论文部分内容阅读
【摘要】本文对金属加工中产生毛刺的原因及一些解决的方法进行了论述，并通过自己的实践经验提出了一些解决办法。
【关键词】机械零件 去毛刺工艺
在机械加工过程中毛刺的出现是普遍现象、同时也是不可避免的，由于毛刺在机械零件的生产加工过程中对加工精度、装夹时零件的校准、机器设备的使用要求、零件再加工时的定位、工人操作时的安全和零件加工好后的外观质量等许多方面都能影响到。在我单位进行的交通安全设施设计、加工过程中，我发现机械零件的毛刺问题对产品质量有着非常大的影响，并且造成许多不良后果。而我在与兄弟单位和相关机械加工单位的交流中，发现这些单位也存在着同样的问题。在我查找一些资料和文献以后，发现那些工艺先进的国家也都在积极的从产品设计、工具使用、切削规范选用等各个方面研究控制毛刺的预防性工艺，并且专门成立了相应的研究机构来加以重视。而我们目前却仍有很多人、很多企业对此技术不太重视，往往会忽视毛刺的存在，使得产品合格率下降。我结合自己的学习和工作经验总结出了一些较少毛刺影响的方法，在实际工作中取得了较好的效果，以供大家参考。
去毛刺的优越性很多，主要目的是为获得优质合格的产品，其目的如下:
1、防止和避免因毛刺的存在影响机械零件的定位和加紧，降低加工精度。
2、防止和避免因毛刺的存在使得监测数据偏差，增大工件的废品率。
3、消除机械零件在使用过程中因毛刺存在或脱落引起的磨损和故障。
4、无毛刺得机械零件涂装和油漆时附着力会增大，可使涂层质地均匀、外观质量好、光滑整洁、涂层牢固耐用。
5、带有毛刺的机械零件经热处理时容易产生裂纹，降低零件疲劳强度，对于承受负荷的零件或者以高速运转的零件去毛刺更是不能忽视。
零件上的毛刺种类多种多样，有的是在切削过程中塑性变形引起的，有的是铸造、模锻等加工过程中的飞边，还有的是焊接挤出的残料，不一而足，所以我们要对待不同的毛刺进行不同种类的操作。毛刺在机械加工中的解决方法应从两方面考虑，一、如何使毛刺在加工过程中少产生或不产生。二、产生的毛刺用什么方法、工艺解决。
一、如何使毛刺在加工过程中少产生或不产生。
由于机械零件的毛刺问题需从加工工艺方面着手解决，工艺不同解决的方法也不同。
1、首先，要在工艺设计过程中考虑如何控制毛刺。
毛刺如果能在起始阶段就开始想方法着手解决，会使加工过程减少很多工序。比如采用振动切削、电解加工等可以减少毛刺的工艺方法等等。
2、金属切削工艺中减少毛刺出现的解决方法。
机械零件在金属切削过程中产生的毛刺可分为沿主、副切削刃方向的毛刺和切入切出方向的毛刺，在几种不同形式的毛刺中毛刺尺寸最大的是切除进给方向的的毛刺，其对零件是否合格影响也最大。
金属切削毛刺是零件在机器设备进行切削加工的过程中形成的，产生的毛刺形态和尺寸与零件的组织形态和力学性能、刃具的几何参数、加工中选用的切削用量、切削方式以及被加工零件装夹部位的支承强度有关。经研究认为切削加工中控制毛刺应从控制刃具角度、切削方向、切削深度、切削速度、刃具锋利程度、棱角效应等方面进行解决。
3、冲压加工工艺中减少毛刺的解决方法。
冲压加工的毛刺的解决主要集中在模具的设计和冲制工艺等方面，需要在这些方面来找出办法。比如说，可以从如何使模具结构更合理、如何使模具的间隙能有效地保证、模具材质的选料等方面来做文章。
二、毛刺出现后的处理方法
