數(shù)控加工中心替代手工去毛刺的工具及方法

宿華龍，王廣福,王剛

(吉林江機特種工業(yè)有限公司機，吉林 吉林 132021)

數(shù)控加工中心替代手工去毛刺的工具及方法

宿華龍，王廣福,王剛

(吉林江機特種工業(yè)有限公司機，吉林 吉林 132021)

本文簡要介紹了三種適用于數(shù)控加工中心去毛刺的工具及方法。在不借助專業(yè)去毛刺設(shè)備的情況下實現(xiàn)自動化、高效率去除零件毛刺。加工質(zhì)量高、穩(wěn)定性好，具有一定的實用性和可推廣性。

加工中心；去毛刺；纖維油石研磨刷；交叉孔；浮動刀柄

加工機械零件的時候，容易出現(xiàn)毛刺，除了對零件的性能、精度有不利影響，而且還會縮短零件使用壽命，此外，產(chǎn)品裝配的時候，如果有毛刺，會導(dǎo)致各個機構(gòu)相互干涉，甚至卡死?，F(xiàn)在，很多去除毛刺的方法都是手工操作，效率不高，在去除的過程中還會損壞零件，對零件精度產(chǎn)生更大影響。不僅如此，毛刺去除花費的時間較久，而且成本較高，所以產(chǎn)品整體成本就會提高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本難以有效降低。我公司今年將毛刺上機臺列為主要攻關(guān)項目。

軍工領(lǐng)域中應(yīng)用的機械零件都有很高的精度要求，因而在機構(gòu)設(shè)計中，怎樣有效去除毛刺是亟需解決的問題。而且，軍工產(chǎn)品制造中，去毛刺是不可或缺的一道工序，提高去除毛刺的技術(shù)，優(yōu)化毛刺去除工藝，尋找到高效率毛刺去除方式，能夠在很大程度上降低產(chǎn)品成本，而且能夠有效促進產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

以下對去除毛刺的3個方法進行概括性介紹，加工時通過浮動區(qū)毛刺倒角刀柄、纖維油石研磨刷、通孔去毛刺倒角刀替代手工去毛刺，不僅解決了手工去毛刺耗時耗力的問題，而且能夠有效的保證去毛刺的均勻性和一致性，避免手工去毛刺或零件轉(zhuǎn)序時對零件造成損壞。

1 交叉孔棱邊去毛刺方法

交叉孔毛刺一般指鉆削與零件主孔垂直或傾斜的徑向表面時內(nèi)腔處殘留的多余材料。毛刺的存在會影響零件質(zhì)量及使用壽命，譬如在液壓系統(tǒng)中，交叉孔上的毛刺易脫落而導(dǎo)致滑閥卡死，出口堵塞或者管子被割破導(dǎo)致泄漏，影響工作。

對交叉孔毛刺，一直以來是個令人頭痛的問題。當(dāng)前主要采用手工法進行去除，即操作人利用銼刀，刮刀、倒角刀、砂紙等工具進行毛刺去除，操作困難，費時費力，加工的一致性較差，有時還會劃傷零件內(nèi)部加工好的表面，因此開發(fā)一種可行的自動化去毛刺工具就變得非常重要了。下面介紹的就是一種簡單、實用且先進的交叉孔去毛刺工具XEBEC纖維油石刷。

日本XEBEC（銳必克）公司生產(chǎn)的纖維油石研磨刷由氧化鋁纖維材料制成,多條絲狀材料豎起形成柱形研磨刷，頂端擁有1000個高密度的切削刃口，切削刃口可在加工過程中自行尖銳，有穩(wěn)定而持續(xù)的研磨能力。

將研磨刷柄部裝于加工中心的刀柄中，根據(jù)所加工孔的直徑選用不同型號的研磨刷，調(diào)整好露出長度，便于在實際加工中根據(jù)需要調(diào)整刀具補償。零件固定于工作臺上；建立工件坐標(biāo)系；編程使研磨刷在主軸靜止?fàn)顟B(tài)下移動到孔內(nèi)；在交叉孔位置旋轉(zhuǎn)主軸，主軸轉(zhuǎn)速范圍8000～12000r/min；在離心力的作用下研磨刷沿徑向脹開，脹開的研磨刷在交叉孔棱邊處沿軸向往復(fù)移動，將附著在棱邊上的厚度小于0．2mm的毛刺折斷使其脫落，之后研磨刷在主軸靜止?fàn)顟B(tài)下退出，如圖1所示。

圖1 研磨刷去毛刺過程示意

XEBEC纖維油石研磨刷具有較強的抗水性，不會受冷卻液影響其研磨性能，去毛刺效率是金剛石尼龍刷的6倍，壽命可達7倍以上，不存在尼龍刷或鋼絲刷的變形情況，去毛刺效率高等，因此值得廣泛推廣此種去交叉孔毛刺的工具及方法。

