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机械制造

高温去毛刺与磨粒流去毛刺

时间:2015-04-01 11:31:14   作者:   来源:   阅读:3099   评论:0

    高温去毛刺:是利用热能将零件的毛刺,飞边烧熔而清除的一种加工方法。热能的产生有多种形式,如气体爆燃,电阻发热,放电的电弧等。高温去毛刺也称热能去毛刺,热冲击去毛刺,热化学去毛刺。将工件置于高压容器中,充入燃气和氧气作为工作介质,经混合后点燃爆炸,在高温作用下,将毛刺或飞边去掉,燃气一般采用氢气,天然气或甲烷。

    高温去毛刺混合气体的爆炸过程是一个极短时间的燃烧过程,燃气的化学反应放出的热量,使工作室温度高达2500-3000°c,把零件的毛刺或飞边迅速燃烧成灰状氧化物。由于毛刺燃烧过程也只需要十几毫秒时间,因此,工件是不会受到损坏的。但是,实践指出,只有去毛刺零件表面积与体积比小于某一数值时,才能使零件不被烧坏或不产生变形。因此在一定意义上说,这一比值是决定零件能否采用高温去毛刺技术的重要指标。

    高温去毛刺的特点:1.加工质量好。用气体作为工件介质,使一般工具或加工介质无法触及部位的毛刺都能去除。2.生产效率高。高温去毛刺的一个工作循环时间为30S-60S,形状复杂的零件可使用夹具。3.通用性和适用性好。不受零件材质影响,尤其对于复杂的孔件零件,有很好的去除作用。4.生产成本低。虽然热能去毛刺设备昂贵,但仅一次性投资,它的加工成本,主要是燃气,氧气,水,电,压缩空气等消耗,零件单位成本低。

    高温去毛刺的局限性:高温去毛刺所需要的设备比较昂贵,多则上百万,少则几十万。另外爆燃过程中发生的高温,高压和冲击波对一些工件可能造成变形,甚至损坏。故对刚性差的零件,薄壁零件或者细而长的零件不太适宜。另外对不锈钢,耐热合金一类抗氧化能力强的合金也不适宜。

    通常工件在进行高温去毛刺前,必须使表面清洗干净。如果清洗不净,表面上的油污,冷却液或其它污染物在去毛刺过程中形成的氧化物,会使工件表面变色。此外,在充气过程中,高速氧气流与油膜摩擦,易发生非正常爆燃,导致工件烧伤和设备损坏。清洗后的零件必须烘干,否则在反应过程中,水分吸热,降低烧蚀温度,影响毛刺烧除。

    磨粒流去毛刺方法:磨粒流去毛刺又称挤压衍磨加工,它是70年代初发展起来的一种新的光整加工工艺。它是使悬浮在具有粘弹性的半固态状介质中的磨料,在一定挤压力作用下,高速往复流动过零件欲加工的表面,产生磨削作用而去除微量金属的,在磨粒流加工中,磨流介质通过通道时,通道不同部位的切削量是不一致的。磨流介质通过通道时,切削作用弱,只起抛光作用;磨流介质通过变截面和转弯位置时,切削作用强。机械加工毛刺通常都在磨粒流通道的限制性截面上。磨粒流加工对限制性截面的强切削作用,首先将毛刺去除,继而将交线处尖角倒圆,与此同时磨粒流磨下的毛刺和切削包容在磨流介质中,并随磨粒流一起带走。

    磨粒流加工中磨流介质的流动性,使其易与任何形状的被加工表面吻合,适用于内部的,难于触及的尖边和表面,如空间曲面,异型孔,交叉孔小孔,窄槽等零件去毛刺,倒圆和抛光等。

    磨粒流加工工艺的工艺特点:1.去毛刺可靠,均一性好。2.加工过程非常可靠。3.磨粒流加工屑光整加工,一般仅去除微量金属,不仅加工均匀,具有较高的重复精度,而且由于磨粒流介质的弹性,磨粒在产生切削作用的同时,还对加工表面产生挤压作用,从而可以获得高的表面质量,均匀地去除前工序留下的表面缺陷层。4.一次加工同时完成去毛刺,倒圆和抛光,保证转接过渡平滑,有利于提高零件疲劳性能。5.加工通用性强,不受零件,尺寸,材料的限制。

    磨粒流加工去毛刺主要用于以下几个方面:
1.零件表面抛光,提高表面质量,降低表面粗糙度。
2.去毛刺和尖边倒圆。如阀体,阀套相贯孔,齿轮等零件。
3.消除电热加工(如电火花,电子束,激光加工或渗氮处理后)产生的再镀层和热影响区,消除电化学加工表面的晶间腐蚀缺陷,清除一般机械切削加工表面的残余应力,改善零件表面质量。

    磨粒流加工用的设备除固定夹具(使夹具与上下介质钢组成加工介质往复流动的封闭空间)外,给介质提供一定的挤压力,使磨流介质从一个介质缸挤出,流过固定在夹具内的零件加工表面,进入另一个介质缸,然后返回以实现加工循环。


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