虽然毛刺的大小和多少可在一定的程度和范围内通过采取多种工艺技术进行控制，但是加工时毛刺的产生又是不可避免的，所以去除毛刺的方法和工艺显得更加重要。去毛刺的方法很多，有些毛刺简单的手工操作即可达到目的，有的则需通过其它方法进行加工。现在已知的有机械方法去毛刺、热能去毛刺、电解去毛刺、化学去毛刺等。下面我们简单介绍几种去毛刺的方法。
1、机械方法去毛刺
机械方法去毛刺就是用现成的机器设备对毛刺进行清除，是最早用于去毛刺工艺并且是目前应用最普遍的一种方法。加工过程中又分为利用振动的方法去毛刺、喷砂（丸）去毛刺、滚筒研磨去毛刺等，用这些方法去除毛刺的技术和设备比较普及。此外还有采用磨削设备（比如砂轮麽光机、角向磨光机、砂带磨削设备。）和其它一些特殊的机械设备来去除毛刺的工艺和技术。
原理：依靠设备的周期性振动使工件和磨料产生运动并且相互磨削，把凸出于工件表面和周边的毛刺磨掉。使用的工具主要是磨料，添加剂。磨料有许多种，如鹅卵石、石英石、碳化硅模块、树脂模块等许多种。可以根据不同的工件、不同的毛刺类型和不同的加工要求来进行选择。添加剂是一种或多种溶质配制而成的溶液，主要作用是防止工件锈蚀、清洁工监狱磨料、润滑、保护工件减少磨料对工件的的冲击、使工件光亮美观。
特点：去毛刺的效率高，适于大批量生产，加工质量好，不但可以去除毛刺，还可以除氧化皮、光边、倒圆、抛光，能降低表面粗糙度值。
缺点：是噪声太大，需采用相应的防护措施。
2、热能方法去毛刺
这种工艺在小零件的加工过程中效果明显
原理：在生产过程中将氢氧两种气体分别通入耐高压密閉容器内，通过电爆将两种气体引燃，使其产生瞬间的高温高压和强的冲击波，由于爆炸时间极短，使零件的毛刺烧掉而零件的其它部分来不及发生变化，并且多余的氧气可以将毛刺氧化成灰，从而使毛刺去除。
特点：这种方法的生产效率高，对环境没有污染，除金属零件外还适用于塑料、橡胶等材质的零件，去毛刺效果显著。
缺点：这种方法对于面积体积比过大的零件和容易变形的薄壁零件不适用，适用零件少，并且设备投资大，零件的氧化灰难以清除干净。
3、电解去毛刺
主要应用于金属材质零件的毛刺去除。
原理:这是一种是利用电能、化学能进行阳极溶解去毛刺的方法。零件与直流电源的正极相连，成为阳极，两极之间保持一定的间隙，让循环电解液进行流动，当阳极和阴极浸入溶液并通入直流电后，由于低凹处有一层已经溶解的金属和电解液混合而成黏膜，不易遭到腐蚀，而突出的部位（零件毛刺部位）无法形成保护膜，使得毛刺不断溶解，达到去除毛刺的目的。
特点：去毛刺的质量高，稳定可靠。特别适用于形状复杂零件和机械方法难以去除的内表面毛刺，对铂、镍、钛、高强度合金、淬火后零件的毛刺去除效果显著。
缺点：在工作过程中会产生有害气体，且电解液对周围设备有一定的腐蚀作用。
4、化学去毛刺
原理：化学去毛刺是利用化学能进行加工的。将金属零件放进化学溶液中，使工件表面产生一层具有较高的电阻较小导电率的黏液膜，保护工件表面不腐蚀，而毛刺由于突出于表面在化学作用下将毛刺去除。
特点化学去毛刺设备投资低，经济性好，生产率高，能节省刀具、人力，降低劳动强度，去毛刺效果好。
缺点：有有害气体，有一定的腐蚀作用，所以，生产厂房一定要有抽风换气设备，操作时要带必要的防护用具。
随着工业化进程的日益发展，先进的工艺和设备也越来越多，我们要跟上时代的步伐，一些不起眼的工序也要加以关注，因为在这些方面也可以找到提高产品质量的方法，使得我们获得更多更好的产品。
