CN108907904B - 低碳钢零件的表面研磨工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低碳钢零件的表面研磨工艺，包括以下步骤：(1)配制磨石；(2)配制磨剂；(3)研磨。研磨时将待加工零件装夹固定在研磨装置内，按一定比例加入磨剂和磨石，每研磨一定时间，对整个研磨腔室进行一次清洗，清洗后重新按上述比例加入磨石和磨剂，以此循环直至完成零件表面的研磨。本发明能有效提高研磨效率和研磨质量，同时能对质量较大的零件进行研磨。

Description

低碳钢零件的表面研磨工艺
技术领域
本发明属于研磨技术领域，具体涉及一种低碳钢零件的表面研磨工艺。
背景技术
表面光整工艺是指将待加工零件、磨料和磨剂放入容器中，并加入适量纯水，让设备与工件、磨料、磨剂作相对运动，在相互作用过程中，通过磨料对工件表面进行微撞击和微切削，经过磨剂对零件和磨料的表面进行冲刷，达到对零件表面光整的目的。目前表面研磨的主要方式有：回转表面研磨、离心式表面研磨和振动式表面研磨，但是这三种表面研磨方式的研磨力小，研磨效率低，且研磨质量不均匀，同时研磨存在局限性，在加工质量较大的零件时，零件会撞击研磨腔室，从而影响研磨质量，损坏研磨设备。另外在针对低碳钢零件表面研磨时，现有的磨石和磨剂使用效果差，导致表面研磨质量不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种研磨效率高、研磨质量均匀且适用于较大质量零件的低碳钢零件的表面研磨工艺。
本发明提供的低碳钢零件的表面研磨工艺包括以下步骤：
(1)配制磨石：按重量比取二氧化硅65～75份、氧化铝10～20份、氧化钛5～10份、氧化钙0～1份、氧化铁2～5份和混合氧化物3～7份，所述混合氧化物由氧化钠1～2份、氧化钾1～2份和氧化镁1～3份混合制成；
(2)配制磨剂：按重量百分比取椰子油二乙醇酰胺20％～30％、聚乙烯5％～10％、亚硝酸钠3％～8％和混合物20％～30％，余量为Ro水，所述混合物由脂肪酸5～7份、可可5～8份和钾盐10～15份混合制成；
(3)研磨：将待加工零件固定在研磨装置内，加入占研磨腔室体积60～70％的磨石和占研磨腔室体积1～5‰的磨剂进行研磨，每研磨一定时间，对整个研磨腔室进行一次清洗，清洗后重新按上述比例加入磨石和磨剂，以此循环直至完成零件表面的研磨。
进一步地，步骤(3)中每研磨0.5～1.5小时，对整个研磨腔室进行一次清洗。
进一步地，步骤(3)中所述研磨装置包括研磨桶(1)、行星机构(2)和摆动机构(3)，所述行星机构(2)位于研磨桶(1)内，行星机构(2)的中心与研磨桶(1)的中心重合，行星机构(2)表面固定有装夹机构(4)，行星机构(2)底部中心连接有转轴(5)，转轴(5)远离行星机构(2)的一端穿过研磨桶(1)并连接有转动电机(6)，位于研磨桶(1)外的转轴(5)外套有轴套(7)，所述研磨桶(1)通过轴承与转轴(5)固定连接，所述摆动机构(3)水平设置在轴套(7)的一侧，摆动机构(3)底部连接有支撑座(8)。
进一步地，所述行星机构(2)包括太阳轮(22)和数个与太阳轮(22)啮合的行星轮(21)，太阳轮(22)通过转轴(5)与转动电机(6)连接，每个行星轮(21)表面中心均连接有装夹机构(4)。
进一步地，所述摆动机构(3)包括摆动轴(31)和摆动电机(32)，所述摆动轴(31)与轴套(7)侧壁固定连接，摆动轴(31)两端分别通过轴承与支撑座(8)连接，其中摆动轴(31)的一端穿过轴承与摆动电机(32)连接。
本发明的有益效果在于：
(1)研磨装置采用行星轮机构和摆动机构，使零件通过行星轮自转，研磨桶通过太阳轮反转，从而研磨桶内的磨石和磨剂与零件作相对运动，有效提高了研磨效率；
