CN109396970B - 一种金属制品超精抛光工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种金属制品超精抛光工艺，包括以下步骤：(1)通过清洗液对金属制品的表面进行清洗；(2)对金属制品的表面进行第一次抛光，第一次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液A；(3)第一次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第一次清洗；(4)第一次清洗完成后，对金属制品表面进行第二次抛光，第二次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液B；(5)第二次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第二次清洗；(6)第二次清洗完成后，通过45‑55℃的热气对金属制品表面进行烘干干燥；本发明专用于对圆柱体结构的金属制品的侧壁进行抛光操作，提高了抛光效果，保证了抛光精度，无尘环保，保证了操作人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛光工艺，特别涉及一种金属制品超精抛光工艺。
背景技术
金属制品在我们的生活中处处可见，在金属制品加工的过程中需要将金属制品进行抛光操作，使得金属制品的表面光滑，不会因为粗糙的表面影响到手感，也会因为表面的光滑而显得耀眼夺目，抛光是影响产品质量的重要工序，但是在抛光的过程中不可避免的会产生大量的粉尘，并且伴随抛光工作的进行，因为使用到抛光砂轮与金属制品表面的直接接触，会使得金属制品碎片飞溅，不可避免会对工作人员产生极大的伤害，特别是在得不到有效的控制时，并且工作人员吸入后容易引起尘肺等疾病，并且粉尘对周围的环境造成了一定的污染。
发明内容
本发明针对上述问题提出了一种金属制品超精抛光工艺，专用于对圆柱体结构的金属制品的侧壁进行抛光操作，提高了抛光效果，保证了抛光精度，无尘环保，保证了操作人员的人身安全。
具体的技术方案如下：
一种金属制品超精抛光工艺，包括以下步骤：
(1)通过清洗液对金属制品的表面进行清洗；
(2)对金属制品的表面进行第一次抛光，第一次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液A；
(3)第一次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第一次清洗；
(4)第一次清洗完成后，对金属制品表面进行第二次抛光，第二次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液B；
(5)第二次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第二次清洗；
(6)第二次清洗完成后，通过45-55℃的热气对金属制品表面进行烘干干燥；
步骤(1)中的清洗液的制备方法为：按质量百分比将氢氧化钠2-5％、硬脂酸锌1.3-3.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.5-2.8％和余量的水在常温下混合搅拌均匀即可；
步骤(2)中的抛光液A的制备方法为：按质量百分比计将磷酸0.5-8％、二氧化硅3-6％、聚乙二醇2-4％、甘油1-3％、金刚石颗粒12-22％和余量的水在40-60℃的温度下混合均匀即可；
步骤(4)中的抛光液B的制备方法为：碳酸钙2-7％、柠檬酸钠1-6％、硝酸锌0.3-5％、金刚石颗粒10-18％和余量的水在30-38℃的温度下混合均匀即可。
进一步的，抛光液A中的金刚石颗粒的粒径为50-120nm。
进一步的，抛光液B中的金刚石颗粒的粒径为20-40nm。
进一步的，超精抛光工艺通过抛光装置加以实现，抛光装置包括装置支架，装置支架上设有传输机构和抛光机构；
