CN116100403A - 去除工件内相贯孔毛刺的加工方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体公开了一种去除工件内相贯孔毛刺的加工方法及系统，该加工方法包括：将预制的保护夹具组件装配在工件上构成毛刺加工单体，保护夹具组件包括与通槽相适配的通槽保护结构，通槽保护结构与相贯孔之间预留有毛刺加工空间，通槽保护结构设置有磨料流道，磨料流道与毛刺加工空间贯通；将多个毛刺加工单体装配在磨料拉升设备中，利用磨料拉升设备将流体式磨料通过磨料流道挤压进毛刺加工单体中，以使流体式磨料在毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力。本发明对工件去除毛刺的加工效率高，确保了配套进度的顺利进行，解决了生产瓶颈。

Description

去除工件内相贯孔毛刺的加工方法及系统

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种去除工件内相贯孔毛刺的加工方法及系统。

背景技术

泵作为液压伺服控制系统的核心部件，为液压舵机稳定工作提供可靠、稳定的压力。缸体作为泵主体零件，材料为铝青铜棒(QAl9-4)，其结构特点是该零件多以孔系为主，主要的结构是两面均按照72°、36°的角度分布着Φ6.5(+0.004/0)mm的柱塞孔共10个，Φ8.2H9的单项阀堵帽孔共10组，其中，同轴Φ8.2H9、M8×0.5-6H、Φ4H9为一组。柱塞孔与单向阀堵帽孔分布在不同的分度圆上，相对面柱塞孔角度错开36°，分别相对于端面、外圆及对面柱塞孔三个基准的位置度为Φ0.1mm，Φ6.5(+0.004/0)mm的孔壁要求粗糙度Ra0.2，(M8×0.5-6H)螺纹基孔密封台阶面粗糙度Ra0.2、平面度0.005mm，位置精度、尺寸精度要求很高，两端相互交错并贯通，因此加工过程中相贯处就会产生大量的加工毛刺而不易去除。由于缸体关键位置的质量控制往往会直接影响到整个产品的使用性能，特别是相贯孔相贯处毛刺若去除不彻底，往往会形成多余物导致运转卡滞，最后导致产品失效。

目前，传统的去毛刺的主要手段有：手工去除、超声波、电解方式、高压喷水。采用超声波去除毛刺的方式只适合微观去除。电解方式去除毛刺时，由于电解液有一定的腐蚀性，容易腐蚀零件，从而影响零件外观质量及尺寸精度。高压喷水去除毛刺的方式主要适用于大型零件及尺寸精度要求不高的零件，不适用于位置精度、尺寸精度要求很高的缸体。采用手工去除毛刺的手段时，钳工需要在20倍显微镜下采用自制专用工具手工去除缸体相贯孔毛刺，一件缸体两面20处需去除，工作量大、人工成本高、加工效率较低，同时容易刮伤关键孔壁及孔底，影响产品质量。毛刺也常常出现去除不干净的现象，无法完成具有弯曲孔、交叉孔、异形微细孔等内部结构复杂零件的毛刺去除。批次零件加工时，需要检验人员显微镜下反复检查，钳工再反复操作情况，反复操作同时仍伴随毛刺去除不干净情况，产生多余物从而影响产品质量，严重会导致泵损坏。随着生产任务的增加，缸体相贯孔去毛刺瓶颈问题凸显，严重影响配套进度，急需采用自动化去毛刺手段提升加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除工件内相贯孔毛刺的加工方法及系统，以至少解决现有技术中提到的相贯孔去毛刺瓶颈问题凸显，严重影响配套进度的难题。

为了实现上述目的，本发明第一个方面，提供了一种去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，所述工件上具有多个相贯孔，所述相贯孔两端具有贯通所述工件的通槽，所述方法包括：

将预制的保护夹具组件装配在所述工件上构成毛刺加工单体，所述保护夹具组件包括与所述通槽相适配的通槽保护结构，所述通槽保护结构与所述相贯孔之间预留有毛刺加工空间，所述通槽保护结构设置有磨料流道，所述磨料流道与所述毛刺加工空间贯通；

将多个所述毛刺加工单体装配在磨料拉升设备中，利用所述磨料拉升设备将流体式磨料通过所述磨料流道挤压进所述毛刺加工单体中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力。

