電火花加工表面殘存著熔化凝固層和變質層,雖然有些加工表面可以直接地使用(沖模、鍛模等),但有些加工表面(如塑料模、壓鑄造模等)仍需再進行拋光,使其達到鏡面或準鏡面的加工表面,才能滿足加工表面粗糙度值的要求。
這個熔化凝固層變質層的硬度(HRC)>55以上,其厚度為加工表面粗糙度Rmax值的1~2倍。因此,要想對復雜的電火花加工表面進行再拋光是很困難的。雖然采用平動、搖動加工能得到良好的加工表面粗糙度。但要使加工表面Ra值達1μm以下,其放電加工速度是非常慢的,必須采取其他方法進行再拋光(即電火花加工表面的后繼拋光)。
(1)手工拋光 采用純手工拋光電火花加工表面是很困難的,必須先進行工件的表面退火,然后再用銼刀、刮刀、砂布、油石、砂紙、金相砂紙及研磨膏、研磨粉等進行手工拋光,此種辦法拋光的時間長、要求技術含量高,需有一定的實踐經驗才能拋光加工表面達到質量要求。
(2)工具拋光 為了解除繁重的手工操作,很多手動、電動工具應運而生。
1)電解磨削拋光 是通過陽極溶解作用對金屬進行電化學腐蝕拋光的。被拋光工件接電源正極,磨頭接負極。二極間充滿電解液并連接低壓直流電源,為了防止兩極接觸短路,在磨頭表面鍍上一層金剛石磨料。在直流電和電解液的作用下,工件表面被深解并生成一層氧化膜,這層氧化膜不斷地交替進行,就能拋光電火花加工表面。此方法是需預先制成不同形狀的電鍍金剛石磨頭,仍不能完全離開手工操作。
2)手動、電動金剛石銼刀、金剛石研磨頭拋光 其方便實用。另外還有電動軟軸砂輪、電動回轉沙輪人工進行研磨拋光。
(3)液體拋光 用擠壓珩磨(磨料流動)進行液體拋光,用氧化鋁、碳化硅等磨料與水混合后,通過液壓驅動上下往復運動的活塞,將混有磨料的液體直接噴射到電火花加工表面,依靠磨料與工件表面的摩擦去除熔化凝固層和變質層。一般常用通孔的加工表面后繼拋光。
(4)電解拋光 電解拋光是利用電化學溶解的原理進行表面拋光的一種加工方法。一般陰極由鉛板制成,工件放在電解液槽中,分別接低壓直流電源的負極和正極。當陰極伸入到工件的型腔時,應與型腔底面和側面均勻保持5mm的電解間隙,電解液需加熱,同時根據拋光的面積算出電流的大小,然后接通直流電源,調到給定的電流、電壓進行電解拋光。拋光后應關閉電源將工件取出,在流動的熱水、冷水中沖洗,干燥后涂上防銹油。對于一般塑料模、膠木模、壓鑄模等,電解拋光后可直接用于生產。但對于要求鏡面效果的加工表面,電解拋光后仍需進行手工再次拋光處理。
(5)超聲波拋光 聲是一種利用介質進行傳播的振動,頻率在20kHz至100MHz范圍的振動稱為超聲振動,它在介質中是以波的形式傳播的。聲能也是能量的一種形式,它主要由電能或機械能轉換而來。因此,超聲波發生器就是電能或機械能通過電聲轉換器件或流體動學方式轉換成超聲能,然后通過傳輸或變幅桿將超聲振動傳輸或放大,以滿足不同用途的需要。超聲拋光就是利用超聲技術作為電火花加工后表面處理的一種手段,去除熔化凝固層和變質層,使工件表面達到鏡面的標準,特別適合招光窄縫、筋槽,拋光阻力小,精度高。
1)拋光原理 是利用換能器將輸入的超聲頻電振蕩轉換成機械運動,然后將超聲機械振動傳送給變幅桿加以放大,再傳至裝在變幅桿端部的工具頭上。使工具發生超聲頻的諧振動,當工具頭與工件之間存在有適量的磨料是浮液,并使工具頭以一定壓力接觸工件時,工具頭高頻率、高速度打擊工件表面,同時懸浮液產生“空化”作用,從而使電火花加工表面引起“碎裂”和剝蝕,這樣就實現了超聲波拋光過程。
2)工藝效果 超聲波拋光的工具頭需選用不同材質和粒度的磨料制成(粗拋光時)或采用光滑的竹片(精拋光時)。為了適應不同形狀的加工表面拋光要求,工具頭設計成不同形狀和尺寸。并且工具頭和變幅桿的整體共振頻率應與整個振動系統相一致。在工作時,加工區域注入適量的磨料、懸浮液或煤油、水等工作液,可將電火花加工的熔化凝固層和變質層完全去除掉、達到后繼拋光的目的。