代替传统的去毛刺工艺----化学去毛刺工艺

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在金属、非金属零件的制造过程中， 会不同程度地产生毛刺。毛刺将影响航空零件的检测、装配、使用性能、工作寿命等。
去毛刺的方法很多， 可将它们分为四大类：
(1)粗级（硬接触） 属于这一类的有切削、磨削、锉刀及刮刀加工等。
(2)普通级（柔软接触）：属于这一类的有砂带磨、研磨、弹性砂轮磨削及抛光等。
(3)精密级（柔性接触）： 属于这一类的有冲洗加工、电化学加工、电解磨削及滚动加工等。
(4)超精密级（精密接触）：属于这一类的有磨粒流去毛刺、磁力研磨去毛刺、电解去毛刺、热能去毛刺,化学去毛刺以及密镭强力超声波去毛刺等， 这类去毛刺方法可获得足够的零件加工精度。
当我们在选择去毛刺方法时，要考虑多方面的因素，例如零件材料特性、结构形状、尺寸的大小和精密程度，尤其要注意表面粗糙度、尺寸公差、变形以及残余应力等变化。

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磨料流加工技术(AFM)是国外7O年代末发展起来的一项精饰去毛刺新工艺，此工艺特别适合于刚刚进入精加工阶段的毛刺，但是对于小而长的孔以及底部不通的金属模等均不宜加工。AFM是靠机床所提供一定压力，强迫半固体状的呈粘弹性的磨料介质(硅树脂加添加剂)加压通过被加工零件表面，介质往复挤过工件的内外表面、边缘和孔道，以达到去毛刺、去锐边和抛光等光整加工的目的。这种加工方法有所谓的挤压珩磨(简称EH )和流体动力加工两种， 这二种方法的主要差别是所用加工介质及加工压力不同，EH通常是在105kgf／cm 高压下工作， 而流体动力加工是使用抛光剂， 在低压10～34kgf／cm 下加工，AFM加工的最小孔径为0．35mm，毛刺的最大厚度为0．3mm， 倒棱的最大半径为1～1.5mm。

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影响磨粒流加工质量的因素很多， 关键是加工介质、机床和夹具。加工介质是由磨料、基料及添加剂等组成的。
① 磨料：氧化铝、碳化硅、碳化硼及金刚石、一般使用碳化硅较多， 它的切削性能好， 使用寿命长， 碳化硼价格虽贵， 但可获得较高的加工质量。金刚石价格最高， 但对研磨硬质合金之类的零件却是不可少的，近几年还采用了氮化硼磨料。根据毛刺的大小、孔的大小及表面粗糙度的要求，可选用20#～600#范围内的磨料，粗磨料的切削能力强，但表面粗糙度不好，细磨料用于抛光及加工铝质类材料，若将600#的细磨料和粗磨料按一定比例混合，混合后的混合料可增加加工介质的稳定性。
② 基料(抛光剂)基料是一种高分子聚合物， 它具有流动性好， 受温度影响后性能变化小， 无毒， 对金属无污染腐蚀， 长期稳定， 可与磨粒混合均匀等特性。据JIS标准， 标准粘度的基料有四种，代号为50、1O0、200、300（数字小， 粘度大， 亦即流动性差)。
③ 添加剂根据不同的需要， 可在磨粒流加工介质中添加不同的添加剂， 如退粘剂、增塑剂、润滑剂等， 它们对调整加工介质的粘性、可塑性及润滑性等有重要作用。

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磁力研磨去毛刺:此法60年代起源于前苏联、保加利亚等东欧国家，80年代中期日车则对其机理和应用作厂深入研究。磁力研磨时将工件放入两磁极形成的磁场中，在工件和磁极的间隙中放入磁性磨料，磨料在磁场力的作用下沿磁力线方向整齐排列，形成一只柔软且具有一定刚性的磁研磨刷，当工件在磁场中旋转井作轴向振动时，工件与磨料发生相对运动，磨料刷就对工件表面进行研磨加工；磁力研磨法能够高效、快速的对零件进行研磨和去毛刺，适用于各种材料、多种尺寸、多种结构的零件，是一种投资少、效率高、用途广、质量好的精加工方法。目前国外已可对旋转体内外表面、平板类零件、齿轮轮齿、复杂型面等进行研磨和去毛刺，去除导线线材上的氧化皮，清理印制电路板等。

