缸蓋噴油嘴孔、挺桿孔密封槽去毛刺工藝及刀具應用

吳 勝

（江蘇高精機電裝備有限公司，江蘇鹽城224053）

0 引言

目前，在發動機零部件制造中，雖然已采用精鑄、精鍛、精沖等新技術、新工藝，但機械加工仍占零件機械總加工量的60%左右。在零件加工制造過程中，不同的加工制造方法在不同程度上都會產生毛刺，而工件材料、工件結構形狀、切削用量、刀具類型和幾何參數、走刀方向等都是影響毛刺生成的主要因素。

機械切削加工產生的毛刺直接影響著被加工工件的尺寸精度、表面粗糙度及檢測精度，還會造成配合零件間的干涉、卡死而致工件裝配困難，甚至造成產品質量事故，引起其功能突發失效而危及設備和人員的安全。

毛刺是工件在制造過程中產生的多余部分，許多零件經機械加工后去毛刺是必不可少的。在機械加工中清除被加工零件上的毛刺，是一件既不起眼又很令人煩惱的工作，尤其是在大批量生產中，去毛刺工序往往出人意料地耗費著較大的精力和費用。

1 加工狀況分析

2009年，我公司為山東某發動機公司提供缸蓋加工專機，主要用于加工缸蓋氣門導管底孔、閥座孔、噴油嘴孔及挺桿孔，其噴油嘴孔及挺桿孔密封槽的去毛刺工序加工效果一直不理想。如圖1所示，噴油嘴孔及挺桿孔在完成孔的精加工后，又進行孔內密封槽的加工。僅在去毛刺加工工藝的處理上，不論是先加工槽還是先加工孔，槽內側孔口的毛刺都是一般的刀具無法清除干凈的。

圖1 挺桿孔及噴油嘴孔加工工序圖

如圖2所示，在原機加工線都是采用機械刷去毛刺的工藝，刷絲材料為φ0.2鋼絲（高強度鋼或不銹鋼），這是一種簡便的去毛刺方法，其特點是刷子與工件接觸壓力小，轉速高，能有效地進行切削與拋光，比較適用于半精加工或精加工后有輕微毛刺和要求表面光潔度高的零件，它不僅能產生光飾作用，還能消除加工表面的應力，提高耐磨性和抗疲勞強度。但這種機械刷對于毛刺大于300 μm（0.3 mm）的零件效果并不好。由于槽口的毛刺較硬，鋼絲刷效果不好，客戶又用手工方式去一次毛刺，工作效率較低。客戶現場還有用磨料刷（氧化鋁、碳化硅等合成材料絲）去除毛刺，效果也不滿意。

圖2 機械刷去毛刺加工示意圖

2 新型彈性去毛刺刀具的使用

隨著客戶進行工藝細化、重視邊緣工藝工作的展開，對零件的毛刺、清潔度等問題愈加重視，通過多方、多渠道尋找咨詢，寧波格立特機電設備有限公司提供了一種瑞士HEULE新型舍棄式彈性去毛刺刀具，經在客戶現場做工藝試驗，效果良好。該刀具及其工作原理如圖3所示，新型舍棄式彈性去毛刺刀具是由一硬質合金涂層（TIN）、兩面有刃可換刀片及一帶有簧片裝置的刀桿組成的。刀具從初始位置開始過孔時，主軸不旋轉，刀片依靠孔壁的力量轉至刀片的球頭部位接觸工件且沿孔壁表面穿過孔，到達槽中間處時刀片離開孔壁表面，在彈簧力作用下完全伸出刀桿表面，恢復刀片的初始位置，此時主軸旋轉工進→主軸旋轉后退工進→槽中間主軸停止旋轉→后退至孔內→完全退出孔。入口處刃口接觸工件會有劃痕，進入工件后是刀片的球頭部位（圖4）接觸工件，故不會劃傷工件，不影響精度，但仍留有痕跡，通過與用戶溝通，用戶表示可以接受。

使用該刀具前需增加吹氣處理，以去除前切槽工序積留在環槽及孔內的切屑，避免刀片受到損傷，保證該刀具的加工可靠性及延長刀具壽命。

3 結語

新型舍棄式彈性去毛刺刀具的切削工藝，實際上是對槽口進行倒角去刺，該刀具解決了專機上主軸不能徑向進給而產生的無法讓刀問題；而且由于刀片壓制成型、有（TIN）涂層，故該刀具切削性能穩定、壽命長；刀具切削刃為微弧形，倒出的角呈微弧形狀，特別干凈，在專機批量加工中取得了令人滿意的效果。

圖3 新型舍棄式彈性去毛刺刀具工作原理及刀具圖

圖4 刀片球形頭部設計