鏡面拋光是運(yùn)用機(jī)械、化學(xué)、電化學(xué)的作用，將需要加工的工件表面粗擦程度降低，從而使的工件表面光滑平整。鏡面拋光工藝并不能夠改變工件的尺寸和形狀，鏡面拋光的目的是為例光滑表面或者鏡面光澤。

1、基體表面對(duì)鍍覆層的影晌

金屬基體的初始表面往往覆蓋著氧化層、油層和普通沾污層，這些表層附著物妨礙電鍍液或涂層與金屬基體充分接觸，影響著表面鍍覆層的外觀色澤、結(jié)晶粗細(xì)、致密性、結(jié)合力及均勻度等。只有去除這些附著物，露出金屬的自然色澤和表面金相組織結(jié)構(gòu)，鍍覆層才能在其表面正常生成。

在表面處理過(guò)程中，金屬基體表面的機(jī)加工紋路、毛刺、銹層、夾灰、結(jié)瘤及固體顆粒等必須清除干凈，盡可能降低其表面粗糙度，確保工件表面光滑、平整。否則很難獲得致密，孔隙率低，高平滑性的鍍覆層。

在電鍍過(guò)程中，基體表面與鍍層是通過(guò)金屬鍵結(jié)合，鍍件表面粗糙度越低，其結(jié)合力越好;而在熱噴涂陶資過(guò)程中，涂層與基體表面通過(guò)機(jī)械咬合作用結(jié)合，基體表面粗糙度越低，涂層表面越光滑，孔隙率越低，耐蝕性越高。

另一方面，基體表面的粗糙度越低，電鍍時(shí)其表面真實(shí)電流密度較高，很容易達(dá)到金屬的沉積電勢(shì)，反之則不容易達(dá)到金屬的沉積電勢(shì)，在電鍍過(guò)程中伴隨有大量氫氣的析出。

2、基體表面的整平機(jī)理

目前國(guó)內(nèi)大部分制造商在輯軸類零件鏡面拋光加工過(guò)程中，普遍采用非自由磨具機(jī)械法鏡面拋光加工技術(shù)。

應(yīng)用最為廣泛的是干性磨輪鏡面拋光法，有生產(chǎn)效率高，投入成本較低，適合批量性生產(chǎn)加工等特點(diǎn)，但粉塵和噪音均較大，鏡面拋光精度及工件表面粗糙度較差，表面粗糙度最低為Ra0.045-0.070μm，外觀呈鏡面裝飾效果;另一種為濕性砂帶鏡面拋光法，設(shè)備前期投入成本較高，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)粉塵，噪音也較低，鏡面拋光精度高，工件表面粗糙度最低為Ra0.001~0.005μm，外觀呈超鏡面裝飾效果，但生產(chǎn)效率較低，適合高精度、小批量生產(chǎn)。

干式鏡面拋光時(shí)，磨輪表面涂有鏡面拋光蠟，沿切線方向高速旋轉(zhuǎn)并與機(jī)件表面接觸，由于切削力的強(qiáng)力擠壓作用，在機(jī)件表面產(chǎn)生高溫，金屬基體表面產(chǎn)生塑性形變，尖點(diǎn)金屬開始產(chǎn)生塑性流動(dòng)而被強(qiáng)制壓人到微觀凹坑內(nèi)，凹進(jìn)的部分被填平。

在高溫作用下，一層極薄的氧化膜或其他化合物膜層在金屬表面快速生成，膜層經(jīng)過(guò)反復(fù)鏡面拋光，表層形貌得到了改善，最終形成光滑平整具有鏡面裝飾效果的表面;濕式砂帶鏡面拋光時(shí)，砂帶通過(guò)接觸輪與工件被加工表面接觸。

接觸輪材質(zhì)一般為橡膠或塑料，砂帶基底材料是布、紙或聚醋薄膜，它們都有一定的彈性，磨削時(shí)，由于磨粒的擠壓作用，機(jī)件加工表面同樣會(huì)產(chǎn)生塑性變形，但由于彈性變形區(qū)的面積較大，磨粒承受的載荷較小，受力也較均勻。

