機械加工去除毛刺的方法

張明德+張寶+周建+鐘杰+劉濱+徐中良

摘要：毛刺的存在對產品質量及產品裝配、使用、尺寸精度、形位精度影響很大，嚴重則使整套產品報廢，整部機器無法運轉。生產中，為保證產品的設計要求，操作者和設計工程人員摸索出了機械加工去除毛刺的幾種方法，來保證產品的設計要求。

關鍵詞：毛刺；物理去除；化學去除

機械加工是指利用傳統的加工方法，按照圖紙的圖樣和尺寸，使毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工前所需要做的工作，避免在加工過程中發生加工失誤，造成經濟損失。

毛刺—是指金屬材料在加工過程中受擠壓變形，在產品加工邊緣生成的一種多余的鐵屑，俗稱飛邊，毛刺對產品質量及產品裝配、使用、尺寸精度、形位精度影響很大，嚴重時，由于毛刺的原因，使整套產品報廢、整部機器無法運轉，給產品質量和企業名譽帶來惡劣的影響，經濟利益受到嚴重損失。所以為了保證產品的設計要求，操作者和設計工程人員都想方設法，能夠在生產過程中杜絕毛刺的產生，來保證產品的設計要求。

到目前為止，解決毛刺的方法：只有在產品加工結束后，增加去除毛刺的工序環節。現在去除毛刺的主要方法有兩大類。化學去除類和物理去除類，化學類主要用于，形狀復雜、畸形、精度要求高、性價比高的精密核心工件。物理類用于表面粗糙、尺寸精度要求不是很高，容易用手動操作去除的零件。

化學去毛刺工藝一種浸泡工藝，通過浸泡的方式來達到去除毛刺的效果。該工藝源自德國，目前主要的合作對象是德國博世集團，該工藝廣泛應用于汽車，航空航天領域，金屬零件加工領域等，適合的工件一般為汽車零部件；沖壓件；油泵油嘴零件；紡織零件；齒輪零件；軸承零件；電子元器件；軸承件；傳動零部件；緊固件；CNC加工件等等，該工藝主要是利用毛刺和工件本身組織結構的差異性，通過垂直反應的原理，來達到去除毛刺的效果。我們對于毛刺的定義是指毛刺的厚度是在20絲以下的工件，與毛刺的高度沒有關系。

目前德國CULLYGRAT化學去毛刺工藝有兩種藥水：

CG-FE（鐵件去毛刺藥水）：主要針對一些鐵素體鋼材，目前可以處理350多種不同材質的工件，處理不了的是不銹鋼奧氏體的零件，也就是說含CR不能超過18%，但不含鎳的零件。

CG-CU（銅件去毛刺藥水）：主要是針對一些銅材，適合一些黃銅，青銅等零件，只要是銅件，基本上都可以采用此工藝去除毛刺的。

何時使用CULLYGRAT化學去毛刺工藝最有效：

1.當內孔或多孔，多邊棱和銳角的復雜零件不能用常規工藝去除時.

2.當工件不僅需要去毛刺時，還要改變宏觀幾何形狀時.

3.當須得到純金屬表面時.

4.當須保證連續的批量生產時.

5.當要求的公差范圍極小，且須保證精度能準確復制時.

相比較傳統的去毛刺而言，該工藝在在可靠性，可重復性，穩定性，環保性等方面更是遠優越于傳統工藝，以下就該工藝性能簡單介紹如下。

第一，高效省時。

相比傳統工藝而言，該工藝在處理時間上得到了很大的改善。采用該工藝進行去毛刺處理，一般只需要幾分鐘，最短的產品只需要幾十秒，更具體情況，要取決于產品的材質，毛刺的大小及客戶的處理要求。高效省時的另一個表現是該工藝可大范圍的應用于批量生產。由于該產品有極高的可復制性和可靠性，加工出來的產品無論是在精密度還是顏色尺寸等方面，都有極高一致性，特別在尺寸控制方面，其精密度更是可達到微米要求。這些都為其在工業上大范圍應用提供了保障。

第二，提高產品表面光潔度。

采用該工藝處理毛刺，還能改善工件的表面光潔度，從而達到拋光效果。工件在經過各種方式加工出來時，其平面都不同程度的有一個粗糙度，在經該工藝處理時，能很好的降低該指標，這是因為該工藝可以選擇性的對產品進行垂直反應，讓凹凸不平面逐漸趨近于平面。

第三，應用范圍廣。

一個產品能否采用該工藝主要取決于該產品的材質和處理要求，不受其加工方式，幾何形狀等影響。其針對的材料主要是鐵，銅，及其合金材料，到目前為止，其成功應用的材質已達350多種，應用領域更為廣泛，特別在各種機加工和機械，電子制造領域，應用更為尤其。

第四，安全可靠，環保經濟，操作簡單。

采用該工藝進行去毛刺處理，具有安全可靠，環保等特點。安全主要表面在兩大方面，第一，產品安全，主要指加工出來的產品有較高的質量保證，不會因該工藝而改變產品的機械性能和物理化學屬性。此外，還包括產品本身的安全性能，它具有MSDS安全認證。第二，操作及人員安全。該工藝不需專門的技術人員進行操作，操作人員只需要經過簡單培訓，即可上崗，而且在操作時，只需注意一般的化學試劑操作安全即可。提到環保，該產品符合ROHS認證，這也是其能在德國博世公司長期應用的一個重要保證。

第五能提高產品的電鍍效果及磷化量，防止氫脆現象。

由于該產品能較為普遍的改善產品的表面光潔度，這就有利于提升產品的電鍍依附力，從而改善電鍍效果。此外，采用該工藝不會產生氫脆現象，這是因為采用該工藝不會形成密閉空間，這就有利于防止電鍍時的酸性物質滯留在工件的內部，從而防止氫元素進入到工件的內部材質而導致氫脆。

第六能增強產品的防腐抗蝕能力。

采用該工藝能更好的讓防銹層等和產品結合，從而更好的保護工件。針對該工藝，曾經有客戶做過鹽霧測試，結果發現，有經該工藝處理的產品，能大大的延長其鹽霧測試時間。

物理去除毛刺類主要有：粗級（硬接觸）切削、磨削、銼刀、刮刀、普通級（柔軟接觸）、砂帶磨、研磨、彈性砂輪磨削、拋光及沖洗加工。

化學去除毛刺類有：精密級（柔性接觸）、電化學加工、電解磨削、磨粒流、磁力研磨、超精密級（精密接觸）、電解去毛刺、熱能去毛刺、密鐳強力超聲波去毛刺。

我們在選擇去除毛刺方法時，要考慮多方面的因素，例如零件材料特性、結構形狀、尺寸大小和精密程度，尤其要注意表面粗糙度、尺寸公差、變形以及殘余應力等變化影響。

參考文獻：

[1]陳飛飛.數控車加工中螺紋倒角處毛刺的去除方法分析[J].黑龍江科技信息.2015-04-25.

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