摘要 宠物垫光整加工是指精加工后，从工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低工件表面粗糙度提高表面形状精度和增加表面光泽及强化其表面的加工方法。其主要目的是为研磨和抛光加工，获得比一般机械加工更高的表面质量。本文介绍了几种常见的塑料模腔表面抛光技术，针对塑料模的加工特点，结合模具光整加工的新进展，分析了如何合理选用塑料模具型腔光整加工技术。 关键词： 塑料模具 光整 抛光 电火花加工 高速铣削加工
模具表面光整加工一直以来都是模具加工中的难题之一，特别是对于一些硬度较高的金属模具进行装配时，我国目前仍以手工研磨抛光为主。手工研磨抛光不仅难以保障产品质量、加工周期长，而且模具钳工作业环境差、劳动强度大，从而使之成为模具制造效率的瓶颈，也制约了我国模具行业向更高层次发展。
对于模具复杂型腔和一些狭缝的精加工，传统的机加工方法已无法胜任，必须采用新的工艺措施，如电化学或电化学机械光整加工技术。随着科学技术的不断发展，各类模具的加工工
艺要求越来越高。提高模具的抛光效率和表面质量，使我国模具制造工艺水平再上新台阶，已成为刻不容缓的重要课题。
在模具表面光整加工技术中，主要的可以分为两大部分，即传统光整加工技术和非传统光整加工技术。传统光整加工技术主要是以手工研磨抛光为主和逐渐发展起来的机械光整加工 ；非传统光整加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、电火花抛光、激光抛光技术以及磁流变抛光等。下面就主要的加工方法进行介绍。
1、常见的几种抛光工艺
目前抛光工艺包括机械抛光、特种抛光和复合抛光三大类,通过不同的组合，实际有几十种之多。常用的抛光方法有以下几种：
(1) 手工研磨抛光
该方法是传统模具光整加工所采用的主要手段，也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于模具钳工的经验和技术水平，但效率
低(约占整个模具周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。但就目前的社会经济技术发展状况来看，在今后的相当一段时间内还不能完全淘汰这种加工手段。
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(2) 数字式模具抛光机
这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。其工艺特点主要有：
a)具有平整功能，最大可平整的波纹长度为75mm。
b)和手工抛光相比，功效提高一倍，质量提高一个等级。
c)质量稳定，重复性好。
应用范围：
a)各种模具材料：包括铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金。
b)适用模具表面尺寸：从100×100mm~1500中间道路×3000 mm。
(3) 超声波模具抛光机
该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。它能完成一般抛光工具(电磨软轴等)难以伸入的窄槽、窄缝、边、角等曲折部位的抛光，抛光后不塌棱角，不影响模具的精度。该工具可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间提高了工作效率。为了提高粗糙度大于Ra1.6工件的抛光速度，工具采用超声波与专用的高频窄脉冲高峰值电流的脉冲电源复合进行抛光，由超声波的冲击和电脉冲的腐蚀同时作用于工件表面，能迅速降低其粗糙度，对各种特殊加工后的粗硬表面十分有效。采用该工具进行抛光，可快速对粗糙表面整形抛光，不受工件形状、材料硬度限制，对原始表面粗糙度没有要求，功效比较高。
(4)高速铣削技术
从上世纪80年代以来，随着高速铣削技术的成熟与发展，模具型面加工已多采用此项加工工艺手段作为模具半精加工和精加工的手段，用电火花（EDM）进行模具型面精加工和抛光的工艺已逐渐减少。这主要是因为：除有内锐角的型腔和极窄而深的型腔外，基本都可用高速铣削代替EDM加工；采用高速铣削加工模具型面可比EDM加工节省25%～60%加工
工时；高速铣削的型面表面质量好，可避免EDM加工可能出现的表面微细型纹；高速铣削能加工45～60HRC硬表面，精铣面粗糙度可达Ra=0.63µm，减少手工抛光工时；省却EDM加工电极的制造环节，显著缩短制模周期和成本。
“高速铣削”在制造业发达国家，如德国和日本，已成为模具半精加工、精加工的主流工艺手段，我国正处于积极发展阶段。
(5) 电化学和电化学机械光整加工
电化学及其复合光整加工技术主要是靠金属工件的电化学阳极溶解原理来加工，属于离子的去除。且因为是非接触加工，没有加工变形层、变质层和残余应力；工具无磨损，可以长期应用 ；不产生飞边及毛刺。图1为各种加工方法所得表面形貌对比。
模具表面的光整加工中采用电化学机械加工，比一般超精加工的寿命可提高5倍以上。
（6）流体抛光
流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法
有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物 (聚合物状物质)并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。
（7）磁研磨抛光
unmsg磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工的优点有：(1)磁性工具外形能随工件形状改变；(2) 能通过更换磨粒，快速更新工具，保持锋锐；(3) 可以加工普通方法难以加工的内表面；(4) 效率比较高。采用合适的磨料加工淬火钢，表面粗糙度可以达到 Ra0．1m。因此，这种加工工艺不仅可以加工平面、外圆面、内圆面，还特别适合曲面的研磨抛光 图1 各种加工方法所得表面形貌对比
（8）机械抛光
机械抛光是利用硬磨料的机械作用对工件表面进行微切削。一般使用油石条 、砂纸 、羊毛轮等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具。表面质量要求高的模腔，可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，
紧压在工件的被加工表面上，作最高转速可达20000r／min的高速旋转运动[1]。利用该技术可以达到 Ra0．008i~m的表面粗糙度 ，是各种抛光方法中最高的，比如塑料光学镜片模具常采用这种方法进行抛光。
机械抛光基本程序为：粗抛—半精抛—精抛。要想获得高质量的抛光效果，最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。Ra值要求在1m以上的，可在模具加工车间中一个清洁的抛光室内进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘 、烟雾 ，头皮屑等都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。由于机械抛光主要还是靠人工完成 ，所以抛光技术 目前还是影响抛光质量的主要原因。
目前，国外研制了数控模具抛光机及机器人抛光机，从而实现了机械抛光的自动化。机器人抛光柔性大，非常适合涉及复杂曲面加工的抛光工作。除此之外，机械抛光质量还与模具材料硬度 、抛光前 的表面状况、热处理工艺等有关。优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件，如果钢材表面硬度不均或特性上有差异，往往会产生抛光困难,钢材中的各种夹杂物和气孔都不利于抛光。
2.模具表面光整加工中的精密磨削加工
磨削加工采用的机床有三种主要类型 双导程蜗杆：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生，即使是十分微小的裂纹，在后续的加工使用中也会显露出来，从而影响零件的使用寿命。因此，精磨的进给量要小，冷却条件要充分。尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽可能采用恒温磨削。由计算可知，300mm长的钢件，当温差3℃时，材料会有用户信息泄露10.8mm左右的变化，10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2mm/℃)，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。
精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，针对模具钢材的V、Mo含量较高的状况，选用GD单晶刚玉砂轮较为合适。当加工硬质合金、淬火硬度高的模具材质时，应优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮。有机粘结剂砂轮自磨锋利性好，通过选择合适的粒度，磨出的工件粗糙可达Ra=0.2µm，近年来，随着新材料的应用，立方氮化硼砂轮（即CBN砂轮），显示出良好的加工效果。在数控成型磨，坐标磨床，CNC内、外圆磨床上进行光整加工，效果均优于其它种类砂轮。
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