探究精密機械零件去毛刺與拋光加工的新工藝應用

趙文勝

摘 要：機械制造行業在發展的進程中，勞動力相對集中在精密零件精細加工環節，而這一環節工作難度系數也是相對較大的，一般情況下機械零件在加工的過程消耗的成本費用高達總生產成本的15%。文章在淺談各類精密機械零件去毛刺與拋光加工的重要意義的基礎上，著重地探究幾種去毛刺與拋光加工的新工藝在精密機械零件加工與制造進程中的運用。

關鍵詞：精密機械零件 去毛刺 拋光加工 新工藝

中圖分類號：TG580.692 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0083-02

在精密機械零件的制作與加工的進程中，全面地提升精密機械零件精細加工質量是極為關鍵的，其設計了多樣化的加工技術。而去毛刺與拋光兩大問題一直被視為精密機械零件自動化生產進程中最大的弊病[1]。宇航產品要求10倍顯微鏡下觀測無微小毛刺，零件表面不能有任何劃傷，毛刺作為多余物一旦掉落就會嚴重影響衛星的安全性能。只有在高端新工藝、新技術的輔助下，機械產品的應用性能與外部美觀度才有所保障。磨粒流加工、熱能去毛刺和電化學加工3種新工藝技術在對金屬零件表面進行處理之時取得了良好的效果[2]。

1 分析各類精密機械零件去毛刺與拋光加工的重要意義

在工業化以及自動化進程不斷加速的局勢中，只有機械零件毛刺在去除的情況下其零件表面的質量才會相應f 提升，也就是說無論是在產品的性能還是在裝配與外觀的質量以及使用年限上均達到改良與優化的效果[3]。例如在航空發電機機械系統傳動中，只有去除毛刺，才會有效地規避傳動系統卡死問題的出現；此外，在切削加工和裝配的環節，毛刺和銳邊消除以后才會強化機械零件抗疲勞的能力，從而延長機械設備使用的年限?？傊?，去毛刺和提高表面精度是機械零件在生產制造過程中不可缺少的工序，其可能會消耗一定的人力、物力以及財力，但是在優化產品性能方面發揮關鍵性的作用，可以認為去毛刺工藝環節的有效落實可以推動機械制造企業可持續發展前進的歷程。

2 探究精密機械零件的去毛刺

2.1 機械去毛刺

這是一種借助切削加工去毛刺的方法，只有在加工刀具與被加工零件的毛刺或導角部位相切時，才能達到去除毛刺的目的。

2.1.1 基本工作原理

即動力刷去毛刺，這種加工方法在操作之時是極為簡易的，面對經機械加工之后的零件，對其去毛刺之時，對刷子可以采用手工操作的措施，也可以使用機械操作的方法，一旦應用的是機械操縱刷子去除零件表面的毛刺，可以被稱之為動力刷去毛刺或機械刷去毛刺。對動力刷的工作原理進行概述，可以將其視為一種多刃切削工具，每條刷絲都在同步地進行切削工序。在實際的加工環節中，刷子始終與精密機械零件處于旋轉運動或直線往復運動這類相對運動的狀態中，刷絲能夠對零件產生多次的壓接、摩擦、切削和彈性沖擊的效果，最終達到去毛刺與拋光加工的加工目標。

2.1.2 動力刷機械去毛刺特征

優點：去毛刺效果良好，不會使機械零件表面產生劃痕，同時達到倒圓、拋光、去銹的效果；可以有效地增強零件耐磨性和抗疲勞性，從而延長其使用的年限；刷子種類具有多樣性的特點，可以安置于機械設備之中；在加工成本上體現經濟性的特點，同時易于操控。

缺點：機械零件以及刷子的外部構造等因素，均有可能成為去除復雜型腔內部隱蔽毛刺的屏障，此時細微孔和窄縫處的毛刺很難被徹底清除；一旦毛刺高度大于300 mm，該工藝技術就無法達到對其去除的目標；此外，動力刷使用的時長是極為短暫的。

2.2 擠壓珩磨去毛刺

2.2.1 基本工作原理

應用擠壓一種半固態的成粘彈性的磨料介質（一般由基料、磨料和添加劑組成）滲透于待加工零件的棱邊、表面從而產生磨蝕作用，實現去毛刺、倒圓和表面拋光目的。磨料的最大擠壓力=介質受阻通道的橫截面積×機床擠壓力×100%。這一新型技術在對機械零件進行加工之前，要將零件放置于特殊設計的封閉夾具內，一定的壓力和流量的共同作用下珩磨介質往復通過零件，在反作用力作用下，零件被加工部位在徑向受到一定力度的擠磨、切削，從而實現去毛刺、倒圓和拋光的目標。