进一步地，还包括：

在所述通槽保护结构与所述通槽的接触处预留有预定距离的安装间隙，并确保所述流体式磨料不会在具有所述预定距离的所述安装间隙中挤压流动。

进一步地，所述通槽包括位于所述相贯孔两端的螺纹孔，所述通槽保护结构包括：

螺纹保护塞，所述螺纹保护塞用于拧入所述螺纹孔，所述螺纹保护塞与所述相贯孔之间预留有所述毛刺加工空间，所述螺纹保护塞设置有与所述毛刺加工空间贯通的所述磨料流道。

进一步地，所述通槽还包括位于所述相贯孔两端的光孔，所述通槽保护结构还包括：

光孔保护塞，所述光孔保护塞插入所述光孔，所述光孔保护塞与所述相贯孔之间预留有所述毛刺加工空间，所述光孔保护塞设置有与所述毛刺加工空间贯通的所述磨料流道。

进一步地，所述保护夹具组件还包括：

端面保护盖，所述端面保护盖上预留有多个磨料入口，所述磨料入口与所述磨料流道一一对应设置并贯通。

进一步地，所述磨料拉升设备包括相对设置的第一料缸和第二料缸，所述流体式磨料放置于所述第一料缸和/或所述第二料缸；将多个所述毛刺加工单体装配在磨料拉升设备中，利用所述磨料拉升设备将流体式磨料通过所述磨料流道挤压进所述毛刺加工单体中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力的步骤包括：

将多个所述毛刺加工单体装配在所述第一料缸和所述第二料缸之间，利用所述磨料拉升设备将所述流体式磨料在所述第一料缸和所述第二料缸之间做双向拉升运动的过程中，将所述流体式磨料通过所述磨料流道挤压进所述毛刺加工单体中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力。

进一步地，将多个所述毛刺加工单体装配在磨料拉升设备中，利用所述磨料拉升设备将流体式磨料通过所述磨料流道挤压进所述毛刺加工单体中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力的步骤还包括：

将多个所述毛刺加工单体通过预制的设备连接夹具装配在所述第一料缸和所述第二料缸之间；

所述磨料拉升设备将所述流体式磨料在所述第一料缸和所述第二料缸之间做双向拉升运动的过程中，将所述流体式磨料通过各个所述毛刺加工单体上的所述磨料流道挤压进所述毛刺加工空间，并在所述毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力。

进一步地，所述设备连接夹具包括：

第一连接板，所述第一连接板上设置有多个与所述第一料缸贯通的第一磨料挤压口；

保护支撑套，所述保护支撑套固定在所述第一连接板上，所述保护支撑套设置有与所述毛刺加工单体的外周沿相适配的装配空间，所述毛刺加工单体装配在所述装配空间内；

第二连接板，所述第二连接板上设置有多个与所述第二料缸贯通的第二磨料挤压口；

所述毛刺加工单体上的所述磨料流道与所述第一磨料挤压口及所述第二磨料挤压口一一对应地贯通。

本发明第二个方面，还提供了一种去除工件内相贯孔毛刺的加工系统，所述系统利用所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法去除工件内相贯孔的毛刺，所述系统包括：

保护夹具组件，所述保护夹具组件用于装配在所述工件上构成毛刺加工单体，所述保护夹具组件包括与所述通槽相适配的通槽保护结构，所述通槽保护结构与所述相贯孔之间预留有毛刺加工空间，所述通槽保护结构设置有磨料流道，所述磨料流道与所述毛刺加工空间贯通；

磨料拉升设备，多个所述毛刺加工单体装配在所述磨料拉升设备中，所述磨料拉升设备用于将流体式磨料通过所述磨料流道挤压进所述毛刺加工单体中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间产生去除毛刺的流体挤压切削力。

进一步地，所述磨料拉升设备包括相对设置的第一料缸和第二料缸，所述流体式磨料放置于所述第一料缸和/或所述第二料缸，所述系统还包括：

设备连接夹具，所述设备连接夹具用于将多个所述毛刺加工单体装配在所述第一料缸和所述第二料缸之间。

相对于现有技术而言，本发明提供的技术方案至少具备如下技术效果：

通过磨料拉升设备将流体式磨料通过磨料流道挤压进毛刺加工单体中，利用流体式磨料在毛刺加工空间产生的去除毛刺的流体挤压切削力来去除工件相贯孔的毛刺，实现了通过流体挤压切削的方式对相贯孔毛刺进行自动化加工去除。突破了传统的毛刺去除加工模式，去手工化并实现自动加工，不仅能有效去除毛刺还能提升孔及其它型面的表面粗糙度，能够推广使用在具有相贯孔的不同产品、型号的工装配件中，尤其适用于具有微细孔、异型交叉孔、内弯曲孔等内部结构较复杂且精度较高的零件，在避免损伤工件的同时，毛刺去除干净、加工质量高，较传统的加工模式，采用本发明提供的去除毛刺方法加工效率提高了90％以上，确保了配套进度的顺利进行，解决了生产瓶颈。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法的流程示意图；

