轻切削，分别对应不同的切削力度。切削力度越大，效率越高，但表面的粗糙度也越高。
人工研磨方式主要是利用砂轮、砂纸、钢丝刷、磨石等打磨工具对工件表面进行磨削，是一个最大切削力度的表面处理过程，对产品的精度和外形尺寸的影响最大。人工研磨的优点是设备投入少，方便快捷，适合各种复杂型腔。缺点就是人工成本太高、效率低、环境不友好、安全性差、表面质量不一致。是一个将被逐步淘汰的加工过程。
    自动化研磨方式是利用专业的研磨机器和设备对工件表面进行批量机械化打磨。目前有下面几款专用的机器设备可以用来大批量自动研磨。

（一）研磨车床

分为内外圆或平面磨床、砂带机、砂轮机这些。内外圆磨床是用来研磨产品工件圆柱形的内外表面。平面磨床是用来研磨平面类零件，为获取得一个光滑平坦的外表面。砂带、砂轮机这种也是由人工单件来操作，适合中大尺寸的部件。这种研磨机器的优点是操作简单、切削力度大、能对不同部位进行不同力度的切削研磨、可处理中大外形尺寸的产品，缺点是机器设备的购置费用大、只能处理单件产品，只能研磨外形简单的产品零部件，不能处理复杂表面的工件和不规则的内部孔、洞、缝隙等部位。

（二）工业机器人

这是一种先进的研磨处理设备。通过PLC编程设定固定的运动路径，配合研磨头就可以对复杂内外表面的工件进行自动研磨处理。比如一些不锈钢或是铝合金、锌合金之类的厨房用具、卫浴五金件、汽车轮毂等。这种设备的优点是研磨抛光可一体，更换不同的研磨头就可以实现不同的表面处理过程。也适合处理中大型复杂外形的产品部件。也可控制单独对产品某个部位的打磨，缺陷修复能力强。缺点是购置成本大，配套设施投入也大，只能单件处理，效率低，操作维护复杂，不能处理产品内表面。

（三）喷砂抛丸机

这是应用较为广泛的研磨处理方式。喷砂是机器利用压缩空气作动力，喷出高速的磨料砂粒，对产品表面进行去氧化皮、去毛刺、除飞边等研磨作用。适合一些中大尺寸的产品，比如铸铁件、锻件、机加工件、大型涡轮叶片等。抛丸是通过高速旋转的叶轮把小钢丸抛出去，撞击零件表面，除去氧化层。这种研磨方式的优点是适合特大型或中大型产品工件，可处理复杂外形，并可提高产品表面的金相结构，改善表面机械性能。缺点就是投入成本高、一次处理的批量少、不适合小型工件产品、处理后的表面粗糙度较高，不能处理产品的内孔、管道、缝隙等内表面。

（四）磨粒流研磨机

也叫流体研磨机。这种方式广泛应用于各类精密零件的孔内研磨。其运作原理是把金刚石、白刚玉砂、碳化硅等磨料砂与研磨液混合，调制成半流体状的研磨介质，在机器产生的压力下快速通过工件内部的孔洞，利用磨粒砂对内壁进行切削，达到去毛刺、除氧化皮的研磨效果。这种方式的优点是特别适合一些复杂内孔的精密零部件内表面研磨抛光。缺点是它的研磨效率低，不能进行批量处理，只能应用于500mm以下的内孔研磨，切削量只有几微米或是1丝范围内，不能去除较大的毛刺、纹路或氧化皮、锈斑等。还要配备专用的工装夹具，一次投入成本也较大。

（五）磁力研磨机

磁力研磨是利用磁力驱动机器工作槽内的不锈钢针产生高频运动，撞击工件内外表面，达到五金工件的内孔、死角、缝隙等部位去除毛刺、氧化膜、污垢、杂质的效果。适用于金属或硬质塑料非金属类工件的研磨抛光。这种研磨方式的优点是适合不规则复杂异型零件，研磨抛光一次完成，不变形、不影响工件尺寸精度、不损伤表面，表面粗糙度可达Ra0.1-Ra0.01,批量快速处理，处理时间5-20分钟，效率高，没有耗材损耗，投入小。缺点是机器一次处理能力一般在几十公斤内，只适用于较小规格尺寸的工件，比如小五金件、小饰品、精密零部件等。

（六）研磨光饰机

这是应用很广泛的一种表面研磨处理方式，也是研磨光饰领域的专业利器。包含有多种运动轧迹的机型，采用振动式研磨抛光、离心式研磨抛光、涡流式研磨抛光等方式，驱动研磨材料与工件在机器的工作槽内进行翻滚、旋转，让磨料在工件表面进行切削，达到去除毛刺、氧化皮、飞边、倒角、清除油污等效果。研磨材料因为高温烧结后硬度很高，象石子一样，所以业内一般叫研磨石，也叫抛磨块。材质有棕刚玉、白刚玉、碳化硅等。常用形状有三角形、圆球形、圆柱形、三星形、圆锥形、四面体，外形规格尺寸也有多种多样，分别用来打磨不同材质和外形的工件。这种研磨方式的优点是适用范围广，大批量、效率高，工件外形可以是不规则的异型，内部的孔洞、死角、夹缝、交叉孔等部位都可研磨，尺寸可以从几毫米到3米内，产品尺寸精度不受影响，材质更是从有色金属、黑色金属、粉末冶金到塑胶、亚克力、橡胶、竹木、大理石、玻璃等非金属各种材质均可以支持。投入成本低、操作简单方便。缺点就是只能对工件整体进行研磨，不能控制单独某个部位的打磨，比如想针对产品某个凸起部位进行修磨是做不到的。还有如果一些产品内孔或是管道长度超过30mm，那么内表面的除锈、去氧化皮这些效果就不能令人满意了。