传输机构包括第一转辊和第二转轴，第一转辊和第二转辊可转动的固定在装置支架上，第一转轴和第二转辊之间张紧固定一个输送皮带，第一转辊通过第一电机驱动转动；
输送皮带上均匀布设多个夹持机构；
夹持机构包括夹持底座，夹持底座上可拆卸的固定两个夹持端块，夹持端块上设有圆弧形结构的夹持槽，两个夹持端块在水平方向上镜像设置、两个夹持槽相对设置的形成顶部和底部开口的夹持腔；
两个夹持端块之间设有一个第一固定挡板和一个第二固定挡板，第一固定挡板的两端通过螺丝锁紧固定在两个夹持端块上，第一固定挡板设置在接近装置支架的一侧；第二固定挡板一端通过合页可转动的固定在其中一个夹持端块上、第二固定挡板的另一端通过插接结构锁紧固定在另一个夹持端块上，第二固定挡板设置在远离装置支架的一侧；
打开第二固定挡板、即可将金属制品插入两个夹持端块之间的夹持腔中，金属制品与夹持腔间隙配合；
夹持底座上设有第一支承座，第一支承座上可转动的设有支撑滚轮，支撑滚轮通过第二电机驱动转动，当金属制品设置在夹持腔中时，金属制品的底部压设在支撑滚轮上；第二电机转动驱动金属制品在夹持腔中进行转动；
抛光机构设置在传输机构的上方；
抛光机构包括上固定板，上固定板焊接固定在装置支架上，上固定板的下方设有下固定板，设置在上固定板上的液压缸的推杆与下固定板相连接，使下固定板可移动的设置在上固定板的下方；
上固定板上沿位于上方的夹持机构的移动方向依次设有清洗组件、抛光组件和干燥组件；
清洗组件包括第二支承座，第二支承座固定在下固定板的下方，第二支承座上可转动的设有清洗辊，清洗辊的外壁上包覆一层厚度为5-8cm的海绵，清洗辊的支撑轴上设有第一齿轮，第一齿轮通过第一链条与固定在第三电机上的第二齿轮相连接，第三电机控制清洗辊进行转动；第二支承座的一侧设有第一固定板，第一固定板上倾斜的设有第一喷嘴，第一喷嘴用于喷涂清洗液；
抛光组件包括第三支承座，第三支承座固定在下固定板的下方，第三支承座上可转动的设有抛光辊，抛光辊的支撑轴上设有第三齿轮，第三齿轮通过第二链条与固定在第四电机上的第四齿轮相连接，第四电机控制抛光辊进行转动；第三支承座的一侧设有第二固定板，第二固定板上倾斜的设有第二喷嘴，第二喷嘴用于交替的喷涂抛光液A和抛光液B；第三支承座的另一侧设有第三固定板，第三固定板上倾斜的设有第三喷嘴，第三喷嘴用于喷涂去离子水；
干燥组件包括两个第四固定板，第四固定板固定在下固定板的下方，第四固定板上分别设有一个热气喷嘴，热气喷嘴用于喷出温度为45-55℃的热气；
位于输送皮带上的其中三个连续的夹持机构可分别对应的设置在清洗组件、抛光组件和干燥组件的下方。
进一步的，插接结构包括插接杆，插接杆可移动的插设在第二固定挡板上，插接杆的一端设有插接端子、插接杆的另一端设有挡板，夹持端块上与插接杆对应的设有插接槽，插接端子可过盈配合的插入固定在插接槽中；插接杆上套设弹簧，弹簧压设在挡板与第二固定板之间。
进一步的，第二固定板和第三固定板的内侧分别设有一个吸尘管，吸尘管固定在下固定板上，吸尘管与抽气泵相连接的用于吸取抛光过程中产生的粉尘。
进一步的，传输机构的下方设有废液收集槽。
进一步的，抛光装置的使用方法为：
(1)当夹持机构随输送皮带移动至下方时，拔出插接端子打开第二固定挡板，装入待抛光的金属制品；
(2)当连续三个夹持机构移动至清洗组件、抛光组件和干燥组件的下方时，起到液压缸下压第二固定板，启动第三电机、第四电机，通过清洗机构对金属制品表面喷涂清洗液进行清洗、通过抛光机构对金属制品表面进行抛光、通过干燥组件向金属制品表面喷出热气；
(3)一组操作完成后，将夹持机构移动一个工位，重复步骤(2)的操作，同时取出完成干燥后的金属制品。
本发明的有益效果为：
本发明专用于对圆柱体结构的金属制品的侧壁进行抛光操作，实现了连续化操作，提高了抛光效果，保证了抛光精度，无尘环保，保证了操作人员的人身安全。
附图说明
图1为抛光装置的结构图。
图2为夹持机构结构图。
图3为插接结构剖视图。
图4为清洗组件剖视图。
图5为抛光组件剖视图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
附图标记
