專利名稱：金屬鉭及其合金專用研磨液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械研磨用專用的混合研磨液，是金屬鉭及其合金的精密機(jī)械研磨專用研磨液，也適用于研磨材料性質(zhì)類似的軟金屬。該研磨液適用于航空航天制造工程及機(jī)械制造等行業(yè)。
背景技術(shù)：
在機(jī)械研磨以及其它研磨工藝中，經(jīng)常會(huì)用到研磨液和研磨膏。干式研磨用的是研磨膏，濕式研磨用的是研磨液。研磨液的作用在于使磨料均勻分布在研磨工具的表面，使磨料能同時(shí)對(duì)工件表面進(jìn)行切削。同時(shí)，研磨液還起到潤(rùn)滑、冷卻及化學(xué)成膜等作用，促進(jìn)研磨的順利進(jìn)行，提高研磨效果。
目前常規(guī)的研磨液中不含有磨料，實(shí)際研磨加工時(shí)，先須將磨料嵌入硬度比工件硬度低的研具里，研磨時(shí)在研具和工件間加入研磨液，使磨料均布以進(jìn)行研磨加工。使用這種方法研磨時(shí)，對(duì)研具的要求比較高。主要表現(xiàn)在研具硬度要低于工件硬度；材質(zhì)緊密；具有良好的耐磨性能；足夠的剛度。因此，在使用常規(guī)的研磨液進(jìn)行研磨時(shí)，會(huì)受到上述條件的限制，從而最終影響到研磨加工的效果。此外，由于常規(guī)的研磨液不是針對(duì)具體的某一類材料，其研磨液的成分及配比不能很好的滿足研磨加工的要求，研磨加工的精度和效率比較差。
本發(fā)明的專用研磨液則有效地解決了上述問(wèn)題。針對(duì)材料的特點(diǎn)，優(yōu)化了研磨液的成分及配比，并加入了適合鉭及其合金研磨的磨料，采用不同的研磨加工方式。與專用研磨液對(duì)應(yīng)的研磨方式為研具由研磨基盤(pán)加上存蓄磨料裝置取代，研磨時(shí)磨料加入到存蓄磨料裝置中，再放上工件進(jìn)行研磨。此外，只要將研磨液中的磨料換成更細(xì)粒度的同種磨料，就可以用于更高精度要求的金屬鉭及其合金研磨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對(duì)金屬鉭及其合金的精密機(jī)械研磨中普通研磨液不能很好的滿足加工的要求而研制發(fā)明的一種專用研磨液。鉭及其合金由于其特有的物理化學(xué)性能獲得了廣泛的應(yīng)用，然而難加工的問(wèn)題限制了這類材料的應(yīng)用，特別是在國(guó)防軍工和航空航天等領(lǐng)域。本發(fā)明可以極大地提高鉭及其合金等材料的表面加工質(zhì)量和加工效率。
本發(fā)明的金屬鉭及其合金專用研磨液，其特征在于包括有磨粒直徑為3.5μm～5μm的綠色SiC磨料、混合脂、煤油和植物油，各成分的配比是體積比為25％的磨料與混合脂的均勻混合物、25％的植物油、50％的煤油，其中，磨料與混合脂的體積比為1∶1；混合脂的配制根據(jù)加工時(shí)的環(huán)境溫度有兩種選擇當(dāng)環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，混合脂由質(zhì)量比為45％的硬脂酸顆粒、40％的石蠟和15％的蜂蠟加熱熔化混合制成；當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，混合脂由質(zhì)量比為40％的硬脂酸顆粒、45％的石蠟和15％的蜂蠟加熱熔化混合制成。
研磨液主要起研磨切削、潤(rùn)滑和冷卻作用，并使磨粒均勻分布在研具表面。根據(jù)材料鉭的特點(diǎn)，研磨液成分包含有粒度為W5的綠色SiC磨料(磨粒直徑3.5μm～5μm)；混合脂；煤油；植物油。其中，磨料起研磨切削作用；混合脂主要用來(lái)包裹磨粒、阻止磨料快速沉淀、吸附、潤(rùn)滑和化學(xué)作用；煤油用來(lái)冷卻、稀釋磨料；植物油主要用來(lái)冷卻、潤(rùn)滑和均布磨料。配制時(shí)首先將混合脂加熱，與磨料混合，比例以混合脂均勻包裹住磨料為宜。然后，再將其與植物油、煤油按1∶1∶2的比例(體積比)混合，進(jìn)行攪拌，使它們?nèi)艹伤难心ヒ??；旌现呐渲剖菍⒂仓犷w粒(C17H35COOH)、石蠟(柏子油)、蜂蠟按表1中的比例加熱熔化后混合，混合后須經(jīng)過(guò)濾方能使用。