從加工原理分析，濕性砂帶鏡面拋光采用細(xì)化磨粒、載體研磨帶和加工液的多種組合，兼有研磨和拋光的作用，是一種復(fù)合加工技術(shù)。在機(jī)件表面進(jìn)行超精密振動(dòng)研磨，達(dá)到超鏡面的裝飾效果。

1、電化學(xué)鏡面拋光的原理

電化學(xué)鏡面拋光一般采用以磷酸為主的電解鏡面拋光液，苓件為陽(yáng)極。在電解過(guò)程中，對(duì)具有微觀粗糙的苓件進(jìn)行處理，金屬工件產(chǎn)生陽(yáng)極溶解，其表面粗糙度降低，能獲得鏡面光亮與整平的精飾加工效果，可用于裝飾性電鍍的前處理。多年來(lái)，由于電化學(xué)鏡面拋光過(guò)程的復(fù)雜性，各種電化學(xué)鏡面拋光機(jī)理都存在一定的局限性，至今沒(méi)有獲得較為統(tǒng)一的理論。

根據(jù)電解液組成、陽(yáng)極金屬的性質(zhì)，選取不同的電解液濃度、溫度、電流密度等工藝參數(shù)，在陽(yáng)極表面可能存在以下三種反應(yīng):

①金屬的溶解Me-2e→Me2+;

②陽(yáng)極表面生成鈍化膜Me-2e+H2O→MeO+2H+;

③氣態(tài)氧的析出2H2O-4e→4H++O2↑。

2、電化學(xué)鏡面拋光的特點(diǎn)

電化學(xué)鏡面拋光的光亮性和整平性比較好，溶液使用壽命長(zhǎng)，拋光速度快，拋光效率高。零件表面及板材沖孔邊緣毛刺去除效果好，表面粗糙度可以降低2～3級(jí)，光反射率高，裝飾效果較好，對(duì)零件幾何形狀要求不高;光亮處理后的不銹鋼產(chǎn)品及各種金屬構(gòu)件無(wú)氫脆性，工件元變形等，拋光設(shè)備與工裝夾具簡(jiǎn)單，投資較小。

電化學(xué)鏡面拋光缺點(diǎn)在于：不同金屬材料電解液的通用性較差;較難保持零件尺寸和幾何形狀的精確度;金屬基體表層的純度和組織均勻性對(duì)最終表面質(zhì)量影響較大;金屬表面的微觀裂紋、夾灰等缺陷經(jīng)電化學(xué)鏡面拋光后被有效放大。

3、電化學(xué)鏡面拋光新技術(shù)

近年來(lái)，精密與超精密加工技術(shù)在制造業(yè)中發(fā)展迅速，磁場(chǎng)、脈沖及超聲波等技術(shù)與自動(dòng)化、智能化技術(shù)相互融合形成的一些復(fù)合電化學(xué)鏡面拋光技術(shù)也不斷獲得突破，傳統(tǒng)的鏡面拋光加工工藝越來(lái)越難以滿足高精度鏡面拋光的要求。如何才能更有效地提高電化學(xué)鏡面拋光的效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電化學(xué)鏡面拋光，進(jìn)一步降低機(jī)件的表面粗糙度，成為國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)研究的課題。

1、超聲波鏡面拋光原理

工作原理是通過(guò)具有適當(dāng)輸出功率(50~1000W)的超聲高頻振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的超聲振動(dòng)能量附加到拋光工具(硬質(zhì)滾輪等)或作用于待加工金屬工件表面，從而使工具或工件以高頻、小振幅進(jìn)行超聲頻機(jī)械振動(dòng)摩擦，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性變形，在塑性變形的過(guò)程中達(dá)到為工件拋光目的的表面拋光加工方法。

拋光過(guò)程中產(chǎn)生了冷作硬化，達(dá)到了改善表面質(zhì)量的目的。這種表面質(zhì)量的改善是綜合的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度降低，同時(shí)也彌合了一些微觀裂紋，提高了工件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性。

