CN101745846A - 一种振动磨料微孔去毛刺工艺 - Google Patents
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Abstract
一种振动磨料微孔去毛刺工艺，把振动能量附加在研磨工具或被研磨工件上，使研磨工具或工件以一定的频率和振幅在研磨方向上振动，在粗加工过的工件表面上放置游离的磨料，完成去毛刺或光整加工；固化的振动参数包括：扭转振动参数，A2＝1mm，F2＝10Hz；轴向振动参数A1＝0，F1＝0，磁性磨料；振动液体磨料研磨法试验参数：扭转振动参数为A2＝0，F2＝0，轴向振动参数：A1＝0.4mm，F1＝20Hz；液体磨料。优点：是对传统研磨加工中的研磨工具或工件施加振动的改进型的研磨方法，是一种操作简单、效果显著且效率较高、成本较低的去毛刺工艺，属超精研磨，对喷嘴的内外锥面尺寸精度影响极小，加工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及机械设计与机械加工技术领域，特别提供了一种振动磨料微孔去毛刺工艺。
背景技术
机械加工几乎不能防止毛刺的发生；毛刺的存在会严重地影响产品的装配精度和使用性能。所以零件在制造过程中，必须要除清零件的毛刺；特别在一些关键零配件的制造中，对于经常应用在特殊场合的精密零件更不能允许毛刺的存在。而在生产实际中一些关键零配件去除毛刺时，常常采用的是手工方法，不仅劳动强度大，而且很难达到加工要求。
目前已经从简单的去锈、除砂、去氧化皮的清理工艺，发展到采用高温、电解、超声波以及振动等高水平去毛刺工艺。去毛刺作为零件加工的最后完善工序，是十分重要的。
发明内容
本发明的目的是针对生产加工中喷杆微小孔钻削出口毛刺、喷嘴镗孔入口及出口毛刺。毛刺大小属于微毛刺(毛刺高度一般小于0.5mm)，并且毛刺位于工件内腔，采用常规的方法难以去除的难题，提供一种振动磨料微孔去毛刺工艺。
本发明提供了一种振动磨料微孔去毛刺工艺，其特征在于：把振动能量附加在研磨工具或被研磨工件上，从而使研磨工具或工件以一定的频率和振幅在研磨方向上振动，在粗加工过的工件表面上放置游离的磨料，从而完成去毛刺或光整加工，采用10～50Hz的低频振动研磨；
采用振动磁性磨料研磨和振动液体磨料研磨两种方案，均能完全去除喷杆微孔的毛刺；
固化的振动参数包括：扭转振动参数，A2＝1mm，F2＝10Hz；轴向振动参数A1＝0，F1＝0，磨料为磁性磨料，粒度180#，可以重复利用，磁场来源为强磁永磁铁；
振动液体磨料研磨法试验参数：扭转振动参数为A2＝0，F2＝0，轴向振动参数：A1＝0.4mm，F1＝20Hz；磨料为循环液体磨料，碳化硅，粒度W10，磨料与水体积比为1∶10；研磨的时间为14～16分钟/件，可10～50件批量加工。
所述的振动磨料微孔去毛刺工艺中振动研磨去大喷嘴毛刺试验参数：
扭转振动参数：A1＝3mm F1＝10Hz；轴向振动参数：A2＝0.314mm F2＝20Hz；磨料为循环液体磨料，碳化硅，粒度W10，磨料与水的体积比为1∶10可重复利用，转速n为14～15rpm，研磨压力为6N，研磨时间t为2～4分钟/件，可10～50件批量加工。
所述的振动磨料微孔去毛刺工艺中振动研磨去小喷嘴毛刺试验参数：扭转振动参数：A1＝3mm，F1＝10Hz；轴向振动参数：A2＝0.314mm，F2＝20Hz；磨料为循环液体磨料，碳化硅，粒度W10，磨料与水的体积比为1∶10可重复利用，转速n为15rpm，研磨压力为6N，研磨时间t为4～6分钟/件，可10～50件批量加工。
本发明的优点：
