機械零件表面的精整與光飾
時(shí)間:2016-08-08 作者: 瀏覽次數:
機械零件投入機械加工的每張圖紙都有去毛刺的技術(shù)要求,去毛刺工序,工藝人員往往無(wú)法編制工藝文件,通常采用銼刀、布輪、砂布、砂帶等辦法來(lái)去除毛刺。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展,人工去毛刺已不能適應現代市場(chǎng)竟爭的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)方式的要求,光整加工技術(shù)逐步取代了傳統的去毛刺工藝,而且越來(lái)越被人們所重視,目前有些先進(jìn)企業(yè)機械零件的精整與光飾已被技術(shù)人員編入圖紙技術(shù)要求的內容,并形成了標準工序。
自由磨具表面光整加工技術(shù)
自由磨具表面光整加工技術(shù)包括旋流式、離心式、叉軸式、臥式四大系列,及十幾種機型及相應的磨料磨液輔料,經(jīng)數百種機械零件的精整與光飾的工藝試驗研究,取得了較好效果。取得了較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
自由磨具光整加工注意事項
滾磨光整加工技術(shù)的實(shí)用工藝過(guò)程是:
除油處理→光整加工及去毛刺→分選→清洗→烘干→防銹處理
◆除油處理:光整前的零件要進(jìn)行徹底除油處理,常采用超聲波清洗方法效果最佳。如果工件上油污進(jìn)入,磨塊切削力明顯減弱,磨劑作用會(huì )降低、光整效果、效率下降,光整后的零件表面不光亮。
◆光整加工:光整加工主要是根據被光整零件件的結構形狀、尺寸大小及光整要求選擇或確定設備形式、設備規格、工藝用料、工藝參數等內容。
◆光整加工后處理包括三方面:磨塊與工件的分選、磨塊與工件的清洗及工件的脫水防銹。
磨塊與工件的分選常用方法有:手工篩選、機械篩選、振動(dòng)篩選、手工電磁分選和傳送帶式磁力分選,可根據實(shí)際情況選用。磨塊與工件的清洗采用超聲波清洗方法最佳,再用清請水沖洗干凈,要特別注意工件的脫水烘干和防銹處理。
大量工藝試驗發(fā)現,工件經(jīng)滾磨光整加工后表面光潔錚亮,其表層的活躍金屬分子赤裸暴露在空氣中很快氧化變黑,繼而生銹,原因清洗后留在零件表面上的水膜形成了電化學(xué)腐蝕所必須的一層電解質(zhì)溶液。水的電離度雖小,但仍可電離成H+和[OH]-,這種電離過(guò)程隨溫度升高而加快。同時(shí)水中還溶解有CO2、SO2等,都極易與水結合。
H2O→H++[OH]-
CO2+H2O→H2CO3→H++[HCO3]-
鐵和鐵中的雜質(zhì)浸泡在有H+、[OH]-和[HCO3]-等多種離子的溶液中一樣,形成了腐蝕電池,鐵是陽(yáng)極、雜質(zhì)是陰極。一般情況下,水膜里含有氧氣,陽(yáng)極上的鐵被氧化成Fe2+離子,在陽(yáng)極上獲得電子的是氧,然后與水結合成[OH]-離子。腐蝕反應為:
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
由此看來(lái),光整前除油處理和光整后的脫水烘干、防銹處理是非常必要的,二者缺一不可,其方法也很多。脫水烘干通常采用工業(yè)型甩干機,防銹油用主要成份是羊毛脂,石油磺酸鋇,石油磺酸鈉及助劑。機床、磨料和夾具是磨粒流加工的三個(gè)要素:
◆擠壓研磨機床:其作用是固定工件和夾具,控制擠出壓力。在一定的壓力作用下,使磨料研磨被加工表面,得到去毛刺、倒角的效果。機床壓力范圍從7~224kg/cm2;
◆磨料:是由一種具有粘彈性、柔軟性和切割性的半固態(tài)載體和一定量磨砂拌和而成。不同載體的粘度、磨砂種類(lèi)、磨粒大小,可以產(chǎn)生不同的效果。常用磨料類(lèi)型有:碳化硅、立方氮化硼、氧化鋁和金鋼砂。砂粒尺寸在0.005~1.5mm。高粘度磨料可用于對零件的壁面和大通道進(jìn)行均勻研磨;低粘度磨料用于對零部件邊角倒圓和小通道進(jìn)行研磨;
◆夾具:使零件定位,并引導磨料到達被加工部位,堵住不需要加工的部位。
要順利完成零件的磨粒流加工,得到最佳加工效果,影響因素很多,除設備以外,還包括磨料的選擇、擠壓力的大小、循環(huán)次數、夾具的合理設計等。