2、超聲波鏡面拋光的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的砂紙砂光、拋光、磨削比較，超聲波鏡面拋光加工具有以下一些優(yōu)點(diǎn):

①滾輪與工件的接觸為斷續(xù)捶擊，減小了相互間的摩擦，加工區(qū)溫度大幅度降低，避免了因溫度過(guò)高造成的表面缺陷;

②表面粗糙度大幅度降低，可以降低三級(jí)以上，達(dá)到Ra0.02μm以下;

③有效提高己加工表面的耐磨性、耐腐蝕性以及抗疲勞強(qiáng)度。超聲波鏡面拋光加工表面屬于壓縮型塑性變形，工件表面會(huì)產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力，表面硬度提高20%以上，疲勞強(qiáng)度提高一倍左右;

④設(shè)備投資較少。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改裝，在普通車床上即可進(jìn)行拋光加工，對(duì)大型和超大型工件，鏡面拋光效果更為明顯;

⑤不產(chǎn)生切屑，生產(chǎn)效率較高。其加工效率相當(dāng)于精車，拋光硬質(zhì)合金的生產(chǎn)效率比普通鏡面拋光提高近20倍;

3、超聲波鏡面拋光應(yīng)用范圍

超聲波鏡面拋光加工設(shè)備可用于內(nèi)外圓表面、平面的加工，如各種缸體內(nèi)外圓、液壓活塞桿或冶金大型鋼軋輻等，可直接替代磨削和珩磨;所加工的金屬種類比較寬泛，加工后，金屬表面最高硬度可達(dá)HRC60。

好的拋光工具和材料是高質(zhì)量拋光工藝的基礎(chǔ)，優(yōu)良的優(yōu)勢(shì)、砂紙和鉆石研磨膏是必不可少的。在選擇拋光程序時(shí)候，前期的加工結(jié)果是關(guān)鍵。拋光的程序分為整形、粗拋、半精拋和精拋。

整形是整個(gè)拋光工藝的基礎(chǔ)，是做好物件最關(guān)鍵的步驟。因?yàn)槲锛募庸げ粌H要確保它的表面的光潔，同時(shí)還要追求物件的形狀、線條滿足加工的要求。拋光的第一要素就是保證物件不會(huì)變形、線條流暢。沒(méi)有好的形狀，再光滑漂亮的外表都會(huì)讓人不舒服。

粗拋就是去除物件表面的經(jīng)過(guò)加工后的出現(xiàn)的雜質(zhì)層，為后續(xù)的工藝奠定一個(gè)好的基礎(chǔ)，在電火花工藝加工以后，表面的變質(zhì)層可以用氣動(dòng)彎頭去除。然后手工油石研磨，條狀油石加煤油作為潤(rùn)滑劑，使用順序是：為#180～#240～#320～#400～#600～#800～#1000。

半精拋是前面步驟的深層次加工，可以基本上達(dá)到物件加工要求，同時(shí)也是精拋工序的前奏，以砂紙和煤油作為主要的加工材料。使用的砂紙型號(hào)：#400～#600～#800～#1000～#1200。

精拋主要是用鉆石研磨膏對(duì)已經(jīng)達(dá)到半精拋階段的物件進(jìn)行精細(xì)加工，從而達(dá)到提升表面光潔度的效果。精拋主要是以使用鉆石研磨膏為主，也可以是拋光布輪與之混合進(jìn)行研磨。

值得注意的是，在拋光工藝的加工過(guò)程中，粗拋、半精拋加工場(chǎng)地要和精拋加工場(chǎng)地分別開來(lái)，避免影響拋光的最終效果。精拋的時(shí)候還要保證工作地點(diǎn)的空氣清潔。及時(shí)的清潔拋光過(guò)程中殘留的研磨劑和潤(rùn)滑劑，保證物件表面的清潔度，一切的拋光工序完成以后再在模具上面噴淋防銹層。