是对传统研磨加工中的研磨工具或工件施加振动的一种改进型的研磨方法，也就是把振动能量附加在研磨工具或被研磨工件上，从而使研磨工具或工件以一定的频率和振幅在研磨方向上振动，在粗加工过的工件表面上防止游离的磨料。是一种操作简单、效果显著且效率较高、成本较低的去毛刺工艺。采用振动磁性磨料研磨和振动液体磨料研磨两种方案，均能完全去除喷杆微孔的毛刺。采用振动液体磨料研磨工艺方法，可以完全去除喷嘴镗孔后的毛刺。振动研磨喷嘴后，不影响喷嘴小孔的尺寸精度；由于研磨时间很短、压力小、磨粒细，属超精研磨，对喷嘴的内外锥面尺寸精度影响极小，加工效率高。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1振动磁性磨料研磨去毛刺原理示意图；
图2振动液体磨料研磨原理示意图；
图3研磨入口处外翻毛刺；
图4研磨出口处外翻毛刺；
图5研磨孔内去除残余毛刺；
图6研磨去除端部小平面上的毛刺；
图7振动研磨和普通手动研磨喷杆的对比曲线；
图8振动研磨和普通手动研磨喷嘴的对比曲线。
具体实施方式
实施例1
1振动去喷杆微小孔毛刺试验
(1)振动磁性磨料研磨法
工艺流程：如图1所示，磁铁采用强磁永磁铁或电磁铁，磁场中的磨粒以一定的压力作用在毛刺表面；磁铁或工件以一定振幅、频率振动时，磨粒和工件之间有可控的相对运动，从而产生去除毛刺的切削力。
(2)振动液体磨料研磨法
工艺流程：如图2所示，该方法采用振动装置对研磨棒进行激振，振幅及频率可调，研磨棒带动液体磨料产生去除微孔毛刺切削力，液体磨料采用磨料泵循环注入。
实施例2
振动去喷嘴毛刺试验：
针对喷嘴镗孔毛刺的形态，采用3～4个工序完成去毛刺。
(1)对大喷嘴工件
工艺流程如下：
第一步工序：去除入口处外翻的毛刺。如图3所示，采用具有外锥面的研磨工具研磨工件的内锥面，从而去除毛刺。磨具以速度n旋转的同时作一定振幅A1、频率F1的扭转振动，加速研磨效果；工件作振幅A2、频率F2的轴向振动，可以使循环磨料充分进入到磨具和被研磨面之间；磨具与工件之间的研磨压力为P。
第二步工序：去除出口处外翻的毛刺。如图4所示，采用具有内锥面的研磨工具研磨工件的外锥面，从而去除毛刺。工件以速度n旋转的同时作一定振幅A1、频率F1的扭转振动；磨具作振幅A2、频率F2的轴向振动；磨具与工件之间的研磨压力为P。
第三步工序：去除残余的孔内毛刺。镗孔后尽管毛刺都是外翻的，但经过以上两部去毛刺工序后，残余的少量微小毛刺会有内翻的趋势。如图5所示，采用圆柱形的研磨棒研磨工件的孔内侧，从而去除毛刺。工件以速度n旋转的同时作一定振幅A1、频率F1的扭转振动；磨具作振幅A2、频率F2的轴向振动。
(2)对于小喷嘴工件
工艺流程如下：
工艺路线基本同大喷嘴工件相同，由于小喷嘴镗孔出口部分有一个小平面，因此需要在第三步工序前增加一个工序：去除小平面上的毛刺；如图6所示，采用圆柱形的研磨棒端面研磨去除毛刺。工件以速度n旋转的同时作一定振幅A1、频率F1的扭转振动，加速研磨效果；研磨棒作振幅A2、频率F2的轴向振动，可以使循环磨料充分进入到磨具和被研磨面之间；磨具与工件之间的研磨压力为P。
实施例3
振动去喷杆微小孔毛刺试验结果
(1)振动磁性磨料研磨法
试验参数见表1：
表1振动磁性磨料研磨法试验参数
| 扭转振动参数 | 轴向振动参数 | 磨料 | 磁场来源 | 研磨时间 |
| A2＝1mmF2＝10Hz | A1＝0F1＝0 | 磁性磨料(粒度180#)(可以重复利用) | 强磁永磁铁 | 18分钟/件(可10～50件批量加工) |
(2)振动液体磨料研磨法
实际采用试验装置为原理性试验设备
试验参数见表2：
表2振动液体磨料研磨法试验参数
