鋼材如何能夠達到鏡面效果？

一、什么是鏡面研磨？

前言  
        鏡面研磨是指機械研磨加工后，得到非常好的粗糙度的代名詞。因為如鏡面般有清晰到映出物品的金屬表面，而稱之。

 東巨磨具的工程師說， 通常鏡面研磨是指，使用研削方式達到較好的表面粗糙度，并同時兼顧良好的尺寸精度；目的在于有效提高機械壽命，減少作動阻力，以及為了得到光滑成品的模具等。通常為進行鏡面研磨的工件，大多屬于模具、磨仁，或是需要摩擦互相作動的工件。常見的工件如：導光板模仁、光學模具、半導體工件、主軸、印刷導輪...等。
 

那鏡面研磨與鏡面拋光的差別在哪裡呢？

鏡面拋光屬于拋光領域，目的在于將工件表面磨的光亮、好看。這類的加工通常需要大量製造，強調鏡面效果及光澤度，對于工件尺寸精度要求相對較低。通常會使用鏡面拋光的工件如：手機殼、高爾夫球頭、錶帶錶殼、衛(wèi)浴五金...等強調視覺美觀的產品。
 

雖然都能稱之為鏡面，但鏡面研磨更著重于「功能性」，強調： 

耐磨＿表面越粗糙，接觸面積小，單位面積承受壓力大，容易損壞。

穩(wěn)定＿凹凸不平，作動不穩(wěn)，就好像行駛在不平的道路上。

抗腐＿粗糙易使腐蝕性氣體或液體從凹谷滲入，造成表面腐蝕。

抗疲＿疲勞測試時，集中在某一點或部位，會放大疲勞強度。

密封＿粗糙使零件無法緊密結合，氣體、液體通過接觸表面縫隙滲透。

所以鏡面研磨，不能只以Ra為衡量標準，和Ra一樣重要的因素——均勻度

因為均勻度可以提升研磨階段的效率，越是均勻，所需要的研磨工序就越省力，間接的影響加工的效率。所以，達到良好的表面粗糙度和均勻度，是在鏡面研磨中主要的目標。而要達到均勻的研磨，其實粗磨及工序的重要性，是需要特別留意的重點。如果均勻度越好，加工製成越縮短。

如何區(qū)分？

以琢磨的重點劃分：

★鏡面研磨：同時需要兼顧表面粗糙度及尺寸精度，加工速度不是優(yōu)先考量

★鏡面拋光：同時需要兼顧表面粗糙度及加工速度，尺寸精度不是優(yōu)先考量
  

那么如何選擇鏡面研磨砂輪？

       東巨磨具推薦——泰樂利鏡面磨專用砂輪，濕磨，尺寸為180*6.5*31.75 89A1200J （如需其他尺寸請來電咨詢），工件磨削光潔度可達到鏡面效果（光

潔度Ra0.01），另我公司有樹脂細粒度拋光砂輪，日本、臺灣進口精磨砂輪，及石墨砂輪可達到此磨削要求，大到生產直徑100-600mm，厚度90mm。



 

二、除了選對砂輪，鏡面磨削用的磨床要具備以下條件

有很高的精度、剛度并采取減振措施；砂輪主軸的旋轉精度高于1µm；砂輪架相對工作臺的振幅小于1µm；橫向進給機構能微動；工作臺在低速運動時無爬行現象。

三、進行鏡面磨削的方法

1．平衡和修整砂輪

（1）平衡砂輪。砂輪裝上法蘭后，先進行粗的靜平衡，然后裝在砂輪軸上修整二端面和外圓，再進行準確的靜平衡。

（2）修整砂輪。砂輪修整得好與壞，直接影響到磨削表面的光潔程度，為了降低表面粗糙度值，修整砂輪是關鍵。修整砂輪時應注意以下事項：

1）一般的精磨余量為0.015~0.02mm，當工件粗磨到Ra0.8，留出精磨余量0.005~0.015mm時（留磨削余量必須根據鋼材性質、硬度來確定，對于硬度高，易磨光的鋼材應適當少留磨削余量），便需進行精修砂輪。

2）精修砂輪時，先打掉0. 1mm左右的厚度，然后用0.02mm的切深修整兩次，再用0.01mm的切深修整三次，接著無切深空行程往復兩次。精修時橫向進給速度均為20~30mm/min。對于軟鋼工件，修磨砂輪時橫向進給慢些好，加工淬火很硬的高速鋼時則相反。