装置支架1、第一转辊2、第二转轴3、输送皮带4、夹持机构5、夹持底座6、夹持端块7、夹持槽8、第一固定挡板9、第二固定挡板10、合页11、插接结构12、金属制品13、第一支承座14、支撑滚轮15、上固定板16、下固定板17、液压缸18、第二支承座19、清洗辊20、第一链条21、第三电机22、第二齿轮23、第一固定板24、第一喷嘴25、第三支承座26、抛光辊27、第二链条28、第四电机29、第四齿轮30、第二固定板31、第二喷嘴32、第三固定板33、第三喷嘴34、四固定板35、热气喷嘴36、插接杆37、插接端子38、挡板39、插接槽40、弹簧41、吸尘管42、废液收集槽43。
实施例一
如图所示一种金属制品超精抛光工艺，包括以下步骤：
(1)通过清洗液对金属制品的表面进行清洗；
(2)对金属制品的表面进行第一次抛光，第一次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液A；
(3)第一次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第一次清洗；
(4)第一次清洗完成后，对金属制品表面进行第二次抛光，第二次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液B；
(5)第二次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第二次清洗；
(6)第二次清洗完成后，通过50℃的热气对金属制品表面进行烘干干燥；
步骤(1)中的清洗液的制备方法为：按质量百分比将氢氧化钠3％、硬脂酸锌2％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵1.3％和余量的水在常温下混合搅拌均匀即可；
步骤(2)中的抛光液A的制备方法为：按质量百分比计将磷酸2.2％、二氧化硅4％、聚乙二醇3％、甘油2％、金刚石颗粒16％和余量的水在55℃的温度下混合均匀即可；
步骤(4)中的抛光液B的制备方法为：碳酸钙4％、柠檬酸钠4％、硝酸锌2％、金刚石颗粒15％和余量的水在35℃的温度下混合均匀即可。
进一步的，抛光液A中的金刚石颗粒的粒径为80nm。
进一步的，抛光液B中的金刚石颗粒的粒径为30nm。
进一步的，超精抛光工艺通过抛光装置加以实现，抛光装置包括装置支架1，装置支架上设有传输机构和抛光机构；
传输机构包括第一转辊2和第二转轴3，第一转辊和第二转辊可转动的固定在装置支架上，第一转轴和第二转辊之间张紧固定一个输送皮带4，第一转辊通过第一电机驱动转动；
输送皮带上均匀布设多个夹持机构5；
夹持机构包括夹持底座6，夹持底座上可拆卸的固定两个夹持端块7，夹持端块上设有圆弧形结构的夹持槽8，两个夹持端块在水平方向上镜像设置、两个夹持槽相对设置的形成顶部和底部开口的夹持腔；
两个夹持端块之间设有一个第一固定挡板9和一个第二固定挡板10，第一固定挡板的两端通过螺丝锁紧固定在两个夹持端块上，第一固定挡板设置在接近装置支架的一侧；第二固定挡板一端通过合页11可转动的固定在其中一个夹持端块上、第二固定挡板的另一端通过插接结构12锁紧固定在另一个夹持端块上，第二固定挡板设置在远离装置支架的一侧；
打开第二固定挡板、即可将金属制品13插入两个夹持端块之间的夹持腔中，金属制品与夹持腔间隙配合；
夹持底座上设有第一支承座14，第一支承座上可转动的设有支撑滚轮15，支撑滚轮通过第二电机驱动转动，当金属制品设置在夹持腔中时，金属制品的底部压设在支撑滚轮上；第二电机转动驱动金属制品在夹持腔中进行转动；
抛光机构设置在传输机构的上方；
抛光机构包括上固定板16，上固定板焊接固定在装置支架上，上固定板的下方设有下固定板17，设置在上固定板上的液压缸18的推杆与下固定板相连接，使下固定板可移动的设置在上固定板的下方；
上固定板上沿位于上方的夹持机构的移动方向依次设有清洗组件、抛光组件和干燥组件；
