一種振動去毛刺機試驗

楊雨林 呂 彤 劉曉峰 李東祥 薛曉東 王成龍

（廊坊市北方天宇機電技術有限公司，河北 廊坊 065000）

引言

目前市場現有光整去毛刺機，工件箱一般是圓柱形內腔，磨料在工件箱中做回轉運動，通過磨料與工件的相互運動，去除工件毛刺，對于光整一些箱體類零件具有一定局限性。本樣機不僅可以實現磨料的回轉運動，還可以通過調整參數實現磨料的翻轉，與工件產生不規則的相對運動。本試驗選用的工件，具有有多個面和棱邊需要去毛刺，通過對各邊加工前后的對比以及加工前后工件質量的變化可以較好的分析該樣機的光整效果，本文對該機進行試驗分析進行記錄，為不斷完善樣機及相關產品開發者提供重要參考。

1 振動去毛刺機主要組成

1.1 外罩防護裝置

外罩防護裝置，選用透明玻璃窗，可以便于操作者觀看加工過程；整體結構可以使加工區間封閉，與外界分離，起到防止液體飛濺、保護操作者、降低噪聲的作用。

1.2 工件區

工件區是一個長方體區域。 該區域內有工裝夾具，用來固定被加工零件。驅動單元驅動零件和工裝夾具振動，介質（磨料）和被加工零件在此區間相互運動。

1.3 介質傳運系統

介質傳運系統包含升降器、振動篩分器和料斗裝置。穿過零件和工裝夾具的介質和流體由振動篩分器分離。介質留在篦子上，而流體流到篦子以下。留下的介質被振動篩分器傳動到升降器中，然后升降器將介質倒入料斗中儲存直到下次需要再用，實現了介質的自動循環傳輸。

1.4 水過濾系統

水過濾系統過濾槽中是水和防銹液的混合物。液體由泵傳輸到夾具上，液體流過夾具并穿過振動篩分器的篦子，液體在篩分器下部從篩分器返回到過濾單元。

1.5 控制系統

控制系統主要通過控制器、程序、定時器和傳感器等協調控制機器的運行，控制系統可以根據需求設置。

1.6 工裝夾具

為使工件在工件區固定，需依據工件特點設置工裝夾具。

1.7 振動模塊區域

該區域主要由振動電機和振動彈簧組成，為該設備提供動力。

如圖1振動去毛刺機結構圖所示[1]。

圖1 振動去毛刺機結構圖

2 試驗驗證

通過實驗對樣機進行驗證。

2.1 試驗目的

通過光整前后的工件照片的對比以及質量變化，驗證樣機光整區間去毛刺情況。

2.2 實驗條件

振動電機50HZ、1450rpm，振動電機順時針轉動，振動電機偏心塊上下各3塊成90°分布；彈簧10×￠10，磨料：15mm×15mm斜三角棕剛玉，除銹磨液和水若干。

2.3 試驗步驟

將加工后的工件稱重，并將有毛刺和翻邊的6個邊拍照；

檢查設備所有螺釘是否松動，確保設備可安全運行；工裝盒所有孔全部堵上；將有編號的46個軸承按圖2所示放置在工件箱；向工裝盒內添加15mm×15mm棕剛玉 ，并添加適量的磨料和水；

變頻器調至50Hz，電機偏心塊順時針轉動；

啟動電源，開始計時；

觀察工裝盒內磨料的流場情況，記錄振幅，錄視頻；

設備運行至5min和10min時，停機，觀察這2個時間節點工件毛刺去除的質感；

關閉電源，記錄時間；

及時吹干光整后的工件，并稱重記錄；

拍之前選定的六條棱邊得照片；

數據統計。

圖2 工件加工示意圖

圖3 工件的6個棱邊

2.4 分析及結果

圖4 工件編號分布圖

工件的編號及分布如圖5所示，工裝箱內加工工件1、2兩列加工效果較好。

中間及右半部分，光整效果較差。

料箱正前方水平振幅3.2mm、豎直振幅2mm，簡化為（3.2，2），左側振幅（2.5，2），工件中間振幅（1.5，1.5）右上角（1，1.5）右下角（1.5，1.5），工件箱各位置的振幅存在差異。

磨料按順時針方向，從中間向四周翻轉。

按安裝位置統計工件加工前后質量的變化量[2]如下圖。

從圖5中可以看出中間區域工件質量減小量一般小于0.05g，四周工件質量減小量一般大于0.05g，可見該樣機具有去毛刺的功能。

圖5 工件質量變化分布圖

工件加工前后對比：

2.4.1 由于版面有限，選取特點明顯的幾組圖片，下圖為光整效果較好的三組邊，從效果上看設備基本可以實現部分工件光整 后光滑無毛刺。

圖6 光整前 1

圖7 光整后 1

圖8 光整前 2

圖9 光整后 2

圖10 光整前3

圖11 光整后3

2.4.2 光整效果不理想的如下圖所示，大的翻遍不易去除，容易粘貼在工件上。

圖12 光整前 4

圖13 光整后 4

圖14 光整前 5

圖15 光整后5

由圖片可以看出，該振動式光整機對工件上小毛刺光整效果較好，對于大翻邊光整效果較差。

3 總結

本次試驗對該樣機進行初步驗證，該樣機對于工件的小毛刺光整效果較好，對于大毛刺和翻邊的光整需要對樣機進行技術參數的調整，我們會在后續進行進一步研究。

[1]Larry A-Rriach，920 N-jefferson.Cleaning and deburring of machine or cast parts[P].United States：4716684.1988.

[2]李云雁，胡傳榮.試驗設計與數據處理[M].北京：化學工業出版社 ，2008，7.