【关键词】机械零件 去毛刺工艺
在机械加工过程中毛刺的出现是普遍现象、同时也是不可避免的，由于毛刺在机械零件的生产加工过程中对加工精度、装夹时零件的校准、机器设备的使用要求、零件再加工时的定位、工人操作时的安全和零件加工好后的外观质量等许多方面都能影响到。在我单位进行的交通安全设施设计、加工过程中，我发现机械零件的毛刺问题对产品质量有着非常大的影响，并且造成许多不良后果。而我在与兄弟单位和相关机械加工单位的交流中，发现这些单位也存在着同样的问题。在我查找一些资料和文献以后，发现那些工艺先进的国家也都在积极的从产品设计、工具使用、切削规范选用等各个方面研究控制毛刺的预防性工艺，并且专门成立了相应的研究机构来加以重视。而我们目前却仍有很多人、很多企业对此技术不太重视，往往会忽视毛刺的存在，使得产品合格率下降。我结合自己的学习和工作经验总结出了一些较少毛刺影响的方法，在实际工作中取得了较好的效果，以供大家参考。
去毛刺的优越性很多，主要目的是为获得优质合格的产品，其目的如下:
1、防止和避免因毛刺的存在影响机械零件的定位和加紧，降低加工精度。
2、防止和避免因毛刺的存在使得监测数据偏差，增大工件的废品率。
3、消除机械零件在使用过程中因毛刺存在或脱落引起的磨损和故障。
4、无毛刺得机械零件涂装和油漆时附着力会增大，可使涂层质地均匀、外观质量好、光滑整洁、涂层牢固耐用。
5、带有毛刺的机械零件经热处理时容易产生裂纹，降低零件疲劳强度，对于承受负荷的零件或者以高速运转的零件去毛刺更是不能忽视。
零件上的毛刺种类多种多样，有的是在切削过程中塑性变形引起的，有的是铸造、模锻等加工过程中的飞边，还有的是焊接挤出的残料，不一而足，所以我们要对待不同的毛刺进行不同种类的操作。毛刺在机械加工中的解决方法应从两方面考虑，一、如何使毛刺在加工过程中少产生或不产生。二、产生的毛刺用什么方法、工艺解决。
一、如何使毛刺在加工过程中少产生或不产生。
由于机械零件的毛刺问题需从加工工艺方面着手解决，工艺不同解决的方法也不同。
1、首先，要在工艺设计过程中考虑如何控制毛刺。
毛刺如果能在起始阶段就开始想方法着手解决，会使加工过程减少很多工序。比如采用振动切削、电解加工等可以减少毛刺的工艺方法等等。
2、金属切削工艺中减少毛刺出现的解决方法。
机械零件在金属切削过程中产生的毛刺可分为沿主、副切削刃方向的毛刺和切入切出方向的毛刺，在几种不同形式的毛刺中毛刺尺寸最大的是切除进给方向的的毛刺，其对零件是否合格影响也最大。
金属切削毛刺是零件在机器设备进行切削加工的过程中形成的，产生的毛刺形态和尺寸与零件的组织形态和力学性能、刃具的几何参数、加工中选用的切削用量、切削方式以及被加工零件装夹部位的支承强度有关。经研究认为切削加工中控制毛刺应从控制刃具角度、切削方向、切削深度、切削速度、刃具锋利程度、棱角效应等方面进行解决。
3、冲压加工工艺中减少毛刺的解决方法。
冲压加工的毛刺的解决主要集中在模具的设计和冲制工艺等方面，需要在这些方面来找出办法。比如说，可以从如何使模具结构更合理、如何使模具的间隙能有效地保证、模具材质的选料等方面来做文章。
二、毛刺出现后的处理方法