图2为工件缸体的结构示意图；

图3为磨料拉升设备与装配有毛刺加工单体的设备连接夹具的加工连接示意图；

图4为毛刺加工单体的结构示意图；

图5为图4的爆炸示意图；

图6为图4的剖视图；

图7为装配有毛刺加工单体的设备连接夹具的结构示意图；

图8为第一连接板的俯视图；

图9为第一连接板和保护支撑套的连接结构示意图；

图10为本发明一实施例提供的毛刺加工动作关系说明图；

图11为缸体相贯孔处毛刺加工前的毛刺状态图；

图12为缸体相贯孔处毛刺加工后的效果图。

附图标记说明：

10、工件；11、相贯孔；12、光孔；13、螺纹孔；131、密封台阶面；20、保护夹具组件；21、端面保护盖；211、磨料入口；22、光孔保护塞；23、螺纹保护塞；24、安装间隙；A、毛刺加工空间；B、磨料流道；102、毛刺加工单体；30、磨料拉升设备；31、第一料缸；32、第二料缸；40、设备连接夹具；41、第一连接板；411、第一磨料挤压口；42、保护支撑套；421、装配空间；43、第二连接板；431、第二磨料挤压口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，为了清楚地说明本发明的内容，本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。

请参见图1，本发明第一个实施例提供了一种去除工件10内相贯孔11毛刺的加工方法，工件10上具有多个相贯孔11，相贯孔11两端具有贯通工件10的通槽，如图2所示，当工件10为泵主体零件的缸体时，通槽为位于缸体的相贯孔11两端的光孔12和螺纹孔13，该方法包括如下步骤：

步骤S11：将预制的保护夹具组件20装配在工件10上构成毛刺加工单体102，保护夹具组件20包括与通槽相适配的通槽保护结构，通槽保护结构与相贯孔11之间预留有毛刺加工空间A，通槽保护结构设置有磨料流道B，磨料流道B与毛刺加工空间A贯通。

步骤S12：将多个毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备30中，利用磨料拉升设备30将流体式磨料通过磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，以使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力。通过流体挤压切削力去除工件10内相贯孔11处的毛刺，不仅能有效去除毛刺，还能提升孔及其它型面的表面粗糙度。具体请参见图3所示的磨料拉升设备30与装配有毛刺加工单体102的设备连接夹具的加工连接示意图。图4和图5为毛刺加工单体102的具体结构示意图。

考虑工件10的结构特点复杂且精度较高，为方便操作且不至于破坏工件10的精度，如图6所示，本发明实施例提供的方法还包括：在通槽保护结构与通槽的接触处预留有预定距离的安装间隙24。

其中，请参见图5，工件10的通槽包括位于相贯孔11两端的螺纹孔13时，保护夹具组件20的通槽保护结构包括：螺纹保护塞23，螺纹保护塞23外部设置的螺纹结构与螺纹孔13相适配，螺纹保护塞23用于拧入螺纹孔13，螺纹保护塞23与相贯孔11之间预留有毛刺加工空间A，螺纹保护塞23设置有与毛刺加工空间A贯通的磨料流道B。

其中，请参见图5，工件10的通槽还包括位于相贯孔11两端的光孔12，则保护夹具组件20的通槽保护结构还包括：光孔保护塞22，光孔保护塞22插入光孔12，光孔保护塞22与相贯孔11之间预留有毛刺加工空间A，光孔保护塞22设置有与毛刺加工空间A贯通的磨料流道B。

