電火花加工表面殘存著熔化凝固層和變質(zhì)層,雖然有些加工表面可以直接地使用(沖模、鍛模等),但有些加工表面(如塑料模、壓鑄造模等)仍需再進(jìn)行拋光,使其達(dá)到鏡面或準(zhǔn)鏡面的加工表面,才能滿足加工表面粗糙度值的要求。
這個(gè)熔化凝固層變質(zhì)層的硬度(HRC)>55以上,其厚度為加工表面粗糙度Rmax值的1~2倍。因此,要想對(duì)復(fù)雜的電火花加工表面進(jìn)行再拋光是很困難的。雖然采用平動(dòng)、搖動(dòng)加工能得到良好的加工表面粗糙度。但要使加工表面Ra值達(dá)1μm以下,其放電加工速度是非常慢的,必須采取其他方法進(jìn)行再拋光(即電火花加工表面的后繼拋光)。
(1)手工拋光 采用純手工拋光電火花加工表面是很困難的,必須先進(jìn)行工件的表面退火,然后再用銼刀、刮刀、砂布、油石、砂紙、金相砂紙及研磨膏、研磨粉等進(jìn)行手工拋光,此種辦法拋光的時(shí)間長(zhǎng)、要求技術(shù)含量高,需有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能拋光加工表面達(dá)到質(zhì)量要求。
(2)工具拋光 為了解除繁重的手工操作,很多手動(dòng)、電動(dòng)工具應(yīng)運(yùn)而生。
1)電解磨削拋光 是通過陽(yáng)極溶解作用對(duì)金屬進(jìn)行電化學(xué)腐蝕拋光的。被拋光工件接電源正極,磨頭接負(fù)極。二極間充滿電解液并連接低壓直流電源,為了防止兩極接觸短路,在磨頭表面鍍上一層金剛石磨料。在直流電和電解液的作用下,工件表面被深解并生成一層氧化膜,這層氧化膜不斷地交替進(jìn)行,就能拋光電火花加工表面。此方法是需預(yù)先制成不同形狀的電鍍金剛石磨頭,仍不能完全離開手工操作。
2)手動(dòng)、電動(dòng)金剛石銼刀、金剛石研磨頭拋光 其方便實(shí)用。另外還有電動(dòng)軟軸砂輪、電動(dòng)回轉(zhuǎn)沙輪人工進(jìn)行研磨拋光。
(3)液體拋光 用擠壓珩磨(磨料流動(dòng))進(jìn)行液體拋光,用氧化鋁、碳化硅等磨料與水混合后,通過液壓驅(qū)動(dòng)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞,將混有磨料的液體直接噴射到電火花加工表面,依靠磨料與工件表面的摩擦去除熔化凝固層和變質(zhì)層。一般常用通孔的加工表面后繼拋光。
(4)電解拋光 電解拋光是利用電化學(xué)溶解的原理進(jìn)行表面拋光的一種加工方法。一般陰極由鉛板制成,工件放在電解液槽中,分別接低壓直流電源的負(fù)極和正極。當(dāng)陰極伸入到工件的型腔時(shí),應(yīng)與型腔底面和側(cè)面均勻保持5mm的電解間隙,電解液需加熱,同時(shí)根據(jù)拋光的面積算出電流的大小,然后接通直流電源,調(diào)到給定的電流、電壓進(jìn)行電解拋光。拋光后應(yīng)關(guān)閉電源將工件取出,在流動(dòng)的熱水、冷水中沖洗,干燥后涂上防銹油。對(duì)于一般塑料模、膠木模、壓鑄模等,電解拋光后可直接用于生產(chǎn)。但對(duì)于要求鏡面效果的加工表面,電解拋光后仍需進(jìn)行手工再次拋光處理。
(5)超聲波拋光 聲是一種利用介質(zhì)進(jìn)行傳播的振動(dòng),頻率在20kHz至100MHz范圍的振動(dòng)稱為超聲振動(dòng),它在介質(zhì)中是以波的形式傳播的。聲能也是能量的一種形式,它主要由電能或機(jī)械能轉(zhuǎn)換而來。因此,超聲波發(fā)生器就是電能或機(jī)械能通過電聲轉(zhuǎn)換器件或流體動(dòng)學(xué)方式轉(zhuǎn)換成超聲能,然后通過傳輸或變幅桿將超聲振動(dòng)傳輸或放大,以滿足不同用途的需要。超聲拋光就是利用超聲技術(shù)作為電火花加工后表面處理的一種手段,去除熔化凝固層和變質(zhì)層,使工件表面達(dá)到鏡面的標(biāo)準(zhǔn),特別適合招光窄縫、筋槽,拋光阻力小,精度高。
1)拋光原理 是利用換能器將輸入的超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng),然后將超聲機(jī)械振動(dòng)傳送給變幅桿加以放大,再傳至裝在變幅桿端部的工具頭上。使工具發(fā)生超聲頻的諧振動(dòng),當(dāng)工具頭與工件之間存在有適量的磨料是浮液,并使工具頭以一定壓力接觸工件時(shí),工具頭高頻率、高速度打擊工件表面,同時(shí)懸浮液產(chǎn)生“空化”作用,從而使電火花加工表面引起“碎裂”和剝蝕,這樣就實(shí)現(xiàn)了超聲波拋光過程。
2)工藝效果 超聲波拋光的工具頭需選用不同材質(zhì)和粒度的磨料制成(粗拋光時(shí))或采用光滑的竹片(精拋光時(shí))。為了適應(yīng)不同形狀的加工表面拋光要求,工具頭設(shè)計(jì)成不同形狀和尺寸。并且工具頭和變幅桿的整體共振頻率應(yīng)與整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)相一致。在工作時(shí),加工區(qū)域注入適量的磨料、懸浮液或煤油、水等工作液,可將電火花加工的熔化凝固層和變質(zhì)層完全去除掉、達(dá)到后繼拋光的目的。