毛刺的研究现状及去除技术.doc

製造科技導論期中報告製造工程-毛刺的研究現狀及去除技術班級：四技電子四甲學號：99081122姓名：李彤目錄摘要2一、金屬切削毛刺的研究31.車削加工毛刺32.鑽削加工毛刺33.銑削加工毛刺5二、去毛刺技術61.滾筒研磨去毛刺62.電化學去毛刺63.熱能去毛刺64.磁力研磨去毛刺75.擠壓研磨去毛刺76.高科技去毛刺7摘要分析車削、鑽削、銑削毛刺研究的分類及其主要的影響因素。針對毛刺的危害，介紹幾種生產實際中常用的去毛刺方法。關鍵字:金屬切削 車削毛刺 鑽削毛刺 銑削毛刺 去毛刺技術AbstractDiscusses the studying status,the classify and the main influencing factors of turning,drilling and milling burr research by the numbers.Aiming at burr imperil,it introduce several deburring methods in common use and expatiates that it is necessary to increase burr metrical technology and extend burr researchful fieldsKey words：Metal cutting Turning burr Drilling burr Milling burr Deburring technology一、金屬切削毛刺的研究1.車削加工毛刺車削加工毛刺生成機理的研究比較多。車削加工中產生的毛刺主要是進給方向毛刺，有兩種具體形態，一種被稱為I型毛刺，這種毛刺的高度隨切削深度的增加而增大，並且毛刺高度與毛刺根部厚度的比值比較大。由於I型毛刺直接影響了工件的加工精度，因此必須減小或抑制。另一種毛刺形態被稱為型毛刺，該毛刺的高度尺寸幾乎與切削深度無關，是由I型毛刺在其根部厚度較小處斷裂、脫落後形成。通常，在車削中當毛刺的產生不可避免時，由於I型毛刺的尺寸較小，一般希望形成型毛刺。2.鑽削加工毛刺鑽削加工產生兩種形式的毛刺:切入進給方向毛刺和切出進給方向毛刺。其中切出進給方向毛刺尺寸較大、去除困難，鑽削加工中有關毛刺的問題都是由它引起，因此大部分的研究主要集中在切出進給方向毛刺。由於鑽削加工是非常複雜的過程，加利福尼亞大學的Kim,J. 針對每種特定的鑽削參數進行了一系列的實驗，推導出一個比較可靠的鑽削毛刺預報和控制的分析模型。根據毛刺的形狀、尺寸和所處位置的不同，鑽削毛刺可以分為優質均勻毛刺(I型)、均勻毛刺(型)和冠形毛刺(I型)。其中優質均勻毛刺和均勻毛刺相對較小，而且毛刺高度和厚度沿著孔邊緣均勻分佈;冠形毛刺較大，且沿著孔邊緣不規則分佈，它是影響工件加工精度的主要原因之一。在不銹鋼鑽削實驗中，Kim,J. 認為，影響鑽削毛刺形成的主要因數是切削條件(進給量f，切削速度v，和轉速n)和鑽頭直徑d。經驗公式Fn=f/ d,S = a dn(其中Fn是無量綱的進給參數，S是切削速度參數，a是協調係數)直觀地體現了各影響因數對鑽削毛刺的關係。圖4所示是根據試驗數據繪製的鑽削毛刺控制圖(DBCC)，使用者可以依據圖中的Fn和S關係來預報和控制毛刺的形態。鑽削毛刺由於其位置和形態的特殊性，常常難以去除。為了有效抑制或減小鑽削毛刺，改進切削參數、提高加工精度和有效去除毛刺的方法相繼產生。Sung Lim Ko使用一種新概念鑽頭(SHD drill)替代傳統的高速鋼麻花鑽(HSS dril) ,不僅提高工件的加工精度，也提高生產效率，降低生產成本。R. Bala Subramaniam利用二次腐蝕原理，採用金剛砂高速噴射去除交叉孔毛刺，加工效果比較理想。