具体地，请参见图6，螺纹保护塞23与螺纹孔13孔底处的密封台阶面131处留有预定距离的安装间隙24，本发明实施例在螺纹孔13孔底处的密封台阶面131预留0.1mm的安装间隙24，且该0.1mm的安装间隙24在不损坏工件10的同时，流体式磨料也不会在预留的安装间隙24中挤压流动，不流动将不会对工件10的关键位置造成影响，此预定距离的安装间隙24具有的特性为经过反复试验对比所得。光孔保护塞22与光孔12的接触内壁之间预留有预定距离的安装间隙24，如预留0.5mm的安装间隙24，该0.5mm的安装间隙24在不损坏工件10的同时，流体式磨料将不会在预留的安装间隙24中挤压流动，不流动将不会对工件10的接触内壁造成影响。从而确保了工件10的螺纹孔13和光孔12处的精度不会被破坏。

请参见图5，保护夹具组件20还包括端面保护盖21，端面保护盖21用于保护工件10两端的端部，端面保护盖21上预留有多个磨料入口211，磨料入口211与磨料流道B一一对应设置并贯通，以便于磨料拉升设备30将流体式磨料从磨料入口211、磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，以使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力。即各个螺纹保护塞23上设置的磨料流道B与端面保护盖21上相应位置处的磨料入口211对应设置并贯通。其次，本发明实施例是将光孔保护塞22固定在端面保护盖21上的，固定时各个光孔保护塞22的磨料流道B分别与相应的磨料入口211对应并贯通，光孔保护塞22固定在端面保护盖21上便于夹具的装卸。

请参见图3，磨料拉升设备30包括相对设置的第一料缸31和第二料缸32，流体式磨料放置于第一料缸31和/或第二料缸32。步骤S12将多个毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备30中，利用磨料拉升设备30将流体式磨料通过磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，以使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力的步骤具体包括：

将多个毛刺加工单体102装配在第一料缸31和第二料缸32之间，利用磨料拉升设备30将流体式磨料在第一料缸31和第二料缸32之间做双向拉升运动的过程中，将流体式磨料通过磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，以使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力。

具体地，步骤S12将多个毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备30中，利用磨料拉升设备30将流体式磨料通过磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，以使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力的步骤还包括：

将多个毛刺加工单体102通过预制的设备连接夹具40装配在第一料缸31和第二料缸32之间。磨料拉升设备30将流体式磨料在第一料缸31和第二料缸32之间做双向拉升运动的过程中，将流体式磨料通过各个毛刺加工单体102上的磨料流道B挤压进毛刺加工空间A，并在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力。

请参见图7至图9，设备连接夹具40包括第一连接板41、保护支撑套42以及第二连接板43。第一连接板41上设置有多个与第一料缸31贯通的第一磨料挤压口411(如图8所示)。保护支撑套42固定在第一连接板41上，保护支撑套42设置有与毛刺加工单体102的外周沿相适配的装配空间421(如图9所示)，毛刺加工单体102装配在装配空间421内。第二连接板43上设置有多个与第二料缸32贯通的第二磨料挤压口431。毛刺加工单体102上的磨料流道B与第一磨料挤压口411及第二磨料挤压口431一一对应地贯通。

本发明实施例通过磨料拉升设备30将流体式磨料通过磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，利用流体式磨料在毛刺加工空间A产生的去除毛刺的流体挤压切削力来去除工件10相贯孔11的毛刺，实现了通过流体挤压切削的方式对相贯孔11毛刺进行自动化加工去除。突破了传统的毛刺去除加工模式，去手工化并实现自动加工，不仅能有效去除毛刺还能提升孔及其它型面的表面粗糙度，能够推广使用在具有相贯孔11的不同产品、型号的工装配件中，尤其适用于具有微细孔、异型交叉孔、内弯曲孔等内部结构较复杂且精度较高的零件，在避免损伤工件10的同时，毛刺去除干净、加工质量高，较传统的加工模式，采用本发明提供的去除毛刺方法加工效率提高了90％以上，确保了配套进度的顺利进行，解决了生产瓶颈。

本发明第二个实施例还提供了一种去除工件10内相贯孔11毛刺的加工系统，请参见图3，系统利用本发明第一个实施例提供的去除工件内相贯孔11毛刺的加工方法去除工件10内相贯孔11的毛刺，该系统包括保护夹具组件20和磨料拉升设备30。其中，保护夹具组件20用于装配在工件10上构成毛刺加工单体102，保护夹具组件20包括与通槽相适配的通槽保护结构，通槽保护结构与相贯孔11之间预留有毛刺加工空间A，通槽保护结构设置有磨料流道B，磨料流道B与毛刺加工空间A贯通。多个毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备30中，磨料拉升设备30用于将流体式磨料通过磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，以使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力。