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磁力研磨法的应用将会向以下几个方面发展.
① 利用旋转磁场对工件进行研磨加工，这种方法适合于加工形状复杂的零件；
② 研制开发导磁性更好和强度、硬度更高的新型磁性磨料，进一步提高加工效率；
③ 利用磁流体对形状复杂的零件进行研磨、去毛刺；
④ 利用永久磁铁产生的磁场代替电磁铁对零件进行加工；
⑤ 进一步提高研磨特性和完善研磨设备的设计。

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利用电解作用去除金属零件毛刺的一种电解加工方法,将工具阴极（一般用黄铜）固定放置在工件有毛刺的部位附近，两者相距一定的间隙（一般为 0.3 ～ 1 毫米）。工具阴极的导电部分对准毛刺棱边，其他表面用绝缘层覆盖起来，使电解作用集中在毛刺部分。加工时工具阴极接直流电源负极，工件接直流电源正极。压力为 0.1 ～ 0.3 兆帕的低压电解液 ( 一般用硝酸钠或氯酸钠水溶液 ) 流过工件与阴极之间。当接通直流电源后，毛刺便产生阳极溶解而被去除，被电解液带走。电解液有一定腐蚀性，工件去毛刺后应经过清洗和防锈处理。电解去毛刺适用于去除零件中隐蔽部位交叉孔或形状复杂零件的毛刺，生产效率高，去毛刺时间一般只需几秒至几十秒。这种方法常用于齿轮、花键、连杆、阀体和曲轴油路孔口等去毛刺，以及尖角倒圆等。缺点是零件毛刺的附近也受到电解作用，表面会失去原有光泽，甚至影响尺寸精度。

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电解去毛刺时，电机及夹具时设计随工件尖角部分与电极间的间隙以及加工形状而异， 设计时应注意以下三点：
一. 使电解液均匀的流入倒圆部分；
二.不用去毛刺的部分应绝缘；
三. 零件和阴极的相互位置应该准确、可靠、不使零件与阴极偏心，也不会造成加工间隙不均匀。

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电解去毛刺机床：该设备是用于金属零件电解去毛刺的专用设备。其利用电化学反应原理，对金属材料制成的零件自动地、有选择地完成去毛刺作业。可广泛用于气动、液压、工程机械、油嘴油泵、汽车、发动机等 行业不同金属材质的泵体、阀体、连杆、曲轴、柱塞针阀偶件、齿轮等零件的去毛刺加工

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涨知识了。谢谢分享。

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电解去毛刺机床的主要技术特点：
1 适用于难于去除的内部毛刺、热处理后和精加工的零件。
2 在孔的交贯处或棱边处可形成小圆角。
3 不损坏精加工表面。
4 去毛刺的效率高，每个加工循环只需2~3分钟。
5 可多件同时进行毛刺去除。

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电解去毛刺机床作为电解加工一种特殊的应用形式，它对加工工件无机械作用力，容易实现自动化或半自动化，适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺，可以在工件的特定部位进行限定加工。
对于手工难以处理、可达性差的复杂内腔部位，尤其是交叉孔相贯线的毛刺，利用电解去毛刺有着明显的优势。电解去毛刺对加工棱边可取得较高的边缘均一性和良好的表面质量，具有去除毛刺效果好、安全可靠、高效等优点，一般情况和传统工艺相比，效率可提高10倍以上。
电解去毛刺设备己有系列化产品，在汽车发动机、通用工程机械、航空航天、气动液压等众多行业得到广泛应用，是电解加工机床中生产批量较大，应用领域较广的重要装备。

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电解去毛刺机床特点： 适用于难以去处的内部毛刺,适用于热处理后和精加工的零件,适用于生产线作业,适用于整个金属切削加工领域,大中批量生产最为经济,使用非线性电解液对人体无害.

