1.引言

　　模具作為機械加工中重要的生產(chǎn)工具，其表面粗糙度的高低直接影響著用其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命，較低的表面粗糙度可以對加工的產(chǎn)品起到耐磨舔痪、防腐蝕和抗疲勞等作用，如滾動軸承滾道的表面粗糙度降低锌唾，可以提高軸承的使用壽命锄码，消除波紋度，并減少振動和噪聲晌涕。目前我國車滋捶、銑、鏜余黎、鉆弛镣、鉸、電火花和線切割等模具加工的大部分工序均已實現(xiàn)自動化才擒，然而作為降低零件表面粗糙度的最后一道工序钩裆，占整個加工量30%～40%的模具表面精加工，其自動化程度還非常低善瞧，甚至一度停留在手工操作階段睹梢。

　　2. 非傳統(tǒng)整形拋光

　　2.1 電化學(xué)光整加工

　　電化學(xué)及其復(fù)合光整加工技術(shù)主要是依據(jù)金屬工件表面的電化學(xué)陽極溶解原理，屬于離子的去除赢瘦。電化學(xué)光整加工工藝生產(chǎn)率高九窿，約為機械光整加工的5～10倍，電解液和電流密度是影響拋光效果的主要因素汇泰，此外電解時間和電解溫度也有一定的影響坦膘。電解液通常有酸性、中性和堿性3種柄立，加入少量添加劑承跟，可顯著改善拋光效果。研究發(fā)現(xiàn)绊寻，含羥基(－OH) 花墩、羧基(－COOH) 類添加劑主要起緩蝕作用，含胺基(－NH2) 澄步、環(huán)烷烴類添加劑主要起整平作用冰蘑，糖類及其他雜環(huán)類添加劑主要起光亮作用。新型電子器件的發(fā)展，促進了脈沖電化學(xué)加工技術(shù)的試驗研究祠肥，該加工方法以周期式間歇供電代替連續(xù)供電武氓，對于高鏡面拋光性能要求的模具材料能較大幅度地提高加工精度，有效改善加工件的表面狀況仇箱。

　　2.2 磁粒光整加工

　　模具型腔的多樣性和不規(guī)則性县恕，以及加工去除量少是導(dǎo)致技術(shù)進步緩慢的主要原因，因此要求機械設(shè)備具有較高的柔性剂桥，磁研磨加工法即是其中一種忠烛。磁性研磨粒子在磁場中磁力的作用下被吸壓在工件表面，且沿磁力線整齊排列权逗，形成磁性刷况木，其有很好的加工柔性，可以對任意形狀的工件表面進行拋光處理驶滚。同時靡勾，磁研磨粒子有較好的自適應(yīng)性和可控性，磁力線的穿透能力解決了普通刀具無法進入彎管等特殊形狀工件內(nèi)部表面的問題换秧，改變外部磁鐵悦级，磁力線方向也隨之發(fā)生改變，可以控制研磨粒子的運動軌跡辫航，完成內(nèi)表面的研磨加工斑渠。磁研磨加工法改善了復(fù)雜自由曲面拋光處理的工作條件，有助于推動自動化進程漓惕，用磁研磨粒子對微型內(nèi)螺紋表面等進行光整加工榕诬，這是過去傳統(tǒng)工藝所無法完成的。

　　20 世紀60年代以后每贮，前蘇聯(lián)在磁粒光整加工方面作了大量的研究菜犀，對基礎(chǔ)的磁性磨料的組成、配比和結(jié)構(gòu)有多項發(fā)明專利榔汤。我國自20世紀80年代中期開始進行磁粒光整加工技術(shù)的研究栽斑，國內(nèi)部分高校也取得了一些有研究價值的成果，但大多還停留在平面残炮、圓柱面等簡單的加工工藝層面韭赘。山東科技大學(xué)戴向云結(jié)合數(shù)控加工技術(shù)，設(shè)計了一個觸發(fā)式導(dǎo)電測頭势就，并開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)字化測量軟件泉瞻，將曲面加工控制、數(shù)字化測量和自動編程等功能融為一體苞冯，基本滿足了磁粒光整加工的要求袖牙。

　　2.3 機器人柔性拋光技術(shù)

　　工業(yè)機械手和機器人的出現(xiàn)為模具拋光自動化加工提供了新的動力侧巨，目前日本在機器人模具拋光加工方面處于世界領(lǐng)先地位，我國則主要將其用于復(fù)雜曲面的粗加工贼陶，精加工領(lǐng)域還有不小的差距。廈門大學(xué)王健等建立了一種基于機器人的光學(xué)非球面柔性拋光控制模型巧娱，運用此模型控制點拋光時拋光頭的位置和方向碉怔，轉(zhuǎn)換成機器人的控制點，并計算過各控制點間的移動速度禁添，轉(zhuǎn)換成機器人的運動速度撮胧，形成機器人拋光控制指令，對工件進行拋光試驗与笛，獲得了較好的加工效果围娃。北京航空航天大學(xué)齊立哲等研制了一套機器人柔性加工系統(tǒng)。磨削單元具有力控制功能及接觸輪在線調(diào)整功能得惩，可以實現(xiàn)在線誤差實時補償及自動更換機器人TCP;