| 扭转振动参数 | 轴向振动参数 | 磨料 | 研磨时间 |
| A2＝0F2＝0 | A1＝0.4mmF1＝20Hz | 循环液体磨料(碳化硅，粒度W10)磨料∶水＝1∶10(体积比)(可重复利用) | 15分钟/件(可10～50件批量加工) |
图7为振动研磨和普通研磨喷杆的对比曲线：由试验结果可以看出，振动磁性磨料研磨和振动液体磨料研磨两种实验方案，均能完全去除喷杆微孔的毛刺，同时也保持了孔径的尖边，并且振动研磨可以提高研磨的效率。
实施例4
振动研磨去喷嘴镗孔毛刺试验结果
(1)振动研磨去大喷嘴毛刺试验结果
试验参数见表3：
表3振动研磨去大喷嘴毛刺试验参数
| 扭转振动参数 | 轴向振动参数 | 磨料 | 转速n | 研磨压力P | 研磨时间t |
| A1＝3mmF1＝10Hz | A2＝0.314mmF2＝20Hz | 循环液体磨料(碳化硅，粒度W10)磨料∶水＝1∶10(体积比)(可重复利用) | 15rpm | 6N | 约3分钟/件(可10～50件批量加工) |
(2)振动研磨去小喷嘴毛刺试验结果
试验参数见表4：
表4振动研磨去小喷嘴毛刺试验参数
| 扭转振动参数 | 轴向振动参数 | 磨料 | 转速n | 研磨压力P | 研磨时间t |
| A1＝3mmF1＝10Hz | A2＝0.314mmF2＝20Hz | 循环液体磨料(碳化硅，粒度W10)磨料∶水＝1∶10(体积比)(可重复利用) | 15rpm | 6N | 约5分钟/件(可10～50件批量加工) |
图8为振动研磨和普通研磨喷嘴的对比曲线：由试验结果可以看出，振动研磨能保持孔径尖边的同时完全去除了喷嘴的毛刺，并且振动研磨可以比普通研磨较大提高研磨的效率。
Claims (3)
1.一种振动磨料微孔去毛刺工艺，其特征在于：把振动能量附加在研磨工具或被研磨工件上，从而使研磨工具或工件以一定的频率和振幅在研磨方向上振动，在粗加工过的工件表面上放置游离的磨料，从而完成去毛刺或光整加工，采用10～50Hz的低频振动研磨；
采用振动磁性磨料研磨和振动液体磨料研磨两种方案，均能完全去除喷杆微孔的毛刺；
固化的振动参数包括：扭转振动参数，A2＝1mm，F2＝10Hz；轴向振动参数A1＝0，F1＝0，磨料为磁性磨料，粒度180#，可以重复利用，磁场来源为强磁永磁铁；
振动液体磨料研磨法试验参数：扭转振动参数为A2＝0，F2＝0，轴向振动参数：A1＝0.4mm，F1＝20Hz；磨料为循环液体磨料，碳化硅，粒度W10，磨料与水体积比为1∶10；研磨的时间为14～16分钟/件，可10～50件批量加工。
2.按照权利要求1所述的振动磨料微孔去毛刺工艺，其特征在于：所述的振动磨料微孔去毛刺工艺中振动研磨去大喷嘴毛刺试验参数：
扭转振动参数：A1＝3mm F1＝10Hz；轴向振动参数：A2＝0.314mm F2＝20Hz；磨料为循环液体磨料，碳化硅，粒度W10，磨料与水的体积比为1∶10可重复利用，转速n为14～15rpm，研磨压力为6N，研磨时间t为2～4分钟/件，可10～50件批量加工。
3.按照权利要求1所述的振动磨料微孔去毛刺工艺，其特征在于：所述的振动磨料微孔去毛刺工艺中振动研磨去小喷嘴毛刺试验参数：扭转振动参数：A1＝3mm，F1＝10Hz；轴向振动参数：A2＝0.314mm，F2＝20Hz；磨料为循环液体磨料，碳化硅，粒度W10，磨料与水的体积比为1∶10可重复利用，转速n为15rpm，研磨压力为6N，研磨时间t为4～6分钟/件，可10～50件批量加工。
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