虽然毛刺的大小和多少可在一定的程度和范围内通过采取多种工艺技术进行控制，但是加工时毛刺的产生又是不可避免的，所以去除毛刺的方法和工艺显得更加重要。去毛刺的方法很多，有些毛刺简单的手工操作即可达到目的，有的则需通过其它方法进行加工。现在已知的有机械方法去毛刺、热能去毛刺、电解去毛刺、化学去毛刺等。下面我们简单介绍几种去毛刺的方法。
1、机械方法去毛刺
机械方法去毛刺就是用现成的机器设备对毛刺进行清除，是最早用于去毛刺工艺并且是目前应用最普遍的一种方法。加工过程中又分为利用振动的方法去毛刺、喷砂（丸）去毛刺、滚筒研磨去毛刺等，用这些方法去除毛刺的技术和设备比较普及。此外还有采用磨削设备（比如砂轮麽光机、角向磨光机、砂带磨削设备。）和其它一些特殊的机械设备来去除毛刺的工艺和技术。
原理：依靠设备的周期性振动使工件和磨料产生运动并且相互磨削，把凸出于工件表面和周边的毛刺磨掉。使用的工具主要是磨料，添加剂。磨料有许多种，如鹅卵石、石英石、碳化硅模块、树脂模块等许多种。可以根据不同的工件、不同的毛刺类型和不同的加工要求来进行选择。添加剂是一种或多种溶质配制而成的溶液，主要作用是防止工件锈蚀、清洁工监狱磨料、润滑、保护工件减少磨料对工件的的冲击、使工件光亮美观。
特点：去毛刺的效率高，适于大批量生产，加工质量好，不但可以去除毛刺，还可以除氧化皮、光边、倒圆、抛光，能降低表面粗糙度值。
缺点：是噪声太大，需采用相应的防护措施。
2、热能方法去毛刺
这种工艺在小零件的加工过程中效果明显
原理：在生产过程中将氢氧两种气体分别通入耐高压密閉容器内，通过电爆将两种气体引燃，使其产生瞬间的高温高压和强的冲击波，由于爆炸时间极短，使零件的毛刺烧掉而零件的其它部分来不及发生变化，并且多余的氧气可以将毛刺氧化成灰，从而使毛刺去除。
特点：这种方法的生产效率高，对环境没有污染，除金属零件外还适用于塑料、橡胶等材质的零件，去毛刺效果显著。
缺点：这种方法对于面积体积比过大的零件和容易变形的薄壁零件不适用，适用零件少，并且设备投资大，零件的氧化灰难以清除干净。
3、电解去毛刺
主要应用于金属材质零件的毛刺去除。
原理:这是一种是利用电能、化学能进行阳极溶解去毛刺的方法。零件与直流电源的正极相连，成为阳极，两极之间保持一定的间隙，让循环电解液进行流动，当阳极和阴极浸入溶液并通入直流电后，由于低凹处有一层已经溶解的金属和电解液混合而成黏膜，不易遭到腐蚀，而突出的部位（零件毛刺部位）无法形成保护膜，使得毛刺不断溶解，达到去除毛刺的目的。
特点：去毛刺的质量高，稳定可靠。特别适用于形状复杂零件和机械方法难以去除的内表面毛刺，对铂、镍、钛、高强度合金、淬火后零件的毛刺去除效果显著。
缺点：在工作过程中会产生有害气体，且电解液对周围设备有一定的腐蚀作用。
4、化学去毛刺
原理：化学去毛刺是利用化学能进行加工的。将金属零件放进化学溶液中，使工件表面产生一层具有较高的电阻较小导电率的黏液膜，保护工件表面不腐蚀，而毛刺由于突出于表面在化学作用下将毛刺去除。
特点化学去毛刺设备投资低，经济性好，生产率高，能节省刀具、人力，降低劳动强度，去毛刺效果好。
缺点：有有害气体，有一定的腐蚀作用，所以，生产厂房一定要有抽风换气设备，操作时要带必要的防护用具。
随着工业化进程的日益发展，先进的工艺和设备也越来越多，我们要跟上时代的步伐，一些不起眼的工序也要加以关注，因为在这些方面也可以找到提高产品质量的方法，使得我们获得更多更好的产品。