、磨料水刀抛光机理
磨料水刀以一定角度冲击抛光工件时,磨料对工件的冲击力可分解为水平分力和垂直分力。水平分力对工件上的凸峰产生削凸整平作用,垂直分力对工作表面产生挤压,使工件表面产生冷硬作用。
抛光初期,工件表面的凹谷处会滞留一部门磨料水刀混合液,形成一层薄膜。露置在薄膜外的凸峰,会先受到磨料的冲击作用而被去除掉,使工作表面得到显著的平整。通常表面粗拙度为微米级,这一过程通常被称为一级抛光(即粗抛光)。在此过程中,材料的去除量较大,需选用颗粒较大的磨料,其材料去除机理目前被以为与普通磨料水刀加工机理相似。在磨料水刀抛光过程中,磨料去除工件表面材料的机制主要有两种,一种是塑性变形机制引起的,磨料对工件表面的冲击使材料向两侧隆起,这种过程并不会直接引起材料的切削过程,但在随后磨粒的作用下材料产生脱落而形成二次切屑。同时,磨粒也对工件表面如刨削一样有切削过程,这个过程可直接去除材料,形成一次切屑。另一种是利用混有磨料粒子的抛光液对工件的碰撞冲击、剪切刻划作用来去除材料。
粗抛光后,工件表面上只留下较小的凸峰,这时水平冲击分力减小了,垂直冲击分力增大,使得磨料对工作表面的挤压作用增强了,这一过程通常被称为二级抛光,即精抛光。在这一过程中,材料去除量很小,需选用细颗粒磨料。这一阶段材料的去除机理至今还处于研究阶段。有学者以为,当材料去除标准为纳米级别时,因为去除深度小于其临界切削深度,这时塑性活动便成为材料去除的主要方式,纳米标准的磨料对工件的作用主要是挤压磨削作用。