在CNC（计算机数字控制）加工中，喷砂和氧化是两种常见的后处理工艺，用于提升零件的外观、耐用性和功能性。以下是关于这两种后处理工艺的详细解释以及它们在CNC加工中的应用：

一、喷砂处理

定义与原理

定义：喷砂是一种利用高速气流将磨料喷射到工件表面，从而改变工件表面状态的加工方法。磨料可以是石英砂、金刚砂、钢丸等不同材质，根据需要处理的工件材料和要求选择。

原理：通过压缩空气为动力，将磨料加速后喷射到CNC加工后的零件表面。磨料以一定的能量冲击零件表面，去除表面的杂质、飞边、毛刺以及加工过程中产生的轻微划痕等，同时使零件表面形成均匀的粗糙度。

作用与效果

清洁作用：能有效去除CNC加工过程中残留的油污、切屑等污染物。例如，在汽车零部件加工后，喷砂可以清除加工过程中使用的润滑油和金属碎屑，确保零件表面的清洁度。

改善表面粗糙度：可以根据需要调整磨料的种类和粒度以及喷砂参数，获得不同的表面粗糙度。较粗的磨料和较高的喷射压力会得到粗糙的表面，这在一些需要增加涂层附着力的情况下很有用；而较细的磨料和适当的压力可以使零件表面更加光滑，提高零件的外观质量。

增强疲劳强度：喷砂处理在零件表面形成压应力层，能够有效提高零件的抗疲劳强度。在航空航天部件制造中，对一些承受交变载荷的零件进行喷砂处理，可以大大延长其使用寿命。

喷砂工艺参数的选择

磨料种类和粒度：对于硬度较高的金属材料，如不锈钢、钛合金等，通常选用金刚砂等高硬度磨料；对于铝合金等相对较软的材料，可使用石英砂等磨料。粒度方面，粗粒度磨料用于去除较大的毛刺或获得较粗糙的表面，细粒度磨料用于精细表面处理。

喷砂压力：压力越大，磨料的喷射速度越高，处理效率也就越高，但过高的压力可能会对零件表面造成损伤。一般根据零件的材质和厚度来确定压力，例如，对于薄壁零件，应使用较低的压力。

喷砂角度和距离：合适的喷砂角度和距离可以确保磨料均匀地喷射到零件表面。通常，喷砂枪与零件表面成一定的角度（如45° – 75°），距离一般在100 – 200mm左右。

二、氧化处理

定义与原理

定义：氧化处理是一种通过化学或电化学方法在金属零件表面形成氧化物膜的过程，以提高零件的耐腐蚀性、装饰性等性能。常见的氧化处理方法有阳极氧化、化学氧化等。

原理：

阳极氧化：以零件为阳极，置于电解质溶液中，通以直流电，在零件表面发生氧化反应，形成氧化膜。氧化膜的成分和厚度可以通过调整电解质成分、电流密度、温度和氧化时间等因素来控制。例如，在铝及其合金的阳极氧化过程中，常用的电解质是硫酸，通过控制上述参数，可以在铝表面形成不同厚度和性能的氧化铝膜。

化学氧化：利用化学试剂与金属零件表面发生化学反应，生成氧化物膜。这种方法相对简单，适用于一些对氧化膜要求不太高的场合。例如，钢铁零件的发蓝处理就是一种化学氧化方法，通过将零件浸入含有氧化剂的溶液中，在室温或加热条件下使其表面形成一层蓝色的氧化膜（主要成分是四氧化三铁）。

作用与效果

提高耐腐蚀性：氧化膜可以隔离金属零件与外界环境，防止金属被腐蚀。例如，经过阳极氧化处理的铝合金零件，其表面的氧化铝膜具有良好的化学稳定性，即使在潮湿或有腐蚀性介质的环境中也能长期使用。

装饰性作用：氧化膜可以根据需要呈现不同的颜色，并且具有良好的光泽度。通过在电解液中添加不同的色素或调整工艺参数，可以得到各种颜色的氧化膜，如黑色、金色、银色等，提高零件的外观美观度。

增加硬度和耐磨性：氧化膜本身具有较高的硬度，可以在一定程度上提高零件表面的耐磨性。例如，经过适当处理的阳极氧化铝膜的硬度可以达到较高水平，在一些需要耐磨的机械零件表面有很好的应用前景。

氧化工艺参数的选择

电解质成分和浓度：不同的电解质会影响氧化膜的组成、结构和性能。例如，在阳极氧化中，硫酸电解质浓度一般在15% – 20%之间，浓度过高或过低都会影响氧化膜的质量。

电流密度和电压：电流密度和电压决定氧化膜的生长速度和厚度。较高的电流密度可以加快氧化膜的形成速度，但也可能导致氧化膜疏松、不均匀；电压则需要根据零件的材质和所需氧化膜的厚度来调整。

温度和时间：温度和时间对氧化膜的性能也有重要影响。一般来说，温度升高会加快氧化反应速度，但过高的温度可能会使氧化膜出现缺陷；氧化时间则根据所需的氧化膜厚度和质量来确定。