2 通孔兩端孔口倒角去毛刺方法

加工通孔零件時，普通倒角刀具在孔的進口和出口兩端倒角去毛刺，只能加工完其中一端后調(diào)頭加工另一端。想要一次進刀同時倒角和去毛刺，目前還沒有一種較好的方法。下面推薦一種新型通孔倒角去毛刺刀具，無論是針對何種零件，都可以于孔口兩邊實現(xiàn)去毛刺、倒角，工序簡單，而且不用手工操作，便于操作，確保產(chǎn)品質(zhì)量，同時還具備了效率高等特點。

EZFINI自動通孔去毛刺倒角刀主要有3個部分，即彈性閉合槽、刀片、刀桿體。其前面是孔導(dǎo)向體，而刀片槽口呈6°，前面呈45°，內(nèi)端呈35°。倒角刀前面插進孔里，刀片呈45°角與刀桿相依靠，然后利用所具有的彈性強度去除孔口倒角毛刺，去除之后即可穿過孔，然后到孔底面去除倒角毛刺，具體參考圖2。刀片是基于彈性收縮，使得刀片外徑大小出現(xiàn)變化，因而可以穿過孔，在倒角處理以后，刀片圓周外角穿過孔的過程中不會損傷孔壁，穿過孔以后再展開，即可完成倒角切削。而進入孔壁下面以后，刀體不管處于閉合、張開狀態(tài)，都有倒角切削，尤其退刀的過程中，閉合刀片，內(nèi)端角度產(chǎn)生變化，成為45°角，即倒角為45°。適應(yīng)各種不同工件材質(zhì)，能加工不銹鋼零件也能加工鋁合金件。但需要注意的是，用于鑄鐵零件去毛刺時，粉末狀切屑極易堵塞刀槽從而妨礙刀片動作。

圖2 去毛刺倒角刀加工過程示意

這種通孔去毛刺倒角刀具可以重磨，每重磨一次能加工800～2000件，可重磨多次。刀具壽命長，成本低。它除了可以針對零件的兩端倒角進程處理，同時就特殊零件而言，也是極為重要的處理工具。

3 鑄件輪廓倒角去毛刺方法

目前針對外形輪廓有誤差且不規(guī)則的鑄造零件經(jīng)機加工后所形成的邊緣毛刺，一般以手持氣動、手工氣動為主，通過電動工具進行挫、打磨，以達到去除毛刺的目的，這個方法不但會損壞零件，而且效率不高，處理以后零件質(zhì)量下降。而國外多個發(fā)達國家都是通過浮動去毛刺工具來進行處理，可以避免上述問題產(chǎn)生。

本文介紹一款適用于數(shù)控加工中心的AKS浮動去毛刺倒角刀柄如圖3所示，在加工難度比較大的鑄件制造中，要去除毛刺的時候，刀具、浮動機構(gòu)能夠在制造時自行對工件外形邊緣進行跟隨動作，從而在一定范圍內(nèi)補償同批次不同工件在尺寸上的誤差，避免過切或欠切的情況發(fā)生，同時又可高效去除毛刺，吸收工件及定位等各方面的誤差。

圖3 AKS浮動去毛刺倒角刀柄

AKS 浮動去毛刺倒角刀柄分為柄部和浮動刀頭兩部分，柄部可安裝在加工中心普通側(cè)固式刀柄中。浮動刀頭為ER-11彈簧夾頭，可夾持0．5～7mm切削頭(旋轉(zhuǎn)銼)，浮動機構(gòu)可使刀頭部分朝側(cè)向偏移5°，標(biāo)準(zhǔn)切削頭露出夾頭部分20mm時最大浮動量為5mm，會根據(jù)零件的實際形狀自動徑向或軸向偏移（即仿形），沿不平整的邊緣移動加工，在零件的實際輪廓和程序間自動補償。與零件需要倒角的部位接觸時的壓力可以通過刀柄里面的機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，調(diào)試首件時如果切削頭跳動、倒角去毛刺不到位，說明接觸的壓力太低，需要調(diào)大壓力。壓入量直接影響倒角去毛刺的厚度，通常情況下壓入量越多，倒角越大。

需要注意的是，編程時主軸需要順時針旋轉(zhuǎn)，加工過程中圍繞工件順銑，切削頭需要有1～3mm的預(yù)壓入量，保證運行程序時所有的輪廓都能被加工。進給量F必須在加工過程中保持一致，否則會導(dǎo)致倒角大小不一，輪廓的程序編制的時候盡可能的讓刀具接近拐角，這樣才能去掉拐角毛刺。

4 結(jié)語

在數(shù)控加工中心去除毛刺，不但效率高，而且降低了人工操作工作量，通過數(shù)控程序，不但可以提高產(chǎn)品的加工水平，同時還能夠避免零件被損壞。本文介紹的三種工具可在不借助專業(yè)去毛刺設(shè)備的情況下在加工中心上高效率去毛刺，減少加工過程時間，降低生產(chǎn)及人員成本，因此值得在自動化去毛刺領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

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