[发明专利]金属机械零件内孔相贯线处毛刺的精密可控电解去除工艺

说明书

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，具体涉及一种金属机械零件内孔相贯线处毛刺的精密可控电解去除工艺。

背景技术

在机械加工中，被加工工件的边角、棱部位上均易产生切削毛刺，特别是金属机械零件内孔相贯线处毛刺，其毛刺尺寸的大小和形状，因被加工工件的材质、终端部位的形态、所用刀具的几何参数及切削加工条件等的不同而不同。不论怎样改变切削条件，切削毛刺的产生是不可避免的，但在一定条件下，可以按照需要将其控制在一个适当的范围内，只是毛刺尺寸的大小及其形状上有所差异而已。

由于毛刺的存在将导致整个机械系统不能正常工作，使可靠性、稳定性降低。当存在毛刺的机器做机械运动或震动时，脱落的毛刺会造成机器滑动表面过早磨损、噪音增大，甚至使机构卡死，动作失灵等后果。

特别是用于发动机的具有精密配合要求的机械零件和燃油通道，例如内圆配合面和相贯线在经过钻削、铰削、珩磨等加工工序之后，残留的毛刺可能进入汽缸，损伤配合面，造成机器故障。

如何在不破坏已加工表面粗糙度、不扩大孔径尺寸且不产生倒角的前提下，清除内孔相贯线处的毛刺，在生产中有特殊需求，仍为有待解决的技术问题。

目前去除毛刺主要采用锉刀、刮刀、油石、砂布、钢丝刷轮、滚磨、振动、喷沙和撞击等手工或机械方式以及化学、高温热能、水喷射、磨料磨削、磁力、电解等非机械方式。其中，手工或机械去毛刺是最早、最广泛采用的方法，其特点是使用简单、成本低，但此类加工的零件质量精度已不能满足更为严格的标准要求。

化学去毛刺工艺是一种纯化学的浸泡工艺，生产效率高，可大批量，一次性去除毛刺，但在去除毛刺的同时，对工件的尺寸略有影响，不适于精密工件上的毛刺去除。

高温热能去毛刺技术，是利用高温去除零件的毛刺和飞边。其原理为：将加工零件置于密封腔内，充入一定比例的可燃气体，由火花塞点燃产生瞬间高温清除毛刺。此法可以用于各种金属、塑料、皮革材料的任何结构形状的工件，但毛刺去除后会产生二次毛刺、烧伤、或残余应力等，也不适于低熔点合金材料。

水喷射去毛刺是利用专用泵，把水或含有水溶性油的水加压后，从特殊设计的喷嘴以一定的形状如扇形、锥形等喷射出去，产生巨大的冲击能量对零件进行冲击，达到去除毛刺的目的。这种工艺去毛刺能力稳定，生产效率高，适用于去除尺寸较大容易折断的毛刺，以及去除孔内毛刺，如深孔、盲孔、小孔和狭缝等部位的毛刺。但由于其压力很高，冲击力很大，会损伤制品表面。

磨料磨削包括滚筒研磨和挤压研磨；滚筒研磨是将工件与一定比例的磨料、添加剂等放在滚筒内，当滚筒滚动时，工件和磨料不断的碰撞而磨削掉毛刺和飞边。滚筒研磨的设备价格便宜，生产效率高，适用于去除刚性较好的各种工件和冲压件的毛刺以及锻、铸毛坯件的飞边和毛刺。但该方法在去除毛刺的同时，也把零件的棱角磨圆了，甚至有时会产生零件毛刺还未去掉，有些不应有的圆角已经很大了。挤压研磨是利用具有一定粘弹性的物质作为介质，在介质中掺入磨料颗粒，形成半流体专用磨料，将该磨料反复挤过被加工表面而产生，相当于研磨切削作用的一种加工方法。这种方法适用于要求严格的精密工件、复杂型腔的零件和薄壁零件，但是不适用于有盲孔的零件。另外，磨料磨削去毛刺工艺中，磨粒不易清洗，特别是小孔处的磨粒，要在溶剂中进行特殊清洗。

磁力去毛刺是一种利用磁场和磁性磨料进行去毛刺和表面加工的新技术。其原理是将需要去毛刺的工件放入两磁极形成的磁场中，在工件和磁极之间放入磁性磨料，当工件在磁场中旋转并做轴向振动时，在磁场的作用下，工件和磨料发生相对运动，磨料就对工件表面进行研磨加工，达到去毛刺的目的。这种方法有无粉尘、无腐蚀、效率高、质量好、易于实现自动化的优点；但在工件的棱角处易于倒圆产生倒角。

电解去毛刺较其他方法有以下优点：应用范围广，凡是导电材料均可应用，且不受材料的强度、硬度和韧性等影响；可去除小孔、深孔、盲孔、交叉孔、内孔凹处等处的毛刺，不影响非毛刺区域的表面光洁度。但一般电解去毛刺的作用区域难于控制，可能影响已加工工件的尺寸和形状精度。

发明内容