金属加工中的毛刺问题培训讲义

机械加工过程毛刺的危害及其控制方法机械零件在加工制造过程中，即便是精加工过程也不可避免的会有毛刺。毛刺的存在对零件的加工精度、装配精度、再加工定位和外观质量等许多方面都会产生不良影响。装配过程中相对运动的零部件上的毛刺会造成表面磨损或脱落在机箱内部而演变为多余物；外表有涂层的零部件会因毛刺的划伤产生锈蚀、脱漆等。随着精密仪器仪表领域精密化、小型化的市场需求，对机械零件制造精度要求的提高，毛刺的危害性也显得越来越明显。化学成步刀具螫数工件材质刀娈BS矗半轻切削用■化学成步刀具螫数工件材质刀娈BS矗半轻切削用■切削粧抽工序2.去毛刺的重要性和必要性机械加工中的毛刺，就是零件上已加工部位周围所形成的以凸出成型面为特征的刺状物或飞边，它是与设计要求的形状、尺寸不符的多余物。去毛刺是保证加工质量的前提条件去毛刺是正确测量零件几何尺寸及形位公差的前提：在测量基准的点线面上，若起作用的也是毛刺，则测量数据偏离基本尺寸。同样所测量的形位公差也是不合格的。毛刺会影响零件的表面粗糙度，在零件的轮廓线上，在基准线的两边，存在着峰值和谷值，若有毛刺的存在，会造成距离更大的峰和谷，则在其取样长度范围内，其轮廓算术平均偏差Ra更大，即其表面粗糙度数值更大，表面更粗糙。毛刺对零件功能和整机性能的影响对零件摩擦磨损的影响：零件表面上的毛刺越大，用于克服阻力所消耗的能量就越大。由于存在毛刺，零件可能达不到配合位置，若达到了配合位置，越粗糙，则单位面积压力就越大，表面更易磨损。对零件和整机抗腐蚀性能的影响：零件表面处理后，毛刺在装配时被碰落，会刮伤其他零件的表面，同时在毛刺脱落的表面会形成未经表面防护的裸露面，潮湿的气候条件下，这些表面最易发生锈蚀和霉变，从而影响整机的抗腐蚀性，给产品留下质量隐患。2.3毛刺对后续工步和其他工序产生的影响在粗基准面上，若毛刺过大，则精加工时，会导致加工余量不均匀。如厚铝板在钻排孔下料时，板料的四面余量不均匀，因毛刺过大，在毛刺部位进行切削加工时，材料去除量会突然增大或减小，影响切削的平稳性，产生废品。若精基准面存在着毛刺，则基准不易与定位基准重合，导致加工的尺寸不合格。在表面处理工序中，如涂覆过程中，涂层金属会首先在毛刺部位（尖端）聚集，产生不合格品。毛刺是在热处理过程中最容易引起粘结的主要因素，毛刺往往又是破坏层间绝缘的主要原因，会导致合金交流磁性显著下降，因此软磁铁镍合金等一些特殊材料热处理前必须去除毛刺。3毛刺的控制和预防毛刺的种类繁多，各种工序都可能产生，要想去除零件上各种各样的毛刺，并非易事。因此，不应局限于在毛刺产生之后被动的事后补救措施，而应考虑在零件工艺设计阶段通过一系列的工艺手段，主动抑制毛刺的生成，或者使生成毛刺的高度控制在允许的公差范围之内。合理安排加工顺序：安排加工顺序时，应尽量将产生毛刺的工序安排在前，而把不产生毛刺（或毛刺较小、数量较少）的工序安排在后。例如套筒上有径向孔时，先车中心孔、后钻径向孔时，孔尾端会产生毛刺；而改为先钻径向孔、后车中心孔，则可减小或消除毛刺。合理的加工方法：工艺设计时应选择合理的加工方法，尽量减少后道工序去毛刺的成本。在不影响生产效率和加工成本的前提下，尽可能选用生成毛刺较少的加工方法。例如铣削加工顺铣时切入层厚而切出层薄，切削平稳，产生毛刺小；逆铣时切入层薄而切出层厚，产生的毛刺大。因此要减少铣削毛刺，应尽量采用顺铣。又如铣削平面时，用端铣刀铣削（图1），同时参加切削的刀齿较多且垂直于加工平面切削力很大，因此在零件加工平面的切出一侧产生的毛刺多，而采用圆柱铣刀顺铣时产生的毛刺会明显减少（图2）。进给逆锥II)I进给逆锥II)I被削财合理选择切削方向：根据毛刺生成的棱角效应，已加工表面和其相邻面的夹角与毛刺的形成有很大关系。零件棱角越大，切削层末端根部刚性越大，切削层材料越易于被完全切离，毛刺产生的数量和大小会越小。因此应选择合理的切削走刀方向，使最后的出刀口位于零件棱角较大的部位。例如车削套筒零件端部外锥面，当车刀由外圆向锥端走刀时，锥端内壁易产生毛刺；若改变走刀方向，车刀从锥端内孔向外圆走刀，因锥面与内孔所组成的棱角小于锥面与外圆所构成的棱角，则外圆不易产生毛刺。(a)EW控刊走刀路线法采用多件叠合的加工方法：这种方法适合于外形尺寸相同、加工面能紧密结合的零件，零件多件叠合整齐后，两端再配以相同尺寸的垫块夹紧，这样使得一个零件的加工出刀口紧贴另一个零件的加工入刀口，有效地防止和减少加工面毛刺的产生，毛刺被转移到两端夹紧垫块上。采用少无毛刺的加工工艺：对于要求严格控制毛刺的某些精密零件加工时，可采用少无毛刺的先进加工工艺。如电铸加工是通过电解使金属电沉积在铸模上制造或复制金属制品的过程，利用电铸工艺可以进行精密光学仪器上的反光镜、微波仪器上的波导管等精密零部件的加工，由于加工过程中不存在机械切削力，所以不会产生变形和飞边毛刺。4.结束语毛刺是机械加工过程中不可避免的现象，它的存在直接影响了产品的质量，因此要想真正清除机加工过程中的毛刺现象，在进行工艺设计时不但要设置专门的“去毛刺”工序，常规去