(2)通过设置装夹机构，能对质量较大的零件进行加工，将零件固定在行星轮上，保持与研磨桶内壁之间的距离，能避免零件与研磨桶内壁发生碰撞，从而保证研磨后产品的质量；
(3)通过设置摆动机构，使研磨桶可以倾斜并摆动，能消除研磨桶内的研磨死角，保证研磨桶内各处研磨力相同，使零件研磨质量均匀，从而保证了研磨后零件表面质量的一致性；
(4)通过在磨石中增大二氧化硅的比例，利用二氧化硅颗粒的重量和自锐性能，使磨石始终保持较大的切削力，有助于提高研磨效率和研磨质量；
(5)通过在磨剂中增大椰子油二乙醇酰胺的含量，可增加磨剂的渗透性，加大去除表面磨削污物能力，同时增加钾盐，使零件表面出现微腐蚀，使磨石更易切削掉产品表面多余部分，从而可提高研磨效率和研磨质量。
附图说明
图1为本发明研磨装置的结构示意图；
图2为本发明研磨装置的外部结构示意图；
图3为本发明研磨装置的俯视图。
图中：1、研磨桶；2、行星机构；3、摆动机构；4、装夹机构；5、转轴；6、转动电机；7、轴套；8、支撑座；21、行星轮；22、太阳轮；31、摆动轴；32、摆动电机。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供的低碳钢零件的表面研磨工艺包括以下步骤：
(1)配制磨石：按重量比取二氧化硅65份、氧化铝10份、氧化钛5份、氧化铁(Fe2O3)2份和混合氧化物3份，所述混合氧化物由氧化钠1份、氧化钾2份和氧化镁1份混合制成；
(2)配制磨剂：按重量百分比取椰子油二乙醇酰胺20％、聚乙烯5％、亚硝酸钠3％和混合物20％，余量为Ro水，所述混合物由脂肪酸5份、可可8份和钾盐10份混合制成；
(3)研磨：将待加工零件固定在研磨装置内，加入占研磨腔室体积60％的磨石和占研磨腔室体积1‰的磨剂进行研磨，并视待加工零件体积加Ro水或软水，每研磨0.5～1.5小时至磨剂效用降低时，对整个研磨腔室进行一次清洗，清洗后重新按上述比例加入磨石和磨剂，以此循环直至完成零件表面的研磨；
所述研磨装置如图1、图2和图3所示，包括研磨桶1、行星机构2和摆动机构3，行星机构2由太阳轮22和数个行星轮21组成，摆动机构3由摆动轴31和摆动电机32组成，所述太阳轮22和行星轮21均位于研磨桶1内，所述太阳轮22的中心与研磨桶1的中心重合，数个行星轮21均匀啮合在太阳轮22的四周，每个行星轮21表面均固定有装夹机构4，所述太阳轮22的底部中心连接有转轴5，转轴5远离太阳轮22的一端穿过研磨桶1并连接有转动电机6，且位于研磨桶1外的转轴5外套有轴套7，所述研磨桶1通过轴承与转轴5固定连接，所述摆动轴31与轴套7侧壁固定连接，摆动轴31两端分别通过轴承与支撑座8连接，其中摆动轴31的一端穿过轴承与摆动电机32连接。
实施例2
本实施例提供的低碳钢零件的表面研磨工艺包括以下步骤：
(1)配制磨石：按重量比取二氧化硅70份、氧化铝15份、氧化钛8份、氧化钙0.5份、氧化铁(Fe2O3)3.5份和混合氧化物5份，所述混合氧化物由氧化钠2份、氧化钾1份和氧化镁1份混合制成；
(2)配制磨剂：按重量百分比取椰子油二乙醇酰胺25％、聚乙烯8％％、亚硝酸钠5％和混合物25％，余量为Ro水，所述混合物由脂肪酸7份、可可5份和钾盐10份混合制成；
(3)研磨：将待加工零件固定在研磨装置内，加入占研磨腔室体积65％的磨石和占研磨腔室体积2‰的磨剂进行研磨，并视待加工零件体积加Ro水或软水，每研磨0.5～1.5小时至磨剂效用降低时，对整个研磨腔室进行一次清洗，清洗后重新按上述比例加入磨石和磨剂，以此循环直至完成零件表面的研磨。
本实施例步骤(3)中所采用的研磨装置与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供的低碳钢零件的表面研磨工艺包括以下步骤：
