[發明專利]陶瓷復雜表面鏡面拋光方法

有效

• 申請號: 201110095660.9
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102198610A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 施群
• 申請（專利權）人: 武漢飛米思科技有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄧寅杰

技術領域

本發明屬于結構或功能陶瓷的精密加工領域，具體涉及陶瓷復雜表面鏡面拋光方法。

背景技術

高性能結構陶瓷越來越多地用于精密的耐磨的機械零件上，如陶瓷閥、陶瓷軋輥、密封件、軸承、拉絲摸、紡機用導絲器、股骨節和座等，其上的對磨面，往往要求高精度高光潔度的鏡面加工。

對于結構或功能陶瓷零件，如果要求對平面鏡面研拋，目前采用精密單、雙面研磨拋光機，針對不同加工材料，選用合適的研磨材料及工藝，做到鏡面加工，已非難事。而對于曲面尤其是復雜曲面，一般只能達到光整加工，粗糙度為Ra0.1-0.2μm而鏡面加工要求達到Ra0.02-0.03采用現有的研拋方法，則較難做到。

現有傳統的復雜表面拋光方法，是采用皮革、硬木、棉、麻布，氈布等研拋承載工具，用研磨劑逐級減小粒度方法進行研拋工藝。金剛石研拋硬脆材料的特點是在研磨過程中磨粒不斷滾動，產生擠壓和切削兩種作用，工件表面凸出處被壓平或被切除，遂使凸凹表面漸趨平整光滑。但這種方法并不一定能有效地研削極硬的陶瓷表面，尤其是要求穩定達到鏡面加工，更為困難。這是由于：或是研磨劑不易切入而打滑；或是被擠而拋出；或是滲穿承載工具而未切削；或是被加工材料太硬無法壓平凸點等。因此很難穩定地拋出鏡面的復雜曲面。

發明內容

本發明的目的的就是針對現有復雜表面鏡面拋光技術的不足，提供陶瓷復雜表面鏡面拋光方法，保持每道工序均能有效切除復雜的陶瓷曲面，在幾道工序后既能穩定地達到鏡面要求，且拋光效率較高。

為解決以上技術問題，本發明采用的技術方案為：陶瓷復雜表面鏡面拋光方法，將研磨劑粘在砂布或砂紙上，對所述鏡面進行由粗到細的多道拋光工序來逐級提高光潔度，其不同之處在于：所述多道工序中采用的研磨劑均為同一種粒度微米級研磨劑；所述多道拋光加工工序中采用的砂布按粒度由粗到細的次序逐道變更。

優選的，所述研磨劑粒度范圍為：W3.5-W.10，研磨劑材料選自金剛石、CBN、碳化硼中的一種。

按以上方案，所述多道拋光加工工序的具體步驟為：

步驟1)、選用較粗粒度如200-300#的碳化硼砂布，采用W3.5-W.10研磨劑中的一種，涂在砂布上，對結構陶瓷復雜表面鏡面拋光1-2分鐘；

步驟2)、選用中細粒度如400-600#的碳化硼砂布，采用與步驟1相同的研磨劑涂于砂布上，對結構陶瓷復雜表面鏡面拋光1-2分鐘；

步驟3)、選用細粒度如800-2000#的碳化硼砂布，采用與步驟1)相同的研磨劑涂于砂布上，對結構陶瓷復雜表面鏡面拋光1-2分鐘。

優選的，所述被加材料為氧化鋁、氧化鋯、氮化硅、碳化硅、CBN結構陶瓷或功能陶瓷。

本發明的方法，是在分祈現有拋光方法的基礎上改進而成，因為被加工的材料是硬度極高的高性能結構陶瓷，為了順利切入材料，要求金剛石微粉粒度不能太大，刀刃鋒利，且承載工具要求柔中有剛，不易退縮。現有常用的承載工具如帆布、棉麻、氈布、皮革等粘涂較粗的金剛石時，壓力要很大，才能切入或擠壓陶瓷凸點。往往是研磨劑被擠出或是滲入承載工具，因而無法有效切削工件。

本發明的工作原理及優點為：采用碳化硼砂布涂附金剛石微粉研磨劑，此時砂布的碳化硼顆粒形成有效的研磨劑存儲空間是一種半固結磨粒狀況，金剛石微粉粒不易被擠出，砂布有底膠和復膠，既有一定剛性，又不易被金剛石微粉擠破。金剛石在這樣的空間內，可以不斷地自由滾翻，砂粒不同的切削刃均有機會切除材料。而且隨著碳化硼粒子磨損，內含新鮮的金剛石微粒，不斷露出參與切削材料，因此拋光總是在有效的進行著。

本發明的加工順序分例如粗、中、細等三-四道，逐步達到鏡面要求。但是研磨劑是采用同一粒度金剛石微粉，而承載工具——碳化硼砂布卻是逐道工序變更，由粗變中到細粒度。粗、中、細三種砂布承載金剛石研磨劑有多、中、少之分。粗顆粒碳化硼包容金剛石顆粒多，相對濃度大，粗拋時則效率高，且切去材料多，也需要更多的金剛石研磨劑，粗拋時粗砂布的砂粒與加工件的較粗糙的表面磨擦力較大，很易將碳化硼顆的高度削去露出鋒銳金剛石研磨劑，因此較快地將粗糙度下降。而此時粗粒碳化硼崩落，即使可能劃傷表面，但因為粗拋表面粗糙度還較大，因此也不會影響太大。反之鏡面拋光時，采用細粒碳化硼砂布、包容金剛石研磨劑的數量少，金剛石撐著砂布，金剛石微粉在砂布碳化硼顆粒所構筑的空間內反復滾動研磨變鈍，于是擠壓出更光滑的表面來。