所述的金屬鉭及其合金專用研磨液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①當(dāng)環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，將質(zhì)量比為45％的硬脂酸顆粒、40％的石蠟和15％的蜂蠟加熱，至熔化混合即可，然后過(guò)濾備用；當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，將質(zhì)量比為40％的硬脂酸顆粒、45％的石蠟和15％的蜂蠟加熱，至熔化混合即可，然后過(guò)濾備用。
②按1∶1的體積比將磨粒直徑為3.5μm～5μm的綠色SiC磨料倒入上述混合脂中攪拌，至混合脂均勻包裹住磨料。
③將占研磨液的體積百分比為25％的植物油倒入上述混合脂溶液中攪拌至全部溶解。
④將占研磨液的體積百分比為50％的煤油倒入上述溶液中攪拌，待溶劑全部溶解后，降溫至室溫，得到最終研磨液。
本發(fā)明的專用研磨液與傳統(tǒng)的研磨液不同，它是含有磨料的液態(tài)研磨混合劑。該研磨液除了一般研磨液的功能外，還具有以下特點(diǎn)(1)研磨時(shí)不用另加磨料；
(2)研磨效率高，加工表面質(zhì)量好。
具體實(shí)施例方式為了檢驗(yàn)專用研磨液的效果，進(jìn)行了具體的實(shí)施例以及與常用研磨液的研磨效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)施如下實(shí)施例1環(huán)境溫度為25℃時(shí)。
(1)實(shí)施條件BDE-1B變頻調(diào)速光學(xué)二軸研磨拋光機(jī)，2205表面粗糙度測(cè)量?jī)x，專用研磨液，鉭鎢鉿工件，專用蓄料布存蓄磨料，研磨參數(shù)為頻率15Hz，壓力0.3N/cm2，偏心距15cm，研磨時(shí)間10min。
(2)專用研磨液的制作方法研磨液的配制比為體積比為25％的磨料與混合脂的均勻混合物、25％的植物油、50％的煤油。
(3)配制方法①將質(zhì)量比為45％的硬脂酸顆粒(C17H35COOH)、40％的石蠟(柏子油)和15％的蜂蠟加熱，至熔化混合即可，然后過(guò)濾備用；②按1∶1的體積比將粒度為W5的綠色SiC磨料(磨粒直徑3.5μm～5μm)倒入上述混合脂中攪拌，至混合脂均勻包裹住磨料。
③將體積比為25％的植物油倒入上述混合脂溶液中攪拌至全部溶解。
④將體積比為50％的煤油倒入上述溶液中攪拌，待溶劑全部溶解后，降溫至室溫。
本實(shí)施例的研磨效果見(jiàn)附表2。
實(shí)施例2環(huán)境溫度為18℃時(shí)。
(1)實(shí)施條件BDE-1B變頻調(diào)速光學(xué)二軸研磨拋光機(jī)，2205表面粗糙度測(cè)量?jī)x，專用研磨液，鉭鎢鉿工件，專用蓄料布存蓄磨料，研磨參數(shù)為頻率15Hz，壓力0.3N/cm2，偏心距15cm，研磨時(shí)間10min。
(2)專用研磨液的制作方法研磨液的配制比為體積比為25％的磨料與混合脂的均勻混合物、25％的植物油、50％的煤油。
(3)配制方法①將質(zhì)量比為40％的硬脂酸顆粒(C17H35COOH)、45％的石蠟(柏子油)和15％的蜂蠟加熱，至熔化混合即可，然后過(guò)濾備用。
②按1∶1的體積比將粒度為W5的綠色SiC磨料(磨粒直徑3.5μm～5μm)倒入上述混合脂中攪拌，至混合脂均勻包裹住磨料。
③將體積比為25％的植物油倒入上述混合脂溶液中攪拌至全部溶解。
④將體積比為50％的煤油倒入上述溶液中攪拌，待溶劑全部溶解后，降溫至室溫。
本實(shí)施例的研磨效果見(jiàn)附表3。
研磨效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度21℃時(shí)。
(1)實(shí)驗(yàn)條件BDE-1B變頻調(diào)速光學(xué)二軸研磨拋光機(jī)，2205表面粗糙度測(cè)量?jī)x，常見(jiàn)塑性材料研磨液和專用研磨液，鉭鎢鉿工件，專用蓄料布存蓄磨料，研磨參數(shù)為頻率15Hz，壓力0.3N/cm2，偏心距15cm，研磨時(shí)間10min。
