精密機(jī)械零件精度加工新工藝分析

楊明

摘 要：精密機(jī)械零件講求的就是精密，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中我們必須保證其精密程度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并盡可能地提高。當(dāng)前如何提高精密機(jī)械零件的精度已經(jīng)成為了相關(guān)企業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵問題。在加工過程中去毛刺、拋光中的問題將直接影響到零件的精度，也是當(dāng)前生產(chǎn)自動(dòng)化中難以解決的問題。文章主要針對(duì)這兩道工序中的新工藝進(jìn)行分析，希望能夠提高機(jī)械零件的精度。

關(guān)鍵詞：加工原理；去毛刺；拋光

隨著我國工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的精密度逐漸增加。傳統(tǒng)的加工工藝已經(jīng)很難滿足當(dāng)前人們對(duì)機(jī)械零件的精度要求。在實(shí)際加工過程中，工件的穩(wěn)定性、功能性等方面必須遵守嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，機(jī)械制造業(yè)是勞動(dòng)力作為集中的產(chǎn)業(yè)，這也就增加了控制零件精密度的難度。通常來說，一家企業(yè)的加工費(fèi)用就會(huì)占總成本的15%，這大大增加了企業(yè)的成本負(fù)擔(dān)。而在精密機(jī)械零件的加工中最難克服的問題就是去毛刺和拋光。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外企業(yè)已經(jīng)研究出了集中新方法新工藝，在機(jī)械零件的表面處理上取得了很好的效果，能夠滿足不同的生產(chǎn)需求。下面我們就針對(duì)其中的三種新工藝進(jìn)行分析和研究。

1 加工原理

1.1 磨粒流加工原理。在磨粒流加工過程中，夾具配合工件形加工通道，2個(gè)相對(duì)的磨料缸使磨料在這個(gè)通道中來回?cái)D動(dòng)。磨料均勻而漸進(jìn)地對(duì)通道表或邊角進(jìn)行研磨，產(chǎn)生拋光、倒角作用。

1.2 熱能去毛刺加工技術(shù)原理。熱能去毛刺方法是利用高溫清除零件的毛刺和飛邊。被加工零件置于密封燃燒腔內(nèi)，將可燃?xì)怏w（天然氣/甲烷/氫氣）和氧氣按一定比例、壓力充入腔內(nèi)，可燃?xì)怏w包裹零件的里外以及毛刺、飛邊，密密充斥零件內(nèi)、外部，孔內(nèi)，甚至盲孔里面。由火花塞點(diǎn)燃?xì)怏w，瞬間產(chǎn)生燃點(diǎn)以上的高溫。由于毛刺、飛邊高于零部件表面，當(dāng)溫度急劇上升到毛刺、飛邊自燃點(diǎn)以上時(shí)，小體積的毛刺、飛邊燃燒。毛刺燃燒至工件主體，溫度迅速降到自燃點(diǎn)以下時(shí)，腔里多余的氧氣和毛刺混合化為氧化粉塵。加工原理如圖1所示，這一過程很短，僅足以將毛刺、飛邊燒掉，而不至于影響到工件本身。燃燒后，落在工件的所有表面上的毛刺和飛邊的氧化殘留物可以用溶劑清洗掉。

1.3 電化學(xué)加工去毛刺、拋光 （簡稱ECM/ECD/ECP）原理。在零件加工的過程中，零件內(nèi)部通道的交界處粗糙同時(shí)有毛刺，這不僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且減少了零件的使用壽命。這個(gè)問題一直困擾著零件制造企業(yè)。在生產(chǎn)實(shí)踐中采用電化學(xué)去毛刺的方法能夠解決這個(gè)問題。這一技術(shù)主要是針對(duì)工件選擇的部分進(jìn)行加工。具體的加工原理可以參照?qǐng)D2。主要就是通過接通電流的方式瞬間溶解零件上的毛刺，同事還能對(duì)零件內(nèi)部交界處形成精準(zhǔn)的倒圓邊角。加工的時(shí)間一般也就在十秒到三十秒之間。使用這種技術(shù)能夠提高零件加工的效率。

2 工藝特點(diǎn)

2.1 磨粒流加工工藝特點(diǎn)。這種加工工藝的目標(biāo)是為了能夠有效地改善零件的性能，提高零件的質(zhì)量和使用年限，同時(shí)減少加工人員的勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率。例如對(duì)汽車進(jìn)氣管的加工，為了對(duì)表面進(jìn)行拋光，應(yīng)該先切開拋光之后再焊接起來。這不僅對(duì)零件的美觀和使用產(chǎn)生影響，還會(huì)影響生產(chǎn)效率。二使用磨粒流拋光技術(shù)則能夠不必切割就能夠直接進(jìn)行拋光。甚至是能夠完成對(duì)質(zhì)量要求十分嚴(yán)格的零件加工。