其中，磨料拉升设备30包括相对设置的第一料缸31和第二料缸32，流体式磨料放置于第一料缸31和/或第二料缸32，该系统还包括设备连接夹具40，设备连接夹具40用于将多个毛刺加工单体102装配在第一料缸31和第二料缸32之间。设备连接夹具40设置有多个与第一料缸31和第二料缸32贯通的磨料挤压通道，毛刺加工单体102一一对应地装配在磨料挤压通道中，且磨料挤压通道与磨料流道B贯通。

为使本发明更加清楚明白，本发明第三个实施例结合上述两个实施例及附图2至图12，当工件10为泵主体零件中的缸体时，介绍一个对缸体进行毛刺去除的应用实施例。

本发明实施例在根据作为工件10的缸体的相贯孔11和缸体整体的结构特点，设计了保护夹具组件20及设备连接夹具40，缸体结构如图2所示。通过保护夹具组件20对缸体的关键部位如光孔12和螺纹孔13进行保护，然后通过设备连接夹具40连接到磨料拉升设备30中，因本发明实施例提供的磨料拉升设备30为现有的合模夹紧设备，因此本发明实施例在图3仅示出了磨料拉升设备30料缸加工位置处的结构示意简图。利用合模夹紧设备能将流体式磨料在合模夹紧设备的第一料缸31和第二料缸32之间做双向拉升运动，使用磨料拉升设备30(通常也称为磨粒流设备、合模夹紧设备等)一次将多个由保护夹具组件20和工件10构成的毛刺加工单体102装夹在第一料缸31和第二料缸32之间，合模夹紧设备进行双向拉升加工模式，在设定压力磨料挤压切削下，去除缸体相贯孔11正、反两面毛刺共20处。

缸体的材料为铝青铜棒(QAl9-4),其结构特点是该零件多以孔系为主，主要的结构是两面均按照72°、36°的角度分布着Φ6.5(+0.004/0)mm的光孔12共10个，Φ8.2H9的单项阀堵帽孔(即螺纹孔13)共10组，其中，同轴Φ8.2H9、(M8×0.5-6H)、Φ4H9为一组。光孔12与单向阀堵帽孔分布在不同的分度圆上，相对面光孔12角度错开36°，分别相对于端面、外圆及对面光孔12三个基准的位置度为Φ0.1mm，Φ6.5(+0.004/0)mm的孔壁要求粗糙度Ra0.2，(M8×0.5-6H)螺纹基孔密封台阶面131要求粗糙度Ra0.2，平面度0.005mm，位置精度、尺寸精度要求很高，两端相互交错并贯通，因此加工过程中相贯处就会产生大量的加工毛刺而不易去除，直接影响到整个产品的使用性能。

根据缸体上述的零件结构特点分析，针对缸体的孔系尺寸及位置精度、表面粗糙度要求很高的情形，设计了保护夹具组件20和设备连接夹具40，两种夹具的设计目的是保证去除毛刺的同时，不影响零件各精度指标要求及产品使用性能。

一、保护夹具组件20设计：

保护夹具组件20包括盖板保护件和螺纹保护塞23，盖板保护件包括端面保护盖21和设置在端面保护盖21上的圆柱体结构的光孔保护塞22，端面保护盖21保护缸体的前后两端的端面不受磨料的损坏，光孔保护塞22保护缸体的Φ6.5mm孔，螺纹保护塞23保护M8螺纹孔13系。

螺纹保护塞23外部设置的螺纹结构与螺纹孔13相适配，螺纹保护塞23拧入螺纹孔13，螺纹保护塞23与相贯孔11之间预留有毛刺加工空间A，螺纹保护塞23设置有与毛刺加工空间A贯通的磨料流道B。

光孔保护塞22插入缸体的尺寸为Φ6.5mm的光孔12，光孔保护塞22与缸体的相贯孔11之间预留有毛刺加工空间A，光孔保护塞22设置有与毛刺加工空间A贯通的磨料流道B。

端面保护盖21上预留有多个磨料入口211，磨料入口211与螺纹保护塞23及光孔保护塞22的磨料流道B一一对应设置并贯通，以便于合模夹紧设备将流体式磨料从磨料入口211、磨料流道B挤压进毛刺加工单体102中，使流体式磨料在毛刺加工空间A产生去除毛刺的流体挤压切削力。