清洗组件包括第二支承座19，第二支承座固定在下固定板的下方，第二支承座上可转动的设有清洗辊20，清洗辊的外壁上包覆一层厚度为5-8cm的海绵，清洗辊的支撑轴上设有第一齿轮，第一齿轮通过第一链条21与固定在第三电机22上的第二齿轮23相连接，第三电机控制清洗辊进行转动；第二支承座的一侧设有第一固定板24，第一固定板上倾斜的设有第一喷嘴25，第一喷嘴用于喷涂清洗液；
抛光组件包括第三支承座26，第三支承座固定在下固定板的下方，第三支承座上可转动的设有抛光辊27，抛光辊的支撑轴上设有第三齿轮，第三齿轮通过第二链条28与固定在第四电机29上的第四齿轮30相连接，第四电机控制抛光辊进行转动；第三支承座的一侧设有第二固定板31，第二固定板上倾斜的设有第二喷嘴32，第二喷嘴用于交替的喷涂抛光液A和抛光液B；第三支承座的另一侧设有第三固定板33，第三固定板上倾斜的设有第三喷嘴34，第三喷嘴用于喷涂去离子水；
干燥组件包括两个第四固定板35，第四固定板固定在下固定板的下方，第四固定板上分别设有一个热气喷嘴36，热气喷嘴用于喷出温度为45-55℃的热气；
位于输送皮带上的其中三个连续的夹持机构可分别对应的设置在清洗组件、抛光组件和干燥组件的下方。
进一步的，插接结构包括插接杆37，插接杆可移动的插设在第二固定挡板上，插接杆的一端设有插接端子38、插接杆的另一端设有挡板39，夹持端块上与插接杆对应的设有插接槽40，插接端子可过盈配合的插入固定在插接槽中；插接杆上套设弹簧41，弹簧压设在挡板与第二固定板之间。
进一步的，第二固定板和第三固定板的内侧分别设有一个吸尘管42，吸尘管固定在下固定板上，吸尘管与抽气泵相连接的用于吸取抛光过程中产生的粉尘。
进一步的，传输机构的下方设有废液收集槽43。
进一步的，抛光装置的使用方法为：
(1)当夹持机构随输送皮带移动至下方时，拔出插接端子打开第二固定挡板，装入待抛光的金属制品；
(2)当连续三个夹持机构移动至清洗组件、抛光组件和干燥组件的下方时，起到液压缸下压第二固定板，启动第三电机、第四电机，通过清洗机构对金属制品表面喷涂清洗液进行清洗、通过抛光机构对金属制品表面进行抛光、通过干燥组件向金属制品表面喷出热气；在进行清洗、抛光和干燥操作时，金属制品均在支撑滚轮的作用下进行转动；
(3)一组操作完成后，将夹持机构移动一个工位，重复步骤(2)的操作，同时取出完成干燥后的金属制品。
实施例二
同实施例一所述的一种金属制品超精抛光工艺，其不同之处在于：
步骤(1)中的清洗液的制备方法为：按质量百分比将氢氧化钠2％、硬脂酸锌3.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.5％和余量的水在常温下混合搅拌均匀即可；
步骤(2)中的抛光液A的制备方法为：按质量百分比计将磷酸0.5％、二氧化硅6％、聚乙二醇4％、甘油3％、金刚石颗粒22％和余量的水在60℃的温度下混合均匀即可；
步骤(4)中的抛光液B的制备方法为：碳酸钙2％、柠檬酸钠6％、硝酸锌5％、金刚石颗粒10％和余量的水在30℃的温度下混合均匀即可。
Claims (6)
1.一种金属制品超精抛光工艺，其特征为，包括以下步骤：
(1)通过清洗液对金属制品的表面进行清洗；
(2)对金属制品的表面进行第一次抛光，第一次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液A；
(3)第一次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第一次清洗；
(4)第一次清洗完成后，对金属制品表面进行第二次抛光，第二次抛光过程中，对金属制品喷涂抛光液B；
(5)第二次抛光完成后，使用去离子水对金属制品进行第二次清洗；
(6)第二次清洗完成后，通过45-55℃的热气对金属制品表面进行烘干干燥；
步骤(1)中的清洗液的制备方法为：按质量百分比将氢氧化钠2-5％、硬脂酸锌1.3-3.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵0.5-2.8％和余量的水在常温下混合搅拌均匀即可；