2.2 熱能去毛刺加工工藝特點(diǎn)。這種加工工藝不僅能夠有效地去除毛刺，還能夠不影響工件的尺寸和自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。使用傳統(tǒng)去毛刺技術(shù)往往需要人員在加工完成之后進(jìn)行質(zhì)量檢查，看是否完全去除干凈，而使用這種技術(shù)則不需要再次檢驗(yàn)，生產(chǎn)效率大大提高，質(zhì)量也有保證。以前的技術(shù)只能針對(duì)一種或幾種零件進(jìn)行加工，而這種技術(shù)則能夠?qū)缀跛胁馁|(zhì)的零件進(jìn)行加工。這種加工技術(shù)還能夠把一些類似的零件放在一起處理，針對(duì)尺寸不同的零件，只需要改變其加工參數(shù)不需要改變時(shí)間就可以進(jìn)行處理。這不僅減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，還延長了零件的使用壽命。

2.3 電化學(xué)加工工藝特點(diǎn)。這種加工工藝具有自身的特色，其是一種效率很高的生產(chǎn)技術(shù)，能夠加工各種金屬零件，不僅能夠進(jìn)行去毛刺加工技術(shù)，還能夠保證制造的零件更加的精確規(guī)整。對(duì)鑄造業(yè)、機(jī)械加工領(lǐng)域的零件都可以使用這種技術(shù)，去除毛刺量一般在0.01-0.5mm之間。大多數(shù)情況下能夠控制在0.01-25mm的范圍內(nèi)。而且光潔度一般能夠改善五到十個(gè)等級(jí)，生產(chǎn)出的零件表面更加光滑而且還很均勻。

3 新工藝應(yīng)用實(shí)例

3.1 磨粒流加工應(yīng)用實(shí)例。這種新型加工工藝的最大優(yōu)勢(shì)就是能夠滿足不同零件尺寸的需求。小到0.2mm的小孔或者直徑為1.5mm的齒輪，大到直徑為50mm的通道，甚至是1.2mm的葉輪都能夠輕松實(shí)現(xiàn)。如果是加工大型機(jī)械設(shè)備的零件則需要設(shè)置專門的輸送通道。

磨粒流加工工藝特點(diǎn)：這種方法主要被使用在金屬材料微量除去的情況下，這種方法能夠準(zhǔn)確并靈活穩(wěn)定的除去零件內(nèi)部的毛刺，進(jìn)而達(dá)到產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。當(dāng)前在汽車行業(yè)和制造業(yè)被廣泛使用，優(yōu)點(diǎn)也是有目共睹的。具體來說，它的優(yōu)點(diǎn)在于能夠進(jìn)入到比較復(fù)雜的零件內(nèi)部，通過設(shè)備使內(nèi)部光滑；進(jìn)排工作也能夠保證均勻性和完整性。對(duì)于批量零件來說能夠保證每個(gè)零件的加工效果一樣。例如，在汽缸頭鑄件的磨粒在生產(chǎn)過程中，能夠達(dá)到每小時(shí)生產(chǎn)三十件，粗糙程度也有下降很多，而且生產(chǎn)過程中的廢氣排放也減少了7%，發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加了6%，行駛公里數(shù)也增加了5%。

3.2 熱能去毛刺加工應(yīng)用實(shí)例。由于這種去毛刺加工工藝能夠根據(jù)需要去掉任意部分的毛刺，甚至是一些手工都無法做到的位置，例如零件交界處等，能夠在零件生產(chǎn)、汽車零部件生產(chǎn)方面取得很好的效果?？偟膩碚f，這種去毛刺工藝的優(yōu)點(diǎn)是能夠降低整體加工成本，提高單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)零件數(shù)，避免重復(fù)加工。

3.3 電化學(xué)加工應(yīng)用實(shí)例。電化學(xué)拋光的典型應(yīng)用包括：有高純凈度要求的零件、人體手術(shù)植入件、瓶模以及各種各樣的不銹鋼零件。其中，ECM適用于加工常規(guī)加工方法不能加工的特殊輪廓或特別的邊角形狀，ECD適用于加工工件很難到達(dá)孔和邊角進(jìn)行去毛刺，ECP可以提供銑削三維輪廓表面的高質(zhì)量拋光效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，文章主要針對(duì)精密機(jī)械零件生產(chǎn)過程中的去毛刺和拋光兩道工序的新工藝進(jìn)行了分析和總結(jié)，這種方法適合大范圍的零件生產(chǎn)，特別是適合汽車零件和機(jī)械零件等，能夠進(jìn)一步提高模具類型零件的加工技術(shù)。伴隨著這項(xiàng)新工藝的不斷發(fā)展，未來必然會(huì)在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域、汽車制造領(lǐng)域廣泛使用。同時(shí)，這也說明了我國制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，給企業(yè)帶來了新的生機(jī)，我國的制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的也會(huì)更好更快。

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