3）在修整砂輪的同時，必須用足夠的磨削液或其他的冷卻液沖刷在砂輪和金剛石刀的接觸點上，把砂輪碎屑及時沖走，以免影響磨削質量。

4）精修時用的金剛石刀不需十分尖銳，這是因為砂輪的粒度比較粗。金剛石刀尖頭直徑在0. 8mm以內均可。用尖銳的金剛石刀修整時，橫進給速度必須減慢。

5）新修整砂輪開始使用時，表面粗糙度稍差些，使用一會兒就會穩(wěn)定下來。

2．磨削用量

1）砂輪背吃刀量在0.005 mm左右。根據工件鋼材的性質和硬度適當增減，如硬度高的淬火鋼，背吃刀量過大容易引起燒傷，而軟鋼背吃刀量太小又不易磨光。

2）橫向進給量的單行程為0.2~0.4mm。橫向進給的速度對表面粗糙度的影響比較大，因為鏡面磨削的砂輪切削能力很差，如果橫向進給速度增大，砂輪表面會遭到破壞，因此不能獲得非常光潔表面。

3）縱向進給量為12~15 m/min�？v向進給對表面粗糙度的影響比較小，但如果過于緩慢，工件表面會產生波紋或花紋。

4）無切深光磨。由于鏡面磨削時砂輪切削能力差，工件表面往往會出現刀痕（圓形工件呈月形，矩形工件呈帶形），它反映出工件表面不平直，所以還需作無進給光磨兩分鐘左右。

四、鏡面磨削時易產生的缺陷和措施

平面磨床上進行鏡面磨削，往往會產生一些缺陷，如表面波紋、燒傷、劃痕、花紋和磨痕（絲流）明顯等，針對這些問題，可采取以下措施：

1）表面波紋大多數是由于砂輪振動引起的，如軸承間隙過大、主軸偏調、電動機轉子動平衡不良、主軸和軸承間油膜不勻等。另外，砂輪平衡得不好也會產生波紋。如果砂輪平衡得很好，仍有波紋出現，那就必須檢修或調整砂輪及其配合部位，才能徹底消除波紋現象。

2）加工硬度高的材料時，砂輪磨削效率差，磨削點會產生高溫，容易燒傷工件（例如，磨削W18Cr4V時，更容易產生燒傷）。為了防止燒傷，磨削點處必須有充足的磨削液。另外，背吃刀量也要適當，不宜過大。較好的方法是降低砂輪的線速度，大約在18m/s左右為宜。在M7120A磨床上采用1440r/min的低速，基本上可消除燒傷現象。砂輪線速度降低后的另一個優(yōu)點是減少砂輪架振動，隨之也可減小和消除波紋現象。

3）鏡面磨削中出現劃痕的情況大致有兩種：一種劃痕沒有規(guī)律，這是磨削液不純，帶出來的雜質和磨粒被沖到砂輪和工件之間劃傷的。消除這種劃痕的方法，要求磨削液過濾，一般采用磁性、銅絲網三道過濾；另一種劃痕是一行行像虛線似的，較淺，長短距離大致一樣，這是砂輪磨粒將要脫落時，隨著砂輪旋轉而劃傷的。這時的消除方法是在修整砂輪時，使用充足的磨削液，并將砂輪二端面修成外寬內窄的斜狀。另外，砂輪選擇也要適當，不要太軟，不要用自礪性太好的砂輪。

4）鏡面磨時，易出現的花紋形狀有多種形式。產生花紋的因素也很多，其主要原因是振動造成的，其中有砂輪周期性振動，也有外界影響和鄰近機床的振動等，還有砂輪過鈍時，行程不穩(wěn)時，也會出現花紋。當鄰近機床不開動時進行磨削，這時花紋就不大容易出現了。

5）鏡面磨削中的磨痕（絲流）比較明顯時，要去除這種絲流，得改用細粒度砂輪。但使用細粒砂輪時，必須考慮以下幾點：

①精修砂輪時金剛石刀要尖銳，磨削液要充足，及時沖走碎屑，以免影響砂輪表面。

②磨削用量要適當，防止產生表面燒傷等弊病而影響表面光潔。注意留適當的磨削余量。

③砂輪線速度必須降低至15～18m/s。

④磨削液經過嚴密過濾，以防劃傷。

⑤在用磨石精修砂輪時，磨石與砂輪的接觸面積不能太小，所用的磨石不能太軟，否則起不到精修砂輪的作用。

       東巨磨具店提示，在實際磨削應用過程中，常常會出現很多意想不到的情況，例如震紋，發(fā)黑，變形，砂輪堵塞等等，總之鏡面加工是一門手藝活，多方因素影響機械加工，需要我們從容對待。