影響化學拋光機械有哪些因素

A. 電化學拋光的原理

電化學拋光也稱電解拋光。
1.定義：電解拋光是以被拋工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到電解槽中，通以直流電而產生有選擇性的陽極溶解，從而達到工件表面光亮度增大的效果。
2.原理：電解拋光原理現在世界各界人士爭論很多，被大家公認的主要為黏膜理論。該理論主要為：工件上脫離的金屬離子與拋光液中的磷酸形成一層磷酸鹽膜吸附在工件表面，這種黏膜在凸起處較薄，凹處較厚，因凸起處電流密度高而溶解快，隨黏膜流動，凹凸不斷變化，粗糙表面逐漸被整平的過程。
3.電解拋光優點：
⑴內外色澤一致，光澤持久，機械拋光無法拋到的凹處也可整平。
⑵生產效率高，成本低廉。
⑶增加工件表面抗腐蝕性。
4.電化學拋光所需條件及設備
（1）電源：
電源可選用雙相220V，三相380V。
（2）整流器
電解拋光對電源波形要求不是太嚴格，可選用可控硅整流器好高頻整流器。
整流器空載電壓：0—20v
負載電壓（工作電壓）：8—10v
工作電壓低於6v，拋光速度慢，光亮度不足。
整流器電流：根據客戶工件大小而定。
（3）電解槽及配套設施（陽極棒）
可選用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上裝三根電極棒，中間為可移動的陽極棒，接電源陽極（或正極），兩側為陰極棒，連接電源陰極（負極）。
（4）加熱設施及冷卻設備
①加熱可選用石英加熱管，鈦加熱管。
②冷卻可選用盤管，盤管可加熱可冷卻。
（5）夾具
最好選用鈦做掛具，因為鈦較耐腐蝕，壽命長，鈦離子對槽液無影響。建議最好不要用銅掛具，因為銅離子進入會在不銹鋼表面沉積一層結合力不好的銅層，影響拋光質量。銅裸露部位可用聚氯乙烯膠烘烤成膜，在接觸點颳去絕緣膜。
（6）陰陽極材料
陰陽極棒應用銅棒或銅管，銅管長是電解槽長加20厘米，陰極板應用鉛板，鉛板固定在陰極棒上，鉛板長為槽高加10厘米，鉛板寬根據槽長而定，一般為10厘米，20厘米規格。
就目前來說，電解拋光主要針對不銹鋼工件的表面光亮處理。不銹鋼工件又分為200系列，300系列，400系列材質，各系列材質有必須用針對性電解拋光液。比如不銹鋼200系列材質的不銹鋼，必須用200系列的配方，此種配方無法適應300系列或400系列的不銹鋼材質。這一直是國內一大難題，因為有些廠家的材質是組合工件，既有200系列不銹鋼材質，又有300或400系列不銹鋼材質。在2007年12月，威海雲清化工開發院王鈴樹高級工程師研製出一種不銹鋼通用電解液。這種電解液適合所有不銹鋼材質。他結合了原有電解液所有優點，比重為電解液最佳比重，為1.70，光亮度為鏡面亮度。同時還研發出新的優點，此電解液提高了原有的亮度，降低了一半的電流密度。在生產操作中，可節省50%的電費。使用壽命提高了40%，這種電解液一直在國內處於領先技術。

B. 請簡述影響機械加工表面質量的因素有哪些

表面粗糙度是金屬工藝中衡量工件質量標準的重要指標，是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度，它屬於微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度一般是由所採用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統中的高頻振動等。由於工藝方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別，下面簡單介紹下影響工件表面質量的因素有哪些：
一、切削力和切削熱
切削加工是機械零件加工中的一道重要工序，是機械零件加工的一種主要的加工方法，而切削熱和切削力則是影響加工表面質量的重要因素。在切削加工中，加工表面的質量在很大程度上受到切削熱和切削力的影響。
機械零件在切削加工過程中，會產生殘余應力，表面層硬度也會發生改變，甚至改變金屬材料的金相組織。在切削熱和切削力的作用下，在切削的過程中，機械零件的表面層形態發生變形，進而導致冷卻硬化的現象出現在機加工零件的表面，零件變形的阻力加大，改變零件的物理機械性能。
零件和刀具的相對高速運動中，會產生大量的切削熱。零件表面層材料的溫度如果超過特定的界限，金屬零件表層的硬度和強度將會降低，零件表面層材料的金相組織也會受到影響，在表層產生一定的殘余應力，零件的機械加工表面質量也會受到不同程度的影響。
二、原始誤差的影響
理想化的零件機械加工質量同零件加工精度和表面加工質量的偏差值，就是所說的原始誤差，它是在機械零件的加工過程中產生的。分析其形成的原因可知，機械零件的加工技術手段、加工工藝系統都是造成原始誤差的首要原因。
機械加工的表面質量，在很大程度上受到原始誤差的影響。另外，機床設備、待加工零件的材料特性、所採用的刀具和夾具都會對表面質量造成很大的影響，測量儀器也會造成一定影響。原始誤差主要包括兩個方面，即調整誤差和原理誤差。
調整誤差其產生原因是在加工過程中調整加工設備、工件、刀具而形成的。而原理誤差則是由於採用了相似輪廓刀具或相似成形運動而造成的。在機械加工的過程中，應採取有效的措施降低原始誤差，提升機械零件加工的表面質量，從而延長機械零件的使用壽命，進一步提高產品的性能。
三、殘余應力及熱塑性變形
機械零件在切削力的作用下，發生表層的塑性變形，內部金屬和表層金屬之間在表面出現離層的狀態，導致相對的作用力產生於零件表層內部和外部間。
另外，在機械加工過程中會產生大量的切削熱，內外層金屬比容存在很大差異，在金屬密度上也顯著不同，這些都導致殘余應力的出現。零件加工表面質量受到最終工序產生的殘余應力的影響很大，同時還會對零件的使用性能造成一定影響。
在機械加工過程中，零件表面層在切削熱的作用下，會出現較大的熱壓縮應力，這是零件基體和表面層之間的溫度差造成的，進而導致熱塑性變形，影響零件的機械加工表面質量。
以上就是金屬加工中影響工件表面精度的一些主要因素，隨著工業水平的不斷提高，各領域對金屬工件的表面精度的要求也越來越高，如何提高工藝的加工質量已經成為未來金屬加工企業發展的機遇和挑戰。