2.2.2 擠壓珩磨去毛刺特征

優點：適用范圍廣；在加工環節具有方向性；精加工時間短。

缺點：不適用于較小盲孔或容積較小的空腔零件；大型的機械零件難以加工；在對機械零件加工之時存在浪費材料的現象。

3 闡述三種新工藝應用的具體實例

3.1 磨粒流加工應用實例

以0.2 mm為直徑的小孔、以1.5 mm為直徑的齒輪、以25 mm為半徑的通道，或者是直徑為12 mm的葉輪在加工的環節中均可以采用磨粒流加工技術。也就是說，在不同尺寸精密機械零件制作與加工的過程中均可以采用這一類型的工藝技術。但是技術人員在對這一加工工藝進行應用的過程中，如果面對的對象是大型機械設施的某個零件，應該做好技術應用前期準備工作，即安設專門化的輸送通道。

在衛星系統進排氣管、進氣門、增壓腔、噴油器、噴油嘴、氣缸頭零部件的精加工環節，該工工藝技術擁有較高的應用率。比如說在專門2工位磨粒流的生產線上粗糙的氣缸頭鑄造件實現被精細加工的目標，優化了生產效率（30件/h）。有關數據顯示該加工工藝的應用，使氣缸頭鑄造零件表面的粗糙度從Ra4μm或Ra5μm降至到Ra0.4μm，可見降幅是極為顯著的；此外該加工技術在衛星系統進排氣管結構上的應用，可以有效地使廢氣排放量減少8%，發動機功率有6%的增幅，汽車行駛的距離是原先的1.05倍。

3.2 熱能去毛刺加工工藝

該類型的去毛刺加工工藝技術最大的特點就是能夠完全地依據制造者的主觀意念去清除處于任何位置的毛刺，甚至可以延伸至人工無法涉及的方位，比如所機械零件的交界位置、盲孔里的毛刺等，正因如此，該工藝技術中在航空零部件和五金配件去毛刺與拋光加工環節的應用體現出巨大的實用價值。此外，該去毛刺工藝最大的優勢是最大限度地壓縮了機械設備整體的加工費用，使生產制造產業在單位時間內生產出更多數量的零配件，有效地規避了重復加工現象的出現。

3.3 電化學加工工藝

電化學拋光工藝技術具體在那些具有高純凈度標準的零件、人體手術植入構件、瓶模或者是形狀各異對策不銹鋼零件中有廣泛的應用。這里筆者重點提及的內容是ECM僅僅滿足常規加工方法的需求，在形狀特殊化輪廓（例如柴油機的燃油噴油器噴油嘴的腔體）以及邊角形狀的零件加工環節是難以適用的。而ECD應用在安全氣囊推進系統內表面的通孔和匯流板內部階梯相交孔這類工件上之時，在對孔和邊角進行去毛刺之時存在較大的難度系數；ECP可以大幅度地提高銑削三維輪廓（滾針軸承的滾針）表面的拋光效果。

4 結語

總之，機械零件欲要實現精加工的目標，去毛刺與拋光加工工藝技術就必須及時地引進與應用，但是技術人員在對磨粒流加工、熱能去毛刺和電化學加工技術應用之時，一定要對機械零件的形狀、尺寸等因素進行綜合的分析[4]，同時堅持經濟性的原則，從而選擇最優質的工藝技術，使衛星零件和機械零件的性能達到全面優化的目標，為我國制造行業獲得更為寬闊的發展空間。

參考文獻

[1] 趙奔，魏凱，劉超，等.高壓開關液壓機構零件熱能法去毛刺工藝研究[J].高壓電器，2013（3）：134-138.

[2] 高航，吳鳴宇，付有志，等.流體磨料光整加工理論與技術的發展[J].機械工程學報，2015（7）：174-187.

[3] 楊明.精密機械零件精度加工新工藝分析[J].科技創新與應用，2015（12）：122-123.

[4] 徐立華.柴油機零件加工去毛刺方法及特點分析[J].裝備制造技術，2013（12）：98-100.