1.筒形振动抛光机
它是将零件放入装在弹簧上的筒形(或碗形)的开口容器内,通过某种装置使容器产生上下与左右振动,从而使零件与磨料介质相互摩擦而达到抛光的目的。振动抛光机的优点是可以加工比较大的零件,抛光的效率比普通滚光高得多,而且还可以在抛光过程中对零件的表面质量进行检查。但它不适于加工精密和脆性的零件,也不能获得很光亮的平面。
使容器产生振动的方法有多种,可以在紧贴容器的底部安装振动电机,由电机带动有偏置重块的驱动轴来实现;也可以使用50Hz~60Hz频率工作的电磁系统来产生。振动抛光的振动频率通常在15Hz~60Hz(一般采用20Hz~30Hz),振动幅度的范围是2mm~10mm(一般采用3mm~6mm)。
筒形振动抛光机有三种结构形式(见图3-12)。将图3-12(a)的U形筒改为图(b)或图(c)形,可以避免在工作时部分零件的回流现象,形成更均匀的流动。产生振动的驱动系统可作如下改变:
(1)如图3-12(b)和(c)所示,改用两个转动轴,使零件和磨料介质有更均匀和更快的磨削作用。
(2)用偏心轮代替偏置重块,以得到比较大而稳定的振动作用。
(3)将偏置重块或偏心轮安放在筒底两侧或筒体上部。
筒形振动机可加工长达12m、宽达2m的大型零件和形状复杂的零件。在加工过程中,可对加工质量进行检查,并随时更换加工的零件。筒形振动抛光机的外形如图3-13和图3-14所示。
2.碗形振动抛光机
碗形振动抛光机的外形如图3-15和图3-16所示。图3-16附有自动过筛装置。碗形振动抛光机的结构如图3-17所示。一个碗形或轮胎形的容器安装在弹簧上,然后按一定的比例放入零件、磨料、磨剂和水。由容器中心垂直轴上的偏置重块把振动传给容器,使容器内的零件和磨料介质以一定方向作螺旋运动,相互磨削而达到抛光的目的。在实际操作时加人磨料的量与工件体积之比为2:1~6:1,粗加工为2:1,精加工为6:1。同时还要加磨剂,它分为磨削和非磨削两种。对非磨削性磨剂,其功能主要是保持磨料洁净,锐利并能自由磨削。磨削性磨剂则通过增进切削作用来帮助抛光作用,其用量通常为0.2%~0.4%(容量比)。此外,还要加水,水的量要适当,通常为4%~5%(容量比),过多会造成不规则流动,使磨料与零件分离;若水量不足,则润滑性变差,甚至中断磨料的流动,使零件与磨料干枯。
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与筒形振动机相比,碗形振动机的作用比较亲和,因此可得到更光洁的表面,但效率要低一些。表3-4列出了碗形振动抛光机抛光前后表面粗糙度的变化情况。
如图3-17(b)所示,当在容器上安装一个挡料圈并放置过滤筛网时,在碗形容器中,磨削运行了一周的零件与磨料介质到达挡料圈处以后,便被送到过滤筛网上,从而可使零件和磨料介质自动分离。
碗形振动机不能加工大型零件,这是它的一大不足之处。几台不同磨料的碗形振动抛光组合在一起时,就可以获得高光亮度的表面。
3.振动抛光用磨料的选择
振动抛光应按照工件的形状、大小、加工部位、加工要求及工件材质而选择合适的磨料。通常用的磨料有碳化硅、刚玉、氧化铝和陶瓷四大类,其形状可分成:①球形;②圆柱形;③斜圆柱形;④三角形;⑤斜三角形;⑥方形等。它能对钢、铝、合金钢、铝合金、锌合金、胶木和塑料等材料制成的产品进行加工,具有优异的去除毛刺和抛光的效果。加工后表面的粗糙度可提高两三级。表3-5列出了各类磨料的技术特性,表3-6列出了磨料与砂粒目度的对照表。