徐東方
研磨是以手工操作為主的獨特技能,以其加工的工件表面質量高和靈活多樣的優(yōu)勢,在模具制造和機床設備制造等多種行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。然而,手工研磨加工工件的精度難度大、效率低、勞動強度大的劣勢,始終阻礙著它的發(fā)展應用。如何最大限度地發(fā)揮研磨優(yōu)勢,克服或改善其劣勢,筆者根據實踐經驗認為應從以下兩方面著手。
一、優(yōu)化研磨過程
需要研磨的工件,其加工過程一般可分為三個步驟來完成:粗研、細研和精研。
1.粗研——用油石做研具以提高研磨效率
研磨前道工序大都是機加工序,機加工后的工件表面較研磨的粗糙,其尺寸和形位精度都未達到圖中標注的精度標準,給研磨預留了0.03㎜~0.005㎜的余量,常規(guī)的精度較低的機床所留的余量甚至更多。粗研磨的目的是消除上道工序留下的刀痕,減少加工余量,降低表面粗糙度值,提高形位精度和尺寸精度,為下步的細研磨創(chuàng)造有利條件。粗研時,常規(guī)方法是選粗磨粒或粗研膏調制成研磨劑,涂敷在研具或工件表面上,加壓并按粗研速度以及運行軌跡進行研磨。磨粒在研具和工件表面之間產生滾動,磨粒的銳棱對工件表面產生微量切削,然而進行切削工件的磨粒并不是全部,還有一部分在切削研具面“自相殘殺”,這種狀況的后果使研切力迅速降低,磨粒的無用功增多,研磨效率大大降低。能改變這種現狀的一種措施是用相同磨粒標號油石做粗研,由于油石中的磨粒是粘固在一起的,既是磨粒又充當了研具,粗研中當一層磨粒磨掉后,新的鋒利磨粒層又可擔當磨切重任。所以,對于研磨余量預留較多的工件,用油石做粗研工具,既能提高研磨效率,又能降低研磨成本。
2.細研——用帶槽研具使工件形位更精準
細研的目的是將粗研時產生的研磨痕跡完全消除,使工件被研表面形位誤差縮小到圖樣規(guī)定的精度之內;同時使工件粗糙度值進一步降低,尺寸精度進一步提高,接近工件圖樣規(guī)定的精度標準,為精研創(chuàng)造理想的條件。由于細研在研磨工序中擔負著承上啟下的作用,細研磨前,應將被研面用清洗液或煤油清潔干凈。選用適合細研的研磨膏W40~W28,按比例將研磨液和研磨膏調和成研磨劑,涂敷在研具表面或工件的被研表面上,此時所用的研具研面上應制有較淺的、有一定間距的若干窄槽通道。細研磨中,通過加壓或靠研具或工件的自重,按細研速度和運行軌跡進行研磨,磨粒在研具和工件表面之間產生滾動而微量切削被研面。當研具和工件之間研磨劑較厚時,窄槽通道可將多余磨料容納在里頭,起到將研具面與工件面較好地貼平的作用;當研磨劑較少時,通過窄槽也能為其補充一些,起到延續(xù)切削加工的作用。
3.精研——用內注研磨液孔式研具,使粗糙度較準較快達到標準
精研是整個研磨工序的重要步驟,精研結束后被研工件表面的所有精度都應該達到圖樣的要求。科學合理的精研工藝對工件研磨成功與否起到至關重要的作用。精研應選擇在無塵的室內進行,精研前用清洗液或用煤油將細研過的工件表面清潔干凈,選擇適合精研的研磨膏,根據工件被研面最終要達到的粗糙度值Ra0.2~Ra0.012,選擇粒度號為W20~W1.5的研磨膏,用研磨液和研磨膏按比例調和成研磨劑,涂敷在研具或工件的被研面上。通過研具或工件自身的重量施壓,按精研速度以及運行軌跡進行研磨,磨料對工件表面進行極微小的切削,從而達到精研精度。
由于精研主要是以降低粗糙度值為目的,磨粒在工件面上應該只切影響粗糙度的峰山,而不切谷底,這就要求研具和工件之間保持一定量的研磨液,使磨粒處于半懸浮狀態(tài)。以往精研具為實體,磨料經常被研到研具或工件的外沿,若形位精度高,切削液從外沿較難進入研具和工件之間,研具就會直接接觸工件面造成劃痕,使精研功虧一簣。實踐中,如精研平面的研具,應在其中部精加工一注液孔,上下端精锪錐孔。通過注液孔間斷地注入研磨液,從而使精研較快達到精度要求。
二、操縱電動氣動工具或機器研磨
隨著科技發(fā)展,電動、氣動研磨工具不斷推陳出新,利用氣動和電動研磨工具輔助手工研磨,降低了勞動強度、提高了研磨效率。但電動氣動工具并不能完全替代手工研磨,如一些塑模的內腔型面的研磨還要靠手工完成。隨著數控機床和計算機在研磨領域的不斷開發(fā)與應用,數控研磨機已誕生,高精度、高效率、低成本的智能研磨機也在研制中,雖然有些方面還不成熟,但其未來的發(fā)展前景還是非常值得期待。
(作者單位:河南省開封市高級技工學校)