(1)制作保护夹具组件20材料选择：考虑到缸体零件本身为铝青铜的材质，为避免使用金属材料对缸体造成损伤，本发明实施例中的螺纹保护塞23、端面保护盖21以及光孔保护塞22可采用聚四氟乙烯、橡胶棒、铝棒等材质制作。本发明实施例通过对不同材料的反复加工试验、加工效果评价及夹具耐用性考量后，选取非金属聚砜棒作为主要材料制作保护夹具组件20。

(2)磨料流道的布置及与预留的孔安装间隙24设置：

磨料流道的布置是工件10的毛刺去除效果的关键，既能保证缸体加工的质量，同时也能保证零件加工精度，该流道布置涉及前期不同流道布置的大量实验，最终确定。磨料流道布局如图6所示。

安装间隙24设置：考虑到该缸体零件的结构特点复杂且精度较高，为方便操作且不至于破坏缸体的精度，螺纹保护塞23、光孔保护塞22需与相应的安装孔保持一定的距离的安装间隙24，避免加工过程、拔插端面保护盖21及拧螺纹保护塞23时，损伤孔壁,。反之，以较小的安装间隙24或无安装间隙24进行加工，因该工艺方法属于流体挤压切削，磨料在压力的作用下进入保护夹具组件20与零件孔壁的间隙中，在加工过程及拔插端面保护盖21时，进入安装间隙24的磨料会损伤Φ6.5mm孔壁及M8螺纹孔13底密封台阶面131，前者Φ6.5mm孔尺寸精度0.004mm、粗糙度Ra0.2,后者M8螺纹孔13底密封台阶面131平面度0.005mm、粗糙度Ra0.2。

如图6所示，在预留一定距离的安装间隙24时，当预留的安装间隙24充满磨料时，安装间隙24的间距应以磨料不会在预留的安装间隙24中挤压流动为设计目的，不流动将不会对工件10的关键位置造成影响，此特性也是经过反复试验所得。上、下端面保护盖21上的光孔保护塞22插入孔后径向与Φ6.5mm孔壁单边预留0.5mm，光孔保护塞22的底面距光孔12的孔底空出毛刺加工空间A即可，螺纹保护塞23拧入M8螺纹孔13后，螺纹保护塞23的底面距孔底密封台阶面131预留0.1mm即可。

二、设备连接夹具40的设计：

(1)设备连接夹具40组成：主要包括用于连接第一料缸31的第一连接板41(第一连接板41上设置保护零件的非金属材质的保护垫)、四个保护缸体的保护支撑套42、连接第二料缸32的第二连接板43。

(2)设备连接夹具40的材料选择：考虑零件材质、安装模式及刚性要求第一连接板41采用45号钢。零件保护支撑套42采用45号钢。第二连接板43采用铝板即可。

本发明实施例去除缸体相贯孔11的毛刺的步骤如下：

1、零件保护夹具组件20的组装连接，螺纹保护塞23拧入缸体的M8螺纹孔13系中，固定连接有光孔保护塞22的上、下端面保护盖21插入Φ6.5(+0.004/0)mm孔中，两个端面保护盖21相对缸体的正、反面分别与缸体进行贴合，基于缸体中部是中空的结构，端面保护盖21中间可加工螺纹形式的孔通过长螺钉将两个端面保护盖21连接锁紧在缸体两端构成毛刺加工单体102，毛刺加工单体102安装结构如图5所示。

2、设备连接夹具40的第一连接板41置于现有的合模夹紧设备具有的旋转托盘上，装夹上述带保护夹具组件20的缸体于第一连接板41上，安装零件保护支撑套42，连接第二连接板43，手持旋转托盘到合模夹紧设备的加工位置即可，安装如图3所示。

3、磨料准备及调制：根据不同材料，进行磨料的确认。磨料介质可包括：碳化硅、碳化硼、钻石粉等，从中选取一种磨料介质，根据零件不同的材料及结构特点来确认，本发明实施例根据该缸体的结构特点及效果试验，选取含200目碳化硅切削介质的磨料，切削介质经过反复试验所定。