(2)常見(jiàn)塑性材料研磨液的配制常見(jiàn)塑性材料研磨液的制作方法如下述所示研磨液的配制比為粒度為W1的Al2O3磨料(磨粒直徑0.5μm～1μm)與工業(yè)豬油均勻攪拌混合后，按體積比加入30倍的煤油，再加入少量機(jī)床潤(rùn)滑油和少量的植物油。
配制方法①將豬油加熱，至熔化即可，然后過(guò)濾備用。
②按1∶1的體積比將的粒度為W1的Al2O3磨料(磨粒直徑0.5μm～1μm)倒入熔化的豬油中攪拌，至豬油均勻包裹住磨料。
③按體積比加入30倍的煤油到上述混合溶液中攪拌至全部溶解。
④將適量的植物油倒入上述溶液中攪拌至全部溶解。
⑤將適量的機(jī)床潤(rùn)滑油倒入上述溶液中攪拌，待溶劑全部溶解后，降溫至室溫。
(3)專用研磨液的配制同實(shí)施例1。
研磨效果對(duì)比結(jié)果見(jiàn)附表4所示。表1混合脂的配比(質(zhì)量百分比)
表2研磨后的表面粗糙度

表3研磨后的表面粗糙度

表4研磨效果對(duì)比

權(quán)利要求
1.一種金屬鉭及其合金專用研磨液，其特征在于包括有磨粒直徑為3.5μm～5μm的綠色SiC磨料、混合脂、煤油和植物油，各成分的配比是體積比為25％的磨料與混合脂的均勻混合物、25％的植物油、50％的煤油，其中，磨料與混合脂的體積比為1∶1；混合脂的配制根據(jù)加工時(shí)的環(huán)境溫度有兩種選擇當(dāng)環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，混合脂由質(zhì)量比為45％的硬脂酸顆粒、40％的石蠟和15％的蜂蠟加熱熔化混合制成；當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，混合脂由質(zhì)量比為40％的硬脂酸顆粒、45％的石蠟和15％的蜂蠟加熱熔化混合制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鉭及其合金專用研磨液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①當(dāng)環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，將質(zhì)量比為45％的硬脂酸顆粒、40％的石蠟和15％的蜂蠟加熱，至熔化混合即可，然后過(guò)濾備用；當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，將質(zhì)量比為40％的硬脂酸顆粒、45％的石蠟和15％的蜂蠟加熱，至熔化混合即可，然后過(guò)濾備用。②按1∶1的體積比將磨粒直徑為3.5μm～5μm的綠色SiC磨料倒入上述混合脂中攪拌，至混合脂均勻包裹住磨料。③將占研磨液的體積百分比為25％的植物油倒入上述混合脂溶液中攪拌至全部溶解。④將占研磨液的體積百分比為50％的煤油倒入上述溶液中攪拌，待溶劑全部溶解后，降溫至室溫，得到最終研磨液。
全文摘要
金屬鉭及其合金專用研磨液及其制備方法屬于精密機(jī)械拋光領(lǐng)域。常規(guī)的研磨液不能很好的滿足研磨加工的要求。研磨液的成分及配比為體積比為25％的磨料與混合脂的均勻混合物、25％植物油、50％煤油，其中，磨料與混合脂的體積比為1∶1，混合脂的配比是當(dāng)環(huán)境溫度高于20℃時(shí)為質(zhì)量比為45％的硬脂酸顆粒、40％的石蠟和15％的蜂蠟；當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃時(shí)則為40％的硬脂酸顆粒、45％的石蠟和15％的蜂蠟。研磨液的制備方法為先將按要求配制的混合脂加熱至熔化后過(guò)濾，然后按比例依次加入磨料、植物油和煤油。均勻攪拌后冷卻至室溫。該研磨液能提高研磨加工表面質(zhì)量和加工效率，適用于航空航天制造工程及機(jī)械制造等行業(yè)。
文檔編號(hào)C08L91/00GK101058643SQ20071009994
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者關(guān)佳亮, 仇忠臣, 范晉偉, 楊朝旭 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)