優(yōu)點(diǎn):擠壓研磨是對金屬材料進(jìn)行微量去除,對零件內腔交叉部位去毛刺并倒圓,達到精細加工的目的。磨粒流加工具有精確性、穩定性和靈活性。廣泛用于汽車(chē)業(yè)和各種生產(chǎn)制造業(yè)。它最根本的優(yōu)點(diǎn)是:可以通達零件復雜而難以進(jìn)入的部位;拋光表面均勻、完整;批量零件的加工效果重復一致。這些加工特點(diǎn)使零件性能得到改善,壽命延長(cháng),同時(shí)減免繁雜的手工勞動(dòng),大大降低勞動(dòng)強度。如汽車(chē)進(jìn)氣管,手工拋光其內表面時(shí),只能先切割開(kāi),拋光后再焊接起來(lái)。而用磨粒流加工方法,不需要切割打開(kāi)就可以完成內表面拋光。除了作為一種拋光手段,磨粒流工藝還可以對一些表面形狀公差、質(zhì)量要求極其嚴格的零件進(jìn)行微量磨削加工。
應用:磨料流加工適用于加工不同的零件和尺寸。小至0.2mm的小孔或1.5mm直徑的齒輪,大至50mm直徑的花鍵通道,甚至1.2m的透平葉輪。加工大型零件的機床可以裝置回旋臂或輸送軌道。
該工藝已廣泛用于汽車(chē)零部件的精加工:進(jìn)排氣管、進(jìn)氣門(mén)、增壓腔、噴油器、噴油嘴、氣缸頭、渦輪殼體和葉片、花鍵、齒輪、制動(dòng)器等。如:粗糙的氣缸頭鑄造件在專(zhuān)門(mén)的二工位磨粒流生產(chǎn)線(xiàn)上,每小時(shí)生產(chǎn)量可達到30件,粗糙度從Ra4μm或Ra5μm達到Ra0.4μm,可使廢氣排放量減少7%,發(fā)動(dòng)機功率增加6%,行駛里程數增加5%。
近年來(lái)研制開(kāi)發(fā)出的微孔磨粒流機床,在加工噴油嘴方面獨樹(shù)一幟。它根據擠出壓力、磨料溫度和粘度之間的關(guān)系,進(jìn)行復雜的程序運算。加工過(guò)程中,當噴油嘴的設定流量到達時(shí),加工即自動(dòng)停止。加工時(shí)間在10秒左右,流量散差可控制在±1%。與此加工設備配套的還有流量測試儀以及高壓清洗設備。這些設備可根據用戶(hù)需要,提供單工位或多工位的。也可以是帶機械手連接,包括加工、測量、清洗的全套系統。
機械零件投入機械加工的每張圖紙都有去毛刺的技術(shù)要求,去毛刺工序,工藝人員往往無(wú)法編制工藝文件,通常采用銼刀、布輪、砂布、砂帶等辦法來(lái)去除毛刺。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展,人工去毛刺已不能適應現代市場(chǎng)竟爭的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)方式的要求,光整加工技術(shù)逐步取代了傳統的去毛刺工藝,而且越來(lái)越被人們所重視,目前有些先進(jìn)企業(yè)機械零件的精整與光飾已被技術(shù)人員編入圖紙技術(shù)要求的內容,并形成了標準工序。
自由磨具表面光整加工技術(shù)
自由磨具表面光整加工技術(shù)包括旋流式、離心式、叉軸式、臥式四大系列,及十幾種機型及相應的磨料磨液輔料,經(jīng)數百種機械零件的精整與光飾的工藝試驗研究,取得了較好效果。取得了較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
自由磨具光整加工注意事項
滾磨光整加工技術(shù)的實(shí)用工藝過(guò)程是:
除油處理→光整加工及去毛刺→分選→清洗→烘干→防銹處理
◆除油處理:光整前的零件要進(jìn)行徹底除油處理,常采用超聲波清洗方法效果最佳。如果工件上油污進(jìn)入,磨塊切削力明顯減弱,磨劑作用會(huì )降低、光整效果、效率下降,光整后的零件表面不光亮。
◆光整加工:光整加工主要是根據被光整零件件的結構形狀、尺寸大小及光整要求選擇或確定設備形式、設備規格、工藝用料、工藝參數等內容。
◆光整加工后處理包括三方面:磨塊與工件的分選、磨塊與工件的清洗及工件的脫水防銹。
磨塊與工件的分選常用方法有:手工篩選、機械篩選、振動(dòng)篩選、手工電磁分選和傳送帶式磁力分選,可根據實(shí)際情況選用。磨塊與工件的清洗采用超聲波清洗方法最佳,再用清請水沖洗干凈,要特別注意工件的脫水烘干和防銹處理。
