巧去机械加工毛刺

■山东中川液压有限公司 （临沭 276715） 张洪德 王金磊

摘要：根据实践经验，总结出一些减少和清除毛刺的方法，在设计、工艺和加工刀具方面都做了一些改善，切实提高了零件表面质量。

毛刺是加工过程中影响产品性能最主要的因素之一，特别是高端精密零部件，毛刺倍受关注。机械加工不可避免会产生一些毛刺，手工去毛刺受人员素质、技能水平等影响，质量不稳定，同时容易对重要面产生划伤、磕碰等，影响产品质量。所以机械加工时应尽可能少产生、甚至不产生毛刺，这就有必要在零件出现毛刺前加以控制。笔者经过长期的实践，总结出一些减少毛刺的方法。

1. 设计时在零件毛坯面增加倒角或圆角

在设计产品零件时，可根据零件结构和使用特点，在毛坯面上增加倒角或圆角，可有效地避免或减少毛刺的产生。如图1所示，在加工工件端面时，会在两平面的交点处产生毛刺。为减少毛刺的产生，在零件设计时增加（1～1.5）mm×45°的倒角，在零件毛坯设计时增加（6～7）mm× 45°的倒角。这样改进后在加工图示位置时便几乎不再产生毛刺。

2. 加工刀具的改善

零件在机械加工时所使用的切削刀具不可避免地会产生毛刺，通过改善刀具可减少毛刺的产生。如图2所示，在加工径向孔时，成形钻加工完成后容易产生长度为2～3mm、厚度为0.1～0.3mm的毛刺，使用普通的去毛刺工具很难把毛刺去除干净，同时反复去毛刺又容易划伤内孔表面，造成工件报废。经过反复试验验证，设计了钻尖尾部为180°的成形钻来加工图示工件的径向孔。改善后的刀具加工完成的工件，交叉孔处产生较小毛刺，用毛刷就能轻松去除，适用于大批量零件生产使用。

图1

图2

3. 改善加工工艺

零件的加工工艺也是影响毛刺产生的很重要的因素，合理的加工工艺能减少毛刺的产生，例如一些交叉孔较多的阀体、阀块等零件的加工，合理的孔加工顺序能有效地减少毛刺的产生。如图3所示，改善前的孔加工顺序为①→②→③，在孔③加工完成后就容易在图示位置产生毛刺，且较难去除，影响零件的质量。改善后的加工顺序为③→①→②，先加工孔③，再加工孔①和孔②，就能有效地减少毛刺的产生。

4. 改善机械加工走刀方式

零件在切削加工过程中，合理的走刀方向能有效地控制毛刺的产生。如图4所示，车削参数分别为：切削速度86～132m/min，进给量0.30～0.35mm/r，吃刀量0.8～2.0mm。由于车削工况为断续车削，改善前的普通粗、精车削走刀方式容易在图示位置产生长度为0.5～1.0mm的飞边毛刺，需要专门增加去毛刺工序来去除毛刺。我们可以通过改变精车的走刀方式和精车余量来避免毛刺的产生，精车余量由改善前的0.8mm改为0.5mm，走刀路线如图4所示。

如图5所示，车削参数分别为：主轴恒转速，切削速度160m/min，进给量0.25mm/r，切削量0.5～2.0mm。改善前的走刀方式易造成在图示位置产生毛刺，改善后更改最后1mm的切削方向，可避免产生毛刺，改善加工质量。

5. 其他抑制毛刺产生的小技巧

如图6所示，当零件为批量生产时，可以通过工装的改善，由一次加工一件改为一次加工三件。采用这种加工方式，上面两个工件不会产生毛刺，仅最下面的工件会产生毛刺，只有最下面的工件需要去毛刺，大大提升了去毛刺的效率。

对于一些零星加工的单件，如图7所示，在工件出口位置一定会出现毛刺，而且不容易去除。在加工图示径向斜孔时，增加辅助固定心棒，加工完成后撤去辅助心棒。由于辅助心棒的存在而避免了在图示位置产生毛刺，避免了毛刺存留、内孔壁划伤的风险，保证了零件的加工质量。

图3

图4

图5

图6

6. 结语

本文介绍了几种事前减少毛刺产生的方法，包括了设计、刀具和工艺等方面的示例，在实际使用时可根据示例举一反三、灵活应用，可减少毛刺的产生，提高零件质量，提高加工效率，降本增效。

图7

参考文献：

[1] 孟少农. 机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1996.

[2] 蔡春源，汪恺，余俊，等. 机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版业，2000.

[3] 陈宏钧. 实用机械加工工艺手册[M]. 北京：机械工业出版社，2009.

[4] 王先逵. 机械制造工艺学[M]. 北京：机械工业出版社，2006.

[5] 秦宗旺. 去毛刺技术手册[M]. 北京：宇航出版社，1995.

（收稿日期：20170426）