步骤(2)中的抛光液A的制备方法为：按质量百分比计将磷酸0.5-8％、二氧化硅3-6％、聚乙二醇2-4％、甘油1-3％、金刚石颗粒12-22％和余量的水在40-60℃的温度下混合均匀即可；
步骤(4)中的抛光液B的制备方法为：碳酸钙2-7％、柠檬酸钠1-6％、硝酸锌0.3-5％、金刚石颗粒10-18％和余量的水在30-38℃的温度下混合均匀即可；
超精抛光工艺通过抛光装置加以实现，抛光装置包括装置支架，装置支架上设有传输机构和抛光机构；
传输机构包括第一转辊和第二转轴，第一转辊和第二转辊可转动的固定在装置支架上，第一转轴和第二转辊之间张紧固定一个输送皮带，第一转辊通过第一电机驱动转动；
输送皮带上均匀布设多个夹持机构；
夹持机构包括夹持底座，夹持底座上可拆卸的固定两个夹持端块，夹持端块上设有圆弧形结构的夹持槽，两个夹持端块在水平方向上镜像设置、两个夹持槽相对设置的形成顶部和底部开口的夹持腔；
两个夹持端块之间设有一个第一固定挡板和一个第二固定挡板，第一固定挡板的两端通过螺丝锁紧固定在两个夹持端块上，第一固定挡板设置在接近装置支架的一侧；第二固定挡板一端通过合页可转动的固定在其中一个夹持端块上、第二固定挡板的另一端通过插接结构锁紧固定在另一个夹持端块上，第二固定挡板设置在远离装置支架的一侧；
打开第二固定挡板、即可将金属制品插入两个夹持端块之间的夹持腔中，金属制品与夹持腔间隙配合；
夹持底座上设有第一支承座，第一支承座上可转动的设有支撑滚轮，支撑滚轮通过第二电机驱动转动，当金属制品设置在夹持腔中时，金属制品的底部压设在支撑滚轮上；第二电机转动驱动金属制品在夹持腔中进行转动；
抛光机构设置在传输机构的上方；
抛光机构包括上固定板，上固定板焊接固定在装置支架上，上固定板的下方设有下固定板，设置在上固定板上的液压缸的推杆与下固定板相连接，使下固定板可移动的设置在上固定板的下方；
上固定板上沿位于上方的夹持机构的移动方向依次设有清洗组件、抛光组件和干燥组件；
清洗组件包括第二支承座，第二支承座固定在下固定板的下方，第二支承座上可转动的设有清洗辊，清洗辊的外壁上包覆一层厚度为5-8cm的海绵，清洗辊的支撑轴上设有第一齿轮，第一齿轮通过第一链条与固定在第三电机上的第二齿轮相连接，第三电机控制清洗辊进行转动；第二支承座的一侧设有第一固定板，第一固定板上倾斜的设有第一喷嘴，第一喷嘴用于喷涂清洗液；
抛光组件包括第三支承座，第三支承座固定在下固定板的下方，第三支承座上可转动的设有抛光辊，抛光辊的支撑轴上设有第三齿轮，第三齿轮通过第二链条与固定在第四电机上的第四齿轮相连接，第四电机控制抛光辊进行转动；第三支承座的一侧设有第二固定板，第二固定板上倾斜的设有第二喷嘴，第二喷嘴用于交替的喷涂抛光液A和抛光液B；第三支承座的另一侧设有第三固定板，第三固定板上倾斜的设有第三喷嘴，第三喷嘴用于喷涂去离子水；
干燥组件包括两个第四固定板，第四固定板固定在下固定板的下方，第四固定板上分别设有一个热气喷嘴，热气喷嘴用于喷出温度为45-55℃的热气；
位于输送皮带上的其中三个连续的夹持机构可分别对应的设置在清洗组件、抛光组件和干燥组件的下方。
2.如权利要求1所述的一种金属制品超精抛光工艺，其特征为，抛光液A中的金刚石颗粒的粒径为50-120nm。
3.如权利要求1所述的一种金属制品超精抛光工艺，其特征为，抛光液B中的金刚石颗粒的粒径为20-40nm。
4.如权利要求1所述的一种金属制品超精抛光工艺，其特征为，插接结构包括插接杆，插接杆可移动的插设在第二固定挡板上，插接杆的一端设有插接端子、插接杆的另一端设有挡板，夹持端块上与插接杆对应的设有插接槽，插接端子可过盈配合的插入固定在插接槽中；插接杆上套设弹簧，弹簧压设在挡板与第二固定板之间。
5.如权利要求1所述的一种金属制品超精抛光工艺，其特征为，第二固定板和第三固定板的内侧分别设有一个吸尘管，吸尘管固定在下固定板上，吸尘管与抽气泵相连接的用于吸取抛光过程中产生的粉尘。
6.如权利要求1所述的一种金属制品超精抛光工艺，其特征为，传输机构的下方设有废液收集槽。
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