特殊的鑽削方法如低頻振動鑽削也能夠提高加工進度，減小鑽削毛刺。3.銑削加工毛刺銑削加工產生進給方向毛刺和切削方向毛刺兩大類。由於切削方向毛刺的尺寸較大，去除較為困難，因此大部分的研究主要集中在切削方向毛刺。切削方向毛刺有兩種主要形式:一種為隨切削深度增加而尺寸增大的一次毛刺;另一種是當切削深度超過某一界限值後毛刺高度尺寸急劇減小的二次毛刺。為了分析理解銑削毛刺生成機理和抑制或最小化銑削毛刺，國外許多專家和學者針對銑削加工做了詳細的實驗研究。Olvera 0.通過中碳鋼的銑削實驗研究認為，銑削毛刺的形成與切出角和刀具幾何形狀有關。在精密加工情況下，當切出角大於0“且刀具鈍圓半徑較大時，會形成尺寸較大的一次毛刺;在粗加工時，切出角影響毛刺的類型，而刀具鈍圓半徑影響毛刺的尺寸。Tsann Rong Lin進行了不銹鋼的表面銑削實驗後認為，銑削毛刺的高度很大程度上取決於加工工藝，同時也提出銑削毛刺的形成趨勢與刀具切削刃的破損程度密切相關。Kim利用金剛石端銑刀對鋁合金進行了銑削加工，結果表明，金剛石刀具能夠比硬質合金刀具更好地減小毛刺形成。Narayanaswami,R. 開發了一種有關表面銑削加工的最小化毛刺形成演算法，模擬過程證實了刀具位置、刀具幾何角度和刀具與工件的相對運動方向等是非常重要的銑削參數，通過調整這些參數，能夠使一次毛刺的尺寸最小化。二、去毛刺技術去毛刺是一項重要的生產工序，已經由傳統的手工去毛刺向專用機床、自動化去毛刺的方式發展。據粗略統計，1972年，去毛刺的方法還只有20種，1980年增加到60多種，現在則已經超過了80種。在生產實際中，常用的去毛刺技術有以下幾種。1.滾筒研磨去毛刺這是國內目前應用很普遍的去毛刺方法。它是將工件與一定比例的磨料、添加劑等放在滾筒內，當滾筒滾動時，工件和磨料不斷地碰撞而磨削掉毛刺和飛邊。這種設備價格便宜，生產效率高，適合於去除剛性較好的各種工件和衝壓件的毛刺以及鍛、鑄毛坯件的飛邊和毛刺。目前國內、外還發展了多滾筒去毛刺技術。2.電化學去毛刺電化學去毛刺又稱電解去毛刺，是一種高效率、高精度的工藝方法。其基本原理是利用電能、化學能進行陽極溶解來達到去毛刺的目的，是電解加工發展而來的一項新工藝。電化學去毛刺具有去毛刺品質高、效果穩定、生產效率高、使用範圍廣、容易掌握等特點，常用於工件內部深處、狹長部分和形狀複雜等部位的精密工件的去毛刺。3.熱能去毛刺熱能去毛刺又稱高溫去毛刺，是一種簡單的化學反應過程。其原理是將需要去毛刺的工件放在堅固的密封室內，然後送入一定體積比的並經充分混合的具有一定壓力的氫和氧，經火花塞點火後，混合氣體暫態爆炸，放出大量的熱，將工件表面、棱邊和內部孔槽附著的毛刺熔化清除。熱能去毛刺適用於各種金屬、塑膠、皮革的任何結構形狀的工件，特別是形狀複雜而用手工又難去除毛刺的工件，但加工成本較高。4.磁力研磨去毛刺磁力研磨去毛刺是一種利用磁場和磁性磨料進行去毛刺和表面加工的新技術。其原理是將需要去毛刺的工件放入兩磁極形成的磁場中，在工件和磁極的間隙中放人磁性磨料，當工件在磁場中旋轉並做軸向振動時，在磁場的作用下，工件和磨料發生相對運動，磨料就對工件表面進行研磨加工，達到去毛刺和拋光的目的。磁力研磨去毛刺應用面很寬，幾乎不受工件的形狀限制。目前，國外都在研究和應用這一技術，已研製出專用多工位自動磁力研磨機床。5.擠壓研磨去毛刺擠壓研磨去毛刺是一種比較新的技術，是20世紀70年代發展起來的一種效率高、適應性強、可控性好的去毛刺方法，也稱為磨料流動加工(AFM)。其原理是採用一種含磨粒的流動狀態的粘性磨料，放置在一個磨料室中，兩端各有一個汽缸，使膠狀物來回通過被加工表面，而將毛刺去除。擠壓研磨去毛刺適用於要求嚴格的精密工件、型腔複雜的脆性工件和薄壁工件。6.高科技去毛刺隨著科學技術的發展，越來越多的高新科技被應用於去毛刺。如鐳射去毛刺