　　拋光單元具有力控制功能及輪徑在線檢測與補償功能碎痘，能夠?qū)崟r補償機器人系統(tǒng)各種誤差，完成了具有復(fù)雜型面水龍頭的自動化磨削拋光過程皇苫。

　　3.超精密整形拋光

　　超精密加工技術(shù)是一個國家機械制造水平的標志创靴，現(xiàn)已從亞微米級向納米級過渡。我國在超精密加工機床的研制和生產(chǎn)方面與發(fā)達國家存在較大的差距烈拉，而超精密研磨拋光由于對加工設(shè)備和環(huán)境因素要求不高偶刃，故可實現(xiàn)納米級甚至原子級的加工。

　　3.1 超聲研磨拋光

　　超聲研磨拋光是一種非接觸式超精密研磨方法牛拭，其工作原理是在超聲振動工具頭的端面和工件表面的間隙填充磨料嘹谎，當超聲振動工具以一定的頻率振動時，帶動微細磨料沖擊工件表面割扬，從而對工件表面進行研磨囤恶，工作臺做平面運動或曲面運動，即可實現(xiàn)對整個工件表面進行加工窘游。超聲研磨應(yīng)用范圍很廣卖陵，可以加工各種硬性、脆性和塑性材料张峰，且平面泪蔫、復(fù)雜曲面均可。H.Hocheng等人研制了一套高效超聲拋光系統(tǒng)喘批，對模具鋼進行了基礎(chǔ)性研究和拋光試驗撩荣，結(jié)果表明該系統(tǒng)可以大大提高模具鋼的拋光質(zhì)量。超聲研磨時饶深，大量磨粒以脈沖式?jīng)_擊被加工表面餐曹，選擇合理的振動幅值逛拱、工具轉(zhuǎn)速和研磨壓力等工藝參數(shù)，可以使表面加工層薄而均勻台猴，且?guī)缀鯖]有損傷朽合。

　　3.2 離子束拋光

　　與機械拋光不同，離子束拋光是用離子槍在真空狀態(tài)下將被充電的高能原子或離子射向工件饱狂，帶有很高能量的離子撞擊工件表面時祖擦，在撞擊點上實現(xiàn)材料的原子量級去除，去除量由離子束在該點的濺射時間決定装魁。這種方法去除率較低酷豫，必須經(jīng)過預(yù)拋光，再對非對稱的自由曲面逐程、球面和非球面等工件表面面形進行高精度修正雀秤。離子束拋光所需設(shè)備制造成本較高，

　　一般用于某些具有特殊高精度要求的光學(xué)大型鏡面飒自。國防科技大學(xué)廖文林等根據(jù)離子束材料去除機理缔龟，對矩形離軸鏡的拋光加工進行了合理的簡化，并在自行研制的離子束拋光機床上進行了修形試驗秘驻，經(jīng)過多次迭代加工后麸媒，有效地改善了面形精度，實驗結(jié)果證明用離子束拋光可以對非球面鏡進行高效高精度修形闪铸。

　　3.3 激光拋光技術(shù)

　　激光拋光技術(shù)是一種新型的非接觸式拋光技術(shù)胚览，它是利用激光束以指定的掃描方式作用于材料表面，使表面材料在很短的時間內(nèi)吸收和轉(zhuǎn)換激光能量而被去除并降低表面粗糙度的過程需五，廣泛應(yīng)用于陶瓷鹉动、金剛石、光學(xué)玻璃等硬脆材料的超精密拋光宏邮。按照作用方式的不同泽示，激光拋光技術(shù)可分為熱拋光和冷拋光兩種。熱拋光一般采用紅外波長激光或長脈沖激光蜜氨，利用激光與材料作用所產(chǎn)生的熱效應(yīng)械筛，通過熔化、蒸發(fā)等熱作用機理去除表面材料飒炎。冷拋光則采用短脈沖短波長激光埋哟，通過光化學(xué)分解作用去除材料。因激光拋光是非接觸式拋光郎汪，故不會對樣品造成損壞赤赊，同時可以運用計算機三維控制對任意曲面進行拋光，靈活性很好煞赢。另一方面抛计，激光拋光精度較高哄孤，可以達到納米級，甚至亞納米級嫡澄，在軍事和核工程中有很大的應(yīng)用前景旅霍。

　　4.結(jié)束語

　　模具精整加工近年來新理論、新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)改擂，拋光工藝從機械拋光發(fā)展到特種拋光铣翁、復(fù)合拋光，并從手工拋光向數(shù)控拋光茶链、機器人拋光發(fā)展臊瞬。集成化误扯、智能化颓之、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化將成為未來模具制造業(yè)的基本特征，因此技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)進步應(yīng)圍繞提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率骇瓦，縮短設(shè)計及制造周期鹤梳，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力和滿足用戶需求等明確發(fā)展目標庶咨，確立發(fā)展方向岁九。 

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享检碗，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責据块，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布折剃、編輯整理上傳另假，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責怕犁。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻边篮、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題奏甫，請第一時間告知戈轿，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益阵子！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn思杯。