[发明专利]基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及精密加工领域，尤其是一种工件表面光整去毛刺加工 方法。

背景技术

在去除材料的机械加工中，由去除材料力引起的工件材料塑性变 形，并且伸出工件两相邻表面的凸出物称为毛刺。精加工中的去毛刺 工艺属于工件表面光整加工范畴，一般为零件制造过程中的最终精加 工工序。因此，精加工中的去毛刺工序不仅需要对工件表面的毛刺进 行去除，还要使工件保持良好的表面质量；当然，最好是还能够改善 工件的表面质量。所以，不但去毛刺效果好、加工效率高、适用范围 较广、实施成本较低，而且还能够大幅改善工件的表面质量的去毛刺 加工方法是较为理想的去毛刺加工方法。

目前，国外已从系统工程的角度来研究毛刺问题，并成立了“世 界去毛刺协会”，大力实施“毛刺工程”，常见的去毛刺方法有振动去 毛刺法，滚动去毛刺法，电化学去毛刺法，摇筒窜光去毛刺法，化学 去毛刺法，热能去毛刺法，挤压珩磨去毛刺法，喷射去毛刺法，这些 去毛刺方法都或多或少存在一些弊端，不够理想。

发明内容

为了克服现有去毛刺加工方法的去毛刺效果较差、加工效率较低、 适用范围较窄、成本较高的不足，本发明提供一种工件表面光整去毛 刺加工方法，该方法不但去毛刺效果好、加工效率高、适用范围较广、 实施成本较低，而且还能够大幅改善工件的表面质量。

为了解决上述技术问题本发明的技术方案如下：

一种基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工方法，采用含 有磨料的具有剪切增稠效应的非牛顿流体作为加工液；加工过程中， 工件相对加工液运动，对加工液施加剪切力，直到工件表面的毛刺被 去除，得到产品。

前述的基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工方法中，所 述工件的材质为普通钢、中碳钢、合金钢、轴承钢、不锈钢或弹簧钢。

进一步，所述加工液由20～40份的多羟基醛高聚体、35～50份 的磨料、3～5份的化学活性剂和30～40份的水组成，用量为重量份； 所述磨料粒径为2～15μm；所述磨料由碳化硼、碳化硅、氧化铝中的 两种以上物质组成；所述化学活性剂由月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、 椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、醇醚磷酸酯、椰油酸单乙醇 酰胺、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂基两性醋酸钠中的两种以上物质组 成。研究发现，在上述加工条件下，本发明方法的加工效率较高。

更进一步，所述磨料由50％(重量百分比)的碳化硼、25％(重 量百分比)的碳化硅和25％(重量百分比)的氧化铝组成，其中，碳 化硼的粒径为2～10μm，碳化硅的粒径为5～15μm，氧化铝的粒径为 8～15μm；所述化学活性剂由60％(重量百分比)的醇醚磷酸酯和40％ (重量百分比)的月桂基两性醋酸钠组成。研究进一步发现，在上述 加工条件下，本发明方法的加工效率可以得到进一步提高。

再进一步，加工过程中，加工液的温度为35～45℃。实验表明， 在该温度条件下，本发明方法的加工效率较高。

作为前述的基于剪切增稠机理的工件表面光整去毛刺加工方法的 改进，加工过程中，工件相对于加工液做行星式运动，即在工件自转， 加工液在加工池中随加工池一起旋转，且工件相对加工液的旋转轴心 旋转，工件的自转速度为100～1000r/min，加工液的旋转速度为 60r/min～300r/min。实验结果表明，在上述加工条件下，本发明方法的 加工效率较高。

作为优选，加工过程中，工件的自转速度为200～600r/min，加工 液的旋转速度为80r/min～120r/min。

与现有技术相比，本发明提供了一种全新的工件表面光整去毛刺 加工方法，并具有了以下有益的技术效果。(1)加工效果好，效率高； (2)适用范围广，能够用于对各种曲面形状的工件表面进行去毛刺加 工；(3)实施成本低；(4)能够大幅提高工件的表面质量。

附图说明

图1是本发明方法对异形工件表面去毛刺设备的整体示意图。

图2是本发明方法基于剪切增稠机理对异形工件表面去毛刺的微 观模型示意图，其中，(a)表示未发生剪切增稠；(b)表示剪切增稠 初始阶段；(c)表示剪切增稠增强；(d)表示剪切增稠减弱。