(1)配制磨石：按重量比取二氧化硅75份、氧化铝20份、氧化钛10份、氧化钙1份、氧化铁(Fe2O3)5份和混合氧化物7份，所述混合氧化物由氧化钠1份、氧化钾1份和氧化镁3份混合制成；
(2)配制磨剂：按重量百分比取椰子油二乙醇酰胺30％、聚乙烯10％、亚硝酸钠8％和混合物30％，余量为Ro水，所述混合物由脂肪酸5份、可可5份和钾盐15份混合制成；
(3)研磨：将待加工零件固定在研磨装置内，加入占研磨腔室体积70％的磨石和占研磨腔室体积5‰的磨剂进行研磨，并视待加工零件体积加Ro水或软水，每研磨0.5～1.5小时至磨剂效用降低时，对整个研磨腔室进行一次清洗，清洗后重新按上述比例加入磨石和磨剂，以此循环直至完成零件表面的研磨。
本实施例步骤(3)中所采用的研磨装置与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施2基本相同，仅对步骤(1)中的混合氧化物和步骤(2)中的混合物进行了改变。本实施例步骤(1)中混合氧化物由氧化钠1份、氧化钾1份和氧化镁1份混合制成，步骤(2)中混合物由脂肪酸7份、可可8份和钾盐15份混合制成。
实施例5
本实施例与实施2基本相同，仅对步骤(1)中的混合氧化物和步骤(2)中的混合物进行了改变。本实施例步骤(1)中混合氧化物由氧化钠2份、氧化钾2份和氧化镁3份混合制成，步骤(2)中混合物由脂肪酸5份、可可5份和钾盐10份混合制成。

Claims (2)

1.一种低碳钢零件的表面研磨工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)配制磨石：按重量比取二氧化硅65～75份、氧化铝10～20份、氧化钛5～10份、氧化钙0～1份、氧化铁2～5份和混合氧化物3～7份，所述混合氧化物由氧化钠1～2份、氧化钾1～2份和氧化镁1～3份混合制成，磨石中二氧化硅的含量远高于其他氧化物；(2)配制磨剂：按重量百分比取椰子油二乙醇酰胺20～30％、聚乙烯5～10％、亚硝酸钠3～8％和混合物20～30％，余量为Ro水，所述混合物由脂肪酸5～7份、可可5～8份和钾盐10～15份混合制成；(3)研磨：将待加工零件固定在研磨装置内，加入占研磨腔室体积60～70％的磨石和占研磨腔室体积1～5‰的磨剂进行研磨，每研磨一定时间，对整个研磨腔室进行一次清洗，清洗后重新按上述比例加入磨石和磨剂，以此循环直至完成零件表面的研磨；步骤(3)中所述每研磨一定时间，对整个研磨腔室进行一次清洗是指每研磨0.5～1.5小时，对整个研磨腔室进行一次清洗；所述研磨装置包括研磨桶(1)、行星机构(2)和摆动机构(3)，所述行星机构(2)位于研磨桶(1)内，行星机构(2)的中心与研磨桶(1)的中心重合，行星机构(2)表面固定有装夹机构(4)，行星机构(2)底部中心连接有转轴(5)，转轴(5)远离行星机构(2)的一端穿过研磨桶(1)并连接有转动电机(6)，位于研磨桶(1)外的转轴(5)外套有轴套(7)，所述研磨桶(1)通过轴承与转轴(5)固定连接；所述行星机构(2)包括太阳轮(22)和数个与太阳轮(22)啮合的行星轮(21)，太阳轮(22)通过转轴(5)与转动电机(6)连接，每个行星轮(21)表面中心均连接有装夹机构(4)，使零件通过行星轮自转，研磨桶通过太阳轮反转，从而研磨桶内的磨石和磨剂与零件作相对运动；所述摆动机构(3)水平设置在轴套(7)的一侧，摆动机构(3)底部连接有支撑座(8)。
2.根据权利要求1所述的低碳钢零件的表面研磨工艺，其特征在于：所述摆动机构(3)包括摆动轴(31)和摆动电机(32)，所述摆动轴(31)与轴套(7)侧壁固定连接，摆动轴(31)两端分别通过轴承与支撑座(8)连接，其中摆动轴(31)的一端穿过轴承与摆动电机(32)连接。
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