現代加工技術中零件表面處理的方法

鄒賓

摘 要：在處理機械加工中精加工表面的修配方法上，目前只要采用手工研磨的方法，這種方法不僅時間周期較長而且加工的不確定因素比較多，產品質量不穩定，這會增加制造的成本，甚至會耽誤工期帶來不必要的損失，這些因素都會影響加工制造業的發展。本文介紹對比幾種機械加工中精加工表面的修配方法，希望對從事機械加工行業的從業人員有所幫助。

關鍵詞：機械加工;精加工;修配

1 引言

在機械加工制造中，機械加工表面的精加工處理是比較復雜的過程。往往最后修配的過程都是由鉗工進行最終的處理加工，修配的過程中鉗工的任務還是挺重的，最最要的是要求工人要有豐富實踐經驗和技術水平。機械加工表面精加工處理技術主要以下幾種：手工研磨拋光、數字機械加工設備拋光、電化學拋光、激光拋光、CVD技術、磁流變拋光、噴丸強化等。

2 機械加工表面質量意義

在機械行業中，表面粗糙度是用來評定經過加工后工件表面的微觀幾何特性，它是機械加工中非常重要的一個指標，也用來表征工件的表面質量。在工業生產領域，特別是在各種制造業中，如超精密機械、儀器儀表和滾動軸承等，工件表面粗糙度檢測的理論、技術和方法也受到了研究領域的廣泛關注。對零部件的原始數據進行采集、處理、過濾、自由曲面測量的隨機測量等關鍵技術進行了非常系統地，深入地研究。機械零部件的表面粗糙度也稱之為工件表面的光潔度，它是用來評定加工表面，是各種微小加工痕跡的常用參數。在零部件成型的過程中，零件的尺寸大小和形狀屬于宏觀尺寸，而圖像表面細小的凹凸不平整則屬于微觀幾何特性，這種加工痕跡被叫做微觀的幾何形狀誤差。

3 機械加工中精加工表面處理方法

3.1手工研磨拋光技術

手工研磨是現在最常用的一種加工方法。這種方法的特點是不需要一些特殊設備的支持，完全憑人工的經驗來完成，操作簡單適應性強。比如說很多機床導軌的平面都是用刮研的方式來進行加工的。雖然投入少，但由于完全采用經驗去操作，所以產品的穩定性不高。而且有很多場合是不能夠完全由人工來完成的，生產效率也較低，不適用于大規模批量生產。

3.2數字式機械拋光機

隨著科技的不斷進步，新型的工業產品不斷的更新，機械加工表面處理的方式也趨于自動化。數字化控制可以根據需要進行參數的設置，以便實現其自動化。數控拋光設備的應用不要求工作者有很高的從業經驗，但穩定性好，一致性強，而且操作便捷，易于掌握。數控拋光設備的效率較高同時能夠適應一些惡劣環境，能夠加工難加工材料。對于拋光的精度以及保面表面質量也能得到很精準的控制，適應性較好。（如圖1）

3.3電化學加工

電化學加工，顧名思義，它是通過。電學和化學的原理，去除金屬離子的一種方式，它通過電化學的陽極進行溶解，這種加工方式屬于非接觸性的加工。所以加工不受外力影響。不存在加工過程當中的應力變形以及切削力大的問題。電化學加工屬于一種微觀的加工方式，它能夠保證加工表面的研磨質量。不存在切削過程當中擠壓變形的問題，而產生的毛刺以及表面粗糙的問題。通過電化學加工的這種方式能夠明顯改善加工表面質量，改善加工表面的粗糙度。（如圖1）

3.4噴丸強化技術

噴丸強化技術使用高速的較硬的丸粒連續的拍打金屬加工表面，使加工的金屬表面冷硬化的過程。這種加工方式可以改變金屬加工表面的顯微硬度、應力狀態、金屬表面形狀、金屬相成分等，從而可以強化金屬表面的抗疲勞強度，增強耐磨性和抗沖擊性，以及達到抗腐蝕的目的。最主要的這種加工方式還可以改變機械加工的表面粗糙度，有效地去除由電化學加工而產生的表面變質層。這種技術操作簡單，成本低，多用于一些模具的加工當中，而且對模具當中的一些顯微裂紋有很明顯的修復作用。

3.5磁流變拋光

磁流變拋光技術是一種新型的加工技術，它是應用到電磁學與流體力學等理論而綜合產生的。其中磁流變液是一種新型的材料，它在磁場的作用下，能夠快速轉變于固體與液體之間，它是由基液，磁性顆粒以及懸浮穩定劑而組成。拋光的方法主要是用到磁流變化對機械加工表面進行拋光處理。磁流通過拋光的磁流變流產生磁場梯度進而變得有粘彈性，最終使工件之間產生相對運動，使機械加工表面快速的剪切，直接加工掉工件表面上的毛刺。（如圖2）

3.6激光拋光

激光加工是一種新型的材料表面加工的技術，它是用有一定量密度的激光射線進行加工，從而使加工表面變得粗糙度更低。這種加工方式，可以使加工表面的使用壽命延長同時成本低，有益于實際生產使用。在很多的激光拋光技術當中，最為常用的是涂層技術，這種方式利用高溫使材料硬度與韌性降低，涂層的摩擦系數小，表面更加光滑，也大大提高了機械加工表面的耐磨性。

3.7CVD技術

CVD是一種材料表面加工技術即化學氣相沉積技術，它的工作方式是在很高的溫度下，使混合氣體與加工表面產生作用，這時混合氣體的一些成分分解，在加工表面形成金屬或化合物固態薄膜。它是利用氣相之間的作用，在變化表面基體材料和不減少基體材料強度的前提下，使加工表面獲得一些更好的性能，以提高加工表面質量減小表面粗糙度，CVD技術應用于刀具、宇航工業零件、原子反應堆材料，而且作為絕緣材料、鐵電材料、磁性材料、光電子材料的薄膜。

4 結語

機械加工中精加工表面處理技術隨著各種先進技術的注入，使得生產更加簡單、高效、精密，同時質量更高表面質量更好，也解決了很多傳統加工工藝不能完成的工作，縮短了生產周期，延長了產品的使用壽命，為企業創造了更多的利潤。

參考文獻：

[1] 劉斌，崔志杰，譚景煥，吳松琪，柳亞強.機械加工制造技術現狀與發展趨勢[J].機械加工工業，2017，43（11）：111-118.

[2] 封亞明，何柏林，江明明，李力.表面技術在機械加工制造和修復中的應用[J].熱加工工藝，2018，47（04）：130-134.