C. 如何拋光金屬成鏡面

拋光金屬成鏡面有以下4種方法：

1、化學拋光

化學拋光與電化學拋光工藝相比，其最大優點是不需要直流電源和特殊夾具，可以拋光形狀復雜的零件，生產率很高。就功能性而言，化學拋光除了能得到物理、化學清潔度的表面外，還能除去表面的機械損傷層和應力層，得到機械清潔度的表面，這有利於防止零件的局部腐蝕，提高機械強度、延長零件使用壽命。

化學拋光溶液的基本組成包括腐蝕劑、氧化劑和水。腐蝕劑是主要成份，如果在溶液中溶解，拋光便不能進行。氧化劑和添加劑可抑制過程，使反應朝有利於拋光的方向進行。水對溶液濃度起調節作用，便於反應產物的擴散。

2、電解拋光

電解拋光是一種特殊的陽極過程，在整個陽極電解拋光過程中，表面同時進行著兩個相互矛盾的過程，即金屬表面氧化膜的不斷生成和溶解。

但是製品表面凸起部位和凹窪部位化學成膜進入鈍態的條件是不相同的，又由於陽極溶解，陽極區金屬鹽濃度不斷增加，在不銹鋼製品表面形成一種高電阻率的稠性粘膜層。

稠性粘膜在製品表面微觀凹凸處厚度是不相同的，並使陽極微觀表面電流呈不均勻分布。

微觀凸起處電流密度大，溶解較快，使製品表面毛刺或微觀凸起處優先溶解而達到整平;凹窪處電流密度較小，溶解也較慢。由於電流密度分布不同，製品表面以不同速率不斷成膜與溶解。

陽極表面同時進行著兩個相反的過程，成膜與溶解，鈍化膜的不斷生成、溶解，使表面被整平，達到高度光滑和光澤的外觀，滿足了表面拋光精飾目的。

3、流體拋光

流體拋光是依*高速流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達到拋光的目的。常用方法有：磨料噴射加工、液體噴射加工、流體動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅動，使攜帶磨粒的液體介質高速往復流過工件表面。介質主要採用在較低壓力下流過性好的特殊化合物並摻上磨料製成，磨料可採用碳化硅粉末。

4、磁研磨拋光

磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷，對工件磨削加工。這種方法加工效率高，質量好，加工條件容易控制，工作條件好。採用合適的磨料，表面粗糙度可以達到Ra0.1μm。

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影響拋光的因素

1 、剃前齒輪精度對剃齒後加工的精度影響非常大,一般情況剃前對齒輪精度要求應該是比剃齒後低一級,而且對齒距的要求比較高,因為剃齒因為機床沒有傳動鏈不是強迫傳動,對修正齒距的累積誤差的能力比較差,所以一般情況下,剃前工序盡可能的採用滾齒而不採用插齒.

2 、留剃餘量應當適當.留剃餘量過小,精度達不到要求,但是餘量過大,又影響了剃齒的效率.有人做過實驗, M4.5的齒輪,相對來說0.18mm--0.22mm最合適。在剃前工序精度做得比較好的情況下可以減小留剃的餘量。

3 、剃齒的切削用量對光潔度影響也很大。一般來說合理的速度是90—110米/分，合理的走刀是70-120毫米/分，光整行程6-8次最為合適。

4 、剃齒產生的齒形誤差也影響光潔度。經過實際加工經驗可知，刀具是正確的漸開線，剃後的齒輪不容易得到正確的漸開線，是有誤差的。相對來說用直齒剃刀加工斜齒輪，誤差比用斜齒剃刀加工斜齒輪要小（保證軸交角在10-15度的前提下）。因為現在還無法計算出剃齒誤差的大小，所以一般齒形需要做不斷的修正，從而達到正確的要求。