4、磨料的调制，磨料主要构成:高分子载体、磨料介质、润滑油、软化剂，四者配比混合决定磨料的软硬程度、切削性能等，根据要达到的去除效果，将高分子载体、磨料介质、润滑油、软化剂进行混合调制构成流体式磨料，保证零件的加工精度和质量。

6、工作原理说明，利用磨料的流变特性，对具有微细孔、交叉异型孔、内弯曲孔等内部结构较复杂零件，在一定压力的控制下，磨料在合模夹紧设备的第一料缸31和第二料缸32之间作双向拉升运动，对零件加工部位反复挤压切削，实现毛刺去除的目的，解决了传统加工方式不能解决的毛刺去除及抛光瓶颈问题。使缸体满足产品使用要求，达到去手工化自动化加工的目的。

毛刺加工动作关系说明，带保护夹具组件20的缸体安装于设备连接夹具40的第一连接板41上，安装零件保护支撑套42并装配好毛刺加工单体102后，毛刺加工单体102上方连接第二连接板43，旋转手持托盘连接于合模夹紧设备的第一料缸31和第二料缸32之间，第二料缸32合模，根据设置好合模夹紧设备的压力(包括合模压力、切削压力)、时间、抛光次数等参数，自动启动，进行零件的自动化加工。毛刺加工动作关系说明如图10所示。

对于合模夹紧设备加工参数的设置，为本发明实施例为达到加工的稳定程度，保持既能去干净毛刺，又不损伤保护工装及零件关键位置，经过反复验证，现设定合模夹紧设备的加工参数：合模压力为900bar、切削压力为80bar,抛光时间为8分钟、抛光次数为2次。

本发明实施例通过利用流动的磨料去除毛刺的加工工艺方法，借助流体挤压切削设备，制作专用工装进行加工的方式，去手工化后达到了提高加工效率、保证加工质量的目的，加工前后效果对比良好。毛刺加工前后缸体相贯孔11处的结构状态分别如图11和图12所示。

可见，本发明实施例提供了一种去除相贯孔11毛刺的加工方法及夹具设计方案,解决了缸体等具有相贯孔11的零件的生产瓶颈。去手工化并实现自动加工，不仅能有效去除毛刺还能提升孔及其它型面的表面粗糙度。与传统毛刺加工方式相比，加工效率提升90％，并能推广到其他不同型号的产品中，尤其是具有微细孔、异型交叉孔、内弯曲孔等内部结构较复杂且精度较高的零件。减少了人力成本，劳动强度降低。避免划伤零件的同时毛刺去除干净，保证了良好的零件加工质量。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，其特征在于，所述工件(10)上具有多个相贯孔(11)，所述相贯孔(11)两端具有贯通所述工件(10)的通槽，所述方法包括：

将预制的保护夹具组件20装配在所述工件(10)上构成毛刺加工单体102，所述保护夹具组件20包括与所述通槽相适配的通槽保护结构，所述通槽保护结构与所述相贯孔(11)之间预留有毛刺加工空间(A)，所述通槽保护结构设置有磨料流道(B)，所述磨料流道(B)与所述毛刺加工空间(A)贯通；

将多个所述毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备(30)中，利用所述磨料拉升设备(30)将流体式磨料通过所述磨料流道(B)挤压进所述毛刺加工单体102中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间(A)产生去除毛刺的流体挤压切削力。

2.如权利要求1所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，其特征在于，还包括：

在所述通槽保护结构与所述通槽的接触处预留有预定距离的安装间隙(24)。

3.如权利要求1所述的去除工件(10)内相贯孔(11)毛刺的加工方法，其特征在于，所述通槽包括位于所述相贯孔(11)两端的螺纹孔(13)，所述通槽保护结构包括：

螺纹保护塞(23)，所述螺纹保护塞(23)用于拧入所述螺纹孔(13)，所述螺纹保护塞(23)与所述相贯孔(11)之间预留有所述毛刺加工空间(A)，所述螺纹保护塞(23)设置有与所述毛刺加工空间(A)贯通的所述磨料流道(B)。

4.如权利要求1所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，其特征在于，所述通槽还包括位于所述相贯孔(11)两端的光孔(12)，所述通槽保护结构还包括：

光孔保护塞(22)，所述光孔保护塞(22)插入所述光孔(12)，所述光孔保护塞(22)与所述相贯孔(11)之间预留有所述毛刺加工空间(A)，所述光孔保护塞(22)设置有与所述毛刺加工空间(A)贯通的所述磨料流道(B)。