大量工藝試驗發(fā)現,工件經(jīng)滾磨光整加工后表面光潔錚亮,其表層的活躍金屬分子赤裸暴露在空氣中很快氧化變黑,繼而生銹,原因清洗后留在零件表面上的水膜形成了電化學(xué)腐蝕所必須的一層電解質(zhì)溶液。水的電離度雖小,但仍可電離成H+和[OH]-,這種電離過(guò)程隨溫度升高而加快。同時(shí)水中還溶解有CO2、SO2等,都極易與水結合。
H2O→H++[OH]-
CO2+H2O→H2CO3→H++[HCO3]-
鐵和鐵中的雜質(zhì)浸泡在有H+、[OH]-和[HCO3]-等多種離子的溶液中一樣,形成了腐蝕電池,鐵是陽(yáng)極、雜質(zhì)是陰極。一般情況下,水膜里含有氧氣,陽(yáng)極上的鐵被氧化成Fe2+離子,在陽(yáng)極上獲得電子的是氧,然后與水結合成[OH]-離子。腐蝕反應為:
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
由此看來(lái),光整前除油處理和光整后的脫水烘干、防銹處理是非常必要的,二者缺一不可,其方法也很多。脫水烘干通常采用工業(yè)型甩干機,防銹油用主要成份是羊毛脂,石油磺酸鋇,石油磺酸鈉及助劑。機床、磨料和夾具是磨粒流加工的三個(gè)要素:
◆擠壓研磨機床:其作用是固定工件和夾具,控制擠出壓力。在一定的壓力作用下,使磨料研磨被加工表面,得到去毛刺、倒角的效果。機床壓力范圍從7~224kg/cm2;
◆磨料:是由一種具有粘彈性、柔軟性和切割性的半固態(tài)載體和一定量磨砂拌和而成。不同載體的粘度、磨砂種類(lèi)、磨粒大小,可以產(chǎn)生不同的效果。常用磨料類(lèi)型有:碳化硅、立方氮化硼、氧化鋁和金鋼砂。砂粒尺寸在0.005~1.5mm。高粘度磨料可用于對零件的壁面和大通道進(jìn)行均勻研磨;低粘度磨料用于對零部件邊角倒圓和小通道進(jìn)行研磨;
◆夾具:使零件定位,并引導磨料到達被加工部位,堵住不需要加工的部位。
要順利完成零件的磨粒流加工,得到最佳加工效果,影響因素很多,除設備以外,還包括磨料的選擇、擠壓力的大小、循環(huán)次數、夾具的合理設計等。
優(yōu)點(diǎn):擠壓研磨是對金屬材料進(jìn)行微量去除,對零件內腔交叉部位去毛刺并倒圓,達到精細加工的目的。磨粒流加工具有精確性、穩定性和靈活性。廣泛用于汽車(chē)業(yè)和各種生產(chǎn)制造業(yè)。它最根本的優(yōu)點(diǎn)是:可以通達零件復雜而難以進(jìn)入的部位;拋光表面均勻、完整;批量零件的加工效果重復一致。這些加工特點(diǎn)使零件性能得到改善,壽命延長(cháng),同時(shí)減免繁雜的手工勞動(dòng),大大降低勞動(dòng)強度。如汽車(chē)進(jìn)氣管,手工拋光其內表面時(shí),只能先切割開(kāi),拋光后再焊接起來(lái)。而用磨粒流加工方法,不需要切割打開(kāi)就可以完成內表面拋光。除了作為一種拋光手段,磨粒流工藝還可以對一些表面形狀公差、質(zhì)量要求極其嚴格的零件進(jìn)行微量磨削加工。
應用:磨料流加工適用于加工不同的零件和尺寸。小至0.2mm的小孔或1.5mm直徑的齒輪,大至50mm直徑的花鍵通道,甚至1.2m的透平葉輪。加工大型零件的機床可以裝置回旋臂或輸送軌道。
該工藝已廣泛用于汽車(chē)零部件的精加工:進(jìn)排氣管、進(jìn)氣門(mén)、增壓腔、噴油器、噴油嘴、氣缸頭、渦輪殼體和葉片、花鍵、齒輪、制動(dòng)器等。如:粗糙的氣缸頭鑄造件在專(zhuān)門(mén)的二工位磨粒流生產(chǎn)線(xiàn)上,每小時(shí)生產(chǎn)量可達到30件,粗糙度從Ra4μm或Ra5μm達到Ra0.4μm,可使廢氣排放量減少7%,發(fā)動(dòng)機功率增加6%,行駛里程數增加5%。
近年來(lái)研制開(kāi)發(fā)出的微孔磨粒流機床,在加工噴油嘴方面獨樹(shù)一幟。它根據擠出壓力、磨料溫度和粘度之間的關(guān)系,進(jìn)行復雜的程序運算。加工過(guò)程中,當噴油嘴的設定流量到達時(shí),加工即自動(dòng)停止。加工時(shí)間在10秒左右,流量散差可控制在±1%。與此加工設備配套的還有流量測試儀以及高壓清洗設備。這些設備可根據用戶(hù)需要,提供單工位或多工位的。也可以是帶機械手連接,包括加工、測量、清洗的全套系統。