[发明专利]一种基于复合粒子的喷射抛光方法

说明书

技术领域

本发明属于抛光工艺技术领域，尤其涉及一种基于复合粒子的喷射抛光方法，是一种柔性喷射抛光。

背景技术

抛光属于机械加工的下游工艺，抛光的水平直接决定了产品最终质量。随着产品对表面要求日益提高，传统的抛光方法难以胜任。现有技术中，一般使用磨料喷射加工，它将高压气体和磨料粉末混合后高速喷出，利用磨料的冲击破坏作用去除工件上的材料。该方法虽然能够抛光复杂表面、超硬表面、超光滑表面，但是同时也存在着各种严重的问题。如：磨料直接冲击工件会导致加工硬化、磨料浅埋、深划痕等加工缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于复合粒子的喷射抛光方法，该喷射抛光方法即既能够实现现有技术中的抛光复杂表面、超硬表面、超光滑表面的目的，同时解决了现有技术抛光过程中的加工硬化、磨料浅埋、深划痕等加工缺陷。

本发明的基于复合粒子的喷射抛光方法包括以下步骤：

步骤1，在密闭腔里混合加入M个磨粒粒子和N个基体粒子，通过旋转轮的转动，将所述M个磨粒粒子和N个基体粒子充分混合，然后通过旋转挤压轴对其进行转动挤压获得J个复合粒子，其中1个复合粒子由i个磨粒粒子和1个基体粒子组成，且所述i个磨粒粒子镶嵌在所述1个基体粒子表面，M、N、J、i为整数，M大于N，N大于等于J，M大于i；

其中，基体粒子的直径是磨粒粒子的直径的10-10000倍，且基体粒子是肖氏硬度为40A～80A、弹性模量为6.0～6.5N/mm²、泊松比为0.48～0.5、密度为0.9-1.1g/mm³的类球体状的高分子化合物；

步骤2，通过加速装置使复合粒子获得抛光工件进行抛光所需的速度和入射角度；

步骤3，使复合粒子以所述速度和入射角度抛射向所述抛光工件表面进行喷射抛光。

进一步的，所述步骤3包括：

复合粒子划擦步骤：复合粒子的磨粒粒子与抛光工件表面弹性接触；

复合粒子耕犁步骤：复合粒子的磨粒粒子切入抛光工件，复合粒子的基体粒子发生形变、吸收所述磨粒粒子的动能；

复合粒子离开步骤：复合粒子的基体粒子恢复形状，使复合粒子离开抛光工件。

进一步的，所述磨粒粒子的莫氏硬度为9.0-10.0、直径为1nm-100μm、表面具有棱角的颗粒状粒子。

进一步的，所述磨粒粒子为金刚石粉末，所述基体粒子为橡胶颗粒或塑料颗粒。

进一步的，所述金刚石粉末的直径范围d=50±10μm，橡胶颗粒的直径范围为D=4±1mm。

进一步的，所述基体粒子的密度为1.0g/mm³。

本发明的有益效果在于：

1.将磨粒粒子镶嵌到基体粒子表面，既露出金刚石切削刃，又保证足够强的结合力，使其在柔性喷射抛光过程中具有良好的加工特性而又不轻易脱落。

2.复合粒子在被加工件表面上产生划擦、翻滚和耕犁，实现材料的微细去除，从而实现改善被加工件表面粗糙度的目的。

3.在抛光过程中，由于基体粒子具有较强的吸收震动和力的能力，能够有效减少金刚石粉末直接打在工件上产生的加工应力和结构破坏。因此加工过程中磨粒粒子对工件的过大冲击动能被基体粒子吸收，减少甚至避免残余应力的产生，达到优化抛光效果的目的。

附图说明

图1是本发明的基于复合粒子的喷射抛光方法的复合粒子制备装置示意图；

图2是本发明的基于复合粒子的喷射抛光方法的复合粒子示意图；

图3是本发明的基于复合粒子的喷射抛光方法的去除机理示意图；

图4是本发明的基于复合粒子的喷射抛光方法的装置示意图。

具体实施方式

图1是本发明的基于复合粒子的喷射抛光方法的复合粒子制备装置示意图。如图1所示，其由圆柱密闭腔1、电机2、旋转轮3三部分组成在旋转轮和圆柱密闭腔内壁之间的间隙里加入磨粒粒子4和基体粒子5。通过旋转轮的转动，使磨粒粒子4和基体粒子5充分混合。在旋转搅拌过程中，由于磨粒粒子4末有锋利的棱角，在旋转轮和圆柱密闭腔内壁的挤压过程中，很容易地刺入基体粒子5，镶嵌在基体粒子5表面。其中磨粒粒子为M个，基体粒子为N个，获得的复合粒子为J个，且1个复合粒子由i个磨粒粒子和1个基体粒子组成，M、N、J、i为整数，M大于N，N大于等于J，M大于i。