5.如权利要求1所述的去除工件(10)内相贯孔(11)毛刺的加工方法，其特征在于，所述保护夹具组件20还包括：

端面保护盖(21)，所述端面保护盖(21)上预留有多个磨料入口(211)，所述磨料入口(211)与所述磨料流道(B)一一对应设置并贯通。

6.如权利要求1所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，其特征在于，所述磨料拉升设备(30)包括相对设置的第一料缸(31)和第二料缸(32)，所述流体式磨料放置于所述第一料缸(31)和/或所述第二料缸(32)；将多个所述毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备(30)中，利用所述磨料拉升设备(30)将流体式磨料通过所述磨料流道(B)挤压进所述毛刺加工单体102中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间(A)产生去除毛刺的流体挤压切削力的步骤包括：

将多个所述毛刺加工单体102装配在所述第一料缸(31)和所述第二料缸(32)之间，利用所述磨料拉升设备(30)将所述流体式磨料在所述第一料缸(31)和所述第二料缸(32)之间做双向拉升运动的过程中，将所述流体式磨料通过所述磨料流道(B)挤压进所述毛刺加工单体102中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间(A)产生去除毛刺的流体挤压切削力。

7.如权利要求6所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，其特征在于，将多个所述毛刺加工单体102装配在磨料拉升设备(30)中，利用所述磨料拉升设备(30)将流体式磨料通过所述磨料流道(B)挤压进所述毛刺加工单体102中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间(A)产生去除毛刺的流体挤压切削力的步骤还包括：

将多个所述毛刺加工单体102通过预制的设备连接夹具(40)装配在所述第一料缸(31)和所述第二料缸(32)之间；

所述磨料拉升设备(30)将所述流体式磨料在所述第一料缸(31)和所述第二料缸(32)之间做双向拉升运动的过程中，将所述流体式磨料通过各个所述毛刺加工单体102上的所述磨料流道(B)挤压进所述毛刺加工空间(A)，并在所述毛刺加工空间(A)产生去除毛刺的流体挤压切削力。

8.如权利要求7所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工方法，其特征在于，所述设备连接夹具(40)包括：

第一连接板(41)，所述第一连接板(41)上设置有多个与所述第一料缸(31)贯通的第一磨料挤压口(411)；

保护支撑套(42)，所述保护支撑套(42)固定在所述第一连接板(41)上，所述保护支撑套(42)设置有与所述毛刺加工单体102的外周沿相适配的装配空间(421)，所述毛刺加工单体102装配在所述装配空间(421)内；

第二连接板(43)，所述第二连接板(43)上设置有多个与所述第二料缸(32)贯通的第二磨料挤压口(431)；

所述毛刺加工单体102上的所述磨料流道(B)与所述第一磨料挤压口(411)及所述第二磨料挤压口(431)一一对应地贯通。

9.一种去除工件内相贯孔毛刺的加工系统，其特征在于，所述系统利用权利要求1至8任一所述的去除工件(10)内相贯孔(11)毛刺的加工方法去除工件(10)内相贯孔(11)的毛刺，所述系统包括：

保护夹具组件20，所述保护夹具组件20用于装配在所述工件(10)上构成毛刺加工单体102，所述保护夹具组件20包括与所述通槽相适配的通槽保护结构，所述通槽保护结构与所述相贯孔(11)之间预留有毛刺加工空间(A)，所述通槽保护结构设置有磨料流道(B)，所述磨料流道(B)与所述毛刺加工空间(A)贯通；

磨料拉升设备(30)，多个所述毛刺加工单体102装配在所述磨料拉升设备(30)中，所述磨料拉升设备(30)用于将流体式磨料通过所述磨料流道(B)挤压进所述毛刺加工单体102中，以使所述流体式磨料在所述毛刺加工空间(A)产生去除毛刺的流体挤压切削力。

10.如权利要求9所述的去除工件内相贯孔毛刺的加工系统，其特征在于，所述磨料拉升设备(30)包括相对设置的第一料缸(31)和第二料缸(32)，所述流体式磨料放置于所述第一料缸(31)和/或所述第二料缸(32)，所述系统还包括：

设备连接夹具(40)，所述设备连接夹具(40)用于将多个所述毛刺加工单体102装配在所述第一料缸(31)和所述第二料缸(32)之间。

Images