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机械零件投入机械加工的每张图纸都有去毛刺的技术要求，去毛刺工序，工艺人员往往无法编 制工艺文件，通常采用锉刀、布轮、砂布、砂带等办法来去除毛刺。随着科学技术的进步和生产的发展，人工去毛刺已不能适应现代市场竟争的产品质量和生产方式的要求，光整加工技术逐步取代了传统的去毛刺工艺，而且越来越被人们所重视，目前有些先进企业机械零件的精整与光饰已被技术人员编入图纸技术要求的内容，并形成了标准工序。

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自由磨具表面光整加工技术包括旋流式、离心式、叉轴式、卧式四大系列，及十几种机型及相应的磨料磨液辅料，经数百种机械零件的精整与光饰的工艺试验研究，取得了较好效果。取得了较好的经济效益和社会效益

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wangzeshi 发表于 2017-9-27 21:37
只要专一个方面，就可以一点带面，形成巨大的市场效应。毛刺虽小，潜力巨大。抓住市场的需要，以最快的速度 ...

写的非常好！随着中国制造向中国质造不断转变，对毛刺的要求也越来越高了。

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滚磨光整加工技术的实用工艺过程是：

除油处理→光整加工及去毛刺→分选→清洗→烘干→防锈处理

◆除油处理：光整前的零件要进行彻底除油处理，常采用超声波清洗方法效果最佳。如果工件上油污进入，磨块切削力明显减弱，磨剂作用会降低、光整效果、效率下降，光整后的零件表面不光亮。

◆光整加工：光整加工主要是根据被光整零件件的结构形状、尺寸大小及光整要求选择或确定设备形式、设备规格、工艺用料、工艺参数等内容。

◆光整加工后处理包括三方面：磨块与工件的分选、磨块与工件的清洗及工件的脱水防锈。

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光整加工中磨块与工件的分选常用方法有：手工筛选、机械筛选、振动筛选、手工电磁分选和传送带式磁力分选，可根据实际情况选用。磨块与工件的清洗采用超声波清洗方法最佳，再用清请水冲洗干净，要特别注意工件的脱水烘干和防锈处理。

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大量工艺试验发现，工件经滚磨光整加工后表面光洁铮亮，其表层的活跃金属分子赤裸暴露在空气中很快氧化变黑，继而生锈，原因清洗后留在零件表面上的水膜形成了电化学腐蚀所必须的一层电解质溶液。水的电离度虽小，但仍可电离成H+ 和[OH] -，这种电离过程随温度升高而加快。同时水中还溶解有CO2、SO2等，都极易与水结合。

H2O→H+ + [OH]-
CO2 + H2O→H2CO3→H+ + [HCO3]-

铁和铁中的杂质浸泡在有H+、[OH]-和[HCO3]-等多种离子的溶液中一样，形成了腐蚀电池，铁是阳极、杂质是阴极。一般情况下，水膜里含有氧气，阳极上的铁被氧化成Fe2+离子，在阳极上获得电子的是氧，然后与水结**[OH]-离子。腐蚀反应为：

2 Fe+ O2+2 H2O＝2Fe（OH）2

由此看来，光整前除油处理和光整后的脱水烘干、防锈处理是非常必要的，二者缺一不可，其方法也很多。脱水烘干通常采用工业型甩干机，防锈油用主要成份是羊毛脂，石油磺酸钡，石油磺酸钠及助剂。

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磨粒流抛光原理:在磨粒流加工过程中，夹具配合工件形成加工通道，两个相对的磨料缸使磨料在这个通道中来回挤动。磨料均匀而渐进地对通道表面或边角进行研磨，产生抛光、倒角作用。

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磨粒流加工原理
机床、磨料和夹具是磨粒流加工的三个要素：

◆挤压研磨机床：其作用是固定工件和夹具，控制挤出压力。在一定的压力作用下，使磨料研磨被加工表面，得到去毛刺、倒角的效果。机床压力范围从7～224 kg/cm2；

◆磨料 ：是由一种具有粘弹性、柔软性和切割性的半固态载体和一定量磨砂拌和而成。不同载体的粘度、磨砂种类、磨粒大小，可以产生不同的效果。常用磨料类型有：碳化硅、立方氮化硼、氧化铝和金钢砂。砂粒尺寸在0.005～1.5mm。高粘度磨料可用于对零件的壁面和大通道进行均匀研磨；低粘度磨料用于对零部件边角倒圆和小通道进行研磨；

◆ 夹具：使零件定位，并引导磨料到达被加工部位，堵住不需要加工的部位。

要顺利完成零件的磨粒流加工，得到最佳加工效果，影响因素很多，除设备以外，还包括磨料的选择、挤压力的大小、循环次数、夹具的合理设计等。