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磨粒流体抛光加工技术加工原理及加工技术

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编辑时间 : 2019-10-24
信息标签 : 流体抛光价格

  磨粒流体抛光加工技术加工原理及加工技术


  磨粒流加工是表面加工中发展起来的一项新工艺,是通过将半固态的流体磨料挤压通过工件待加工表面来达到去毛刺、抛光、倒角和去除再铸层的目的。这里介绍了磨粒流加工的基本原理


  1:磨粒流加工技术


  磨粒流加工简称AMF,在国内也称挤压珩磨或磨粒流加工,是一种用具有流动性的粘弹性材料(由聚合物载体和磨料组成)对工件进行表面抛光和去毛刺的新工艺技术。磨粒流加工是上世纪由美国两公司独立发展起来的,最初用于航空航天领域的复杂几何形状的合金工件的去毛刺加工。此后逐渐推广应用到其它行业。磨粒流加工最初在83年进入国内,开始主要是作为进口成套设备的配套设备引进的。其后国家尖端科技部门对这一新加工工艺进行了系统的研究,开发成功了磨粒流机床,流体磨料及完整的加工工艺,并逐、渐在纺织、液压、模具等行业推广。如今,斯巴克磨粒流体抛光机床将磨粒流加工技术进一步进行推广化,让更多的企业能享受这一高科技成果。


  2:磨粒流加工原理


  磨粒流体抛光加工具有在一次加工中完成去毛刺,抛光,倒圆角及改变零件表面性能的作用。可以同时加工一个或多个工件的单一或多个表面,能够高效、经济地加工传统方法难以加工的几何形状复杂的表面,如窄缝、交叉孔道、异形曲面等。


  磨粒流体抛光加工对材料的适用性强,不仅能加工几乎所有的金属材料,并可对玻璃、陶为瓷等硬脆性材料进行加工。使用磨粒流加工取代手工抛光可大幅度减轻劳动强度,提高生产率,并可保证产品加工的一致性。

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  磨粒流体抛光被加工工件与夹具夹持在上、下料缸之间黏弹性流体磨料密封在由上下料缸及工件、夹具形成的密闭空间中。通常在开始加工时,磨料填充在下料缸,在外力(一般为液压)的作用下,下料缸活塞挤压磨料经工件与夹具的通道,到达上料缸,工件中的通道表面就是要加工的表面,这一加工过程类似于珩磨,因此磨粒流加工又称为挤压珩磨。当下料缸活塞到顶部后,上料缸活塞开始向下挤压磨料经工件加工表面回到下料缸,完成一个加工循环。通常加工需经过几个循环完成。


  磨粒流体抛光夹具用于固定工件,并引导磨料到要加工的表面。夹具另外还起密封流道,对不能承受压紧力的工件承受压紧力的作用。简单的工件可能不需要夹具,但对复杂几何形状的工件的磨粒流加工,夹具是加工成败的重要因素。通过夹具设计可以实现在一次加工中完成多个工件的加工。


  曲面、球面抛光,流体抛光怎么样?


  流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。六磁研磨抛光磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对工件磨削加工。


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  这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同,严格来说,模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。


  曲面、球面抛光,由于其曲率的存在,如果使用砂轮抛光,很容易造成精度损失。


  如果我们把抛光介质变成流体,以上问题就迎刃而解了。我们可以用硬度较高的碳化硅细微颗粒,加入软化剂,变成研磨流体。流体介质并不介意工件的形状,可以非常完整且均匀的包裹工件,当我们给流体施加一定的压力,让它按照一定的方向流经工件表面,就可以达到曲面、球面的抛光效果。


  唯一的难点在于,我们得判断这种曲面或球面的工件,是否可以设计出合适的夹具,可以将其固定住。虽然说完全无法设计夹具的曲面工件很少,但也不排除一部分确实无法实现,即使勉强做出夹具,也有压伤的风险。


  利好消息是,如果不适合使用流体进行研磨的话,还可以采取悬浮流体喷射。悬浮流体更加液态化,高速喷射所需要的压力也更大,但是对于夹具的要求会降低很多。


  得益于各类生产工艺的进步,各类工件带有曲面或球面部分也越来越多。曲面、球面抛光精度控制比平面抛光精度控制难太多,我们必须在总结传统抛光工艺优点的基础上,进行实用创新,找到更适合这类工件的自动化精密抛光方案。




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