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在CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制）加工中，噴砂和氧化是兩種常見(jiàn)的后處理工藝，用于提升零件的外觀、耐用性和功能性。以下是關(guān)于這兩種后處理工藝的詳細(xì)解釋以及它們?cè)贑NC加工中的應(yīng)用：

一、噴砂處理

定義與原理

定義：噴砂是一種利用高速氣流將磨料噴射到工件表面，從而改變工件表面狀態(tài)的加工方法。磨料可以是石英砂、金剛砂、鋼丸等不同材質(zhì)，根據(jù)需要處理的工件材料和要求選擇。

原理：通過(guò)壓縮空氣為動(dòng)力，將磨料加速后噴射到CNC加工后的零件表面。磨料以一定的能量沖擊零件表面，去除表面的雜質(zhì)、飛邊、毛刺以及加工過(guò)程中產(chǎn)生的輕微劃痕等，同時(shí)使零件表面形成均勻的粗糙度。

作用與效果

清潔作用：能有效去除CNC加工過(guò)程中殘留的油污、切屑等污染物。例如，在汽車零部件加工后，噴砂可以清除加工過(guò)程中使用的潤(rùn)滑油和金屬碎屑，確保零件表面的清潔度。

改善表面粗糙度：可以根據(jù)需要調(diào)整磨料的種類和粒度以及噴砂參數(shù)，獲得不同的表面粗糙度。較粗的磨料和較高的噴射壓力會(huì)得到粗糙的表面，這在一些需要增加涂層附著力的情況下很有用；而較細(xì)的磨料和適當(dāng)?shù)膲毫梢允沽慵砻娓庸饣?，提高零件的外觀質(zhì)量。

增強(qiáng)疲勞強(qiáng)度：噴砂處理在零件表面形成壓應(yīng)力層，能夠有效提高零件的抗疲勞強(qiáng)度。在航空航天部件制造中，對(duì)一些承受交變載荷的零件進(jìn)行噴砂處理，可以大大延長(zhǎng)其使用壽命。

噴砂工藝參數(shù)的選擇

磨料種類和粒度：對(duì)于硬度較高的金屬材料，如不銹鋼、鈦合金等，通常選用金剛砂等高硬度磨料；對(duì)于鋁合金等相對(duì)較軟的材料，可使用石英砂等磨料。粒度方面，粗粒度磨料用于去除較大的毛刺或獲得較粗糙的表面，細(xì)粒度磨料用于精細(xì)表面處理。

噴砂壓力：壓力越大，磨料的噴射速度越高，處理效率也就越高，但過(guò)高的壓力可能會(huì)對(duì)零件表面造成損傷。一般根據(jù)零件的材質(zhì)和厚度來(lái)確定壓力，例如，對(duì)于薄壁零件，應(yīng)使用較低的壓力。

噴砂角度和距離：合適的噴砂角度和距離可以確保磨料均勻地噴射到零件表面。通常，噴砂槍與零件表面成一定的角度（如45° – 75°），距離一般在100 – 200mm左右。

二、氧化處理

定義與原理

定義：氧化處理是一種通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)方法在金屬零件表面形成氧化物膜的過(guò)程，以提高零件的耐腐蝕性、裝飾性等性能。常見(jiàn)的氧化處理方法有陽(yáng)極氧化、化學(xué)氧化等。

原理：

陽(yáng)極氧化：以零件為陽(yáng)極，置于電解質(zhì)溶液中，通以直流電，在零件表面發(fā)生氧化反應(yīng)，形成氧化膜。氧化膜的成分和厚度可以通過(guò)調(diào)整電解質(zhì)成分、電流密度、溫度和氧化時(shí)間等因素來(lái)控制。例如，在鋁及其合金的陽(yáng)極氧化過(guò)程中，常用的電解質(zhì)是硫酸，通過(guò)控制上述參數(shù)，可以在鋁表面形成不同厚度和性能的氧化鋁膜。

化學(xué)氧化：利用化學(xué)試劑與金屬零件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化物膜。這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單，適用于一些對(duì)氧化膜要求不太高的場(chǎng)合。例如，鋼鐵零件的發(fā)藍(lán)處理就是一種化學(xué)氧化方法，通過(guò)將零件浸入含有氧化劑的溶液中，在室溫或加熱條件下使其表面形成一層藍(lán)色的氧化膜（主要成分是四氧化三鐵）。

作用與效果

提高耐腐蝕性：氧化膜可以隔離金屬零件與外界環(huán)境，防止金屬被腐蝕。例如，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理的鋁合金零件，其表面的氧化鋁膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，即使在潮濕或有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中也能長(zhǎng)期使用。

裝飾性作用：氧化膜可以根據(jù)需要呈現(xiàn)不同的顏色，并且具有良好的光澤度。通過(guò)在電解液中添加不同的色素或調(diào)整工藝參數(shù)，可以得到各種顏色的氧化膜，如黑色、金色、銀色等，提高零件的外觀美觀度。

增加硬度和耐磨性：氧化膜本身具有較高的硬度，可以在一定程度上提高零件表面的耐磨性。例如，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理的陽(yáng)極氧化鋁膜的硬度可以達(dá)到較高水平，在一些需要耐磨的機(jī)械零件表面有很好的應(yīng)用前景。

氧化工藝參數(shù)的選擇

電解質(zhì)成分和濃度：不同的電解質(zhì)會(huì)影響氧化膜的組成、結(jié)構(gòu)和性能。例如，在陽(yáng)極氧化中，硫酸電解質(zhì)濃度一般在15% – 20%之間，濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響氧化膜的質(zhì)量。

電流密度和電壓：電流密度和電壓決定氧化膜的生長(zhǎng)速度和厚度。較高的電流密度可以加快氧化膜的形成速度，但也可能導(dǎo)致氧化膜疏松、不均勻；電壓則需要根據(jù)零件的材質(zhì)和所需氧化膜的厚度來(lái)調(diào)整。

溫度和時(shí)間：溫度和時(shí)間對(duì)氧化膜的性能也有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，溫度升高會(huì)加快氧化反應(yīng)速度，但過(guò)高的溫度可能會(huì)使氧化膜出現(xiàn)缺陷；氧化時(shí)間則根據(jù)所需的氧化膜厚度和質(zhì)量來(lái)確定。