机械加工去除毛刺的方法

张明德+张宝+周建+钟杰+刘滨+徐中良

摘要：毛刺的存在对产品质量及产品装配、使用、尺寸精度、形位精度影响很大，严重则使整套产品报废，整部机器无法运转。生产中，为保证产品的设计要求，操作者和设计工程人员摸索出了机械加工去除毛刺的几种方法，来保证产品的设计要求。

关键词：毛刺；物理去除；化学去除

机械加工是指利用传统的加工方法，按照图纸的图样和尺寸，使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工前所需要做的工作，避免在加工过程中发生加工失误，造成经济损失。

毛刺—是指金属材料在加工过程中受挤压变形，在产品加工边缘生成的一种多余的铁屑，俗称飞边，毛刺对产品质量及产品装配、使用、尺寸精度、形位精度影响很大，严重时，由于毛刺的原因，使整套产品报废、整部机器无法运转，给产品质量和企业名誉带来恶劣的影响，经济利益受到严重损失。所以为了保证产品的设计要求，操作者和设计工程人员都想方设法，能够在生产过程中杜绝毛刺的产生，来保证产品的设计要求。

到目前为止，解决毛刺的方法：只有在产品加工结束后，增加去除毛刺的工序环节。现在去除毛刺的主要方法有两大类。化学去除类和物理去除类，化学类主要用于，形状复杂、畸形、精度要求高、性价比高的精密核心工件。物理类用于表面粗糙、尺寸精度要求不是很高，容易用手动操作去除的零件。

化学去毛刺工艺一种浸泡工艺，通过浸泡的方式来达到去除毛刺的效果。该工艺源自德国，目前主要的合作对象是德国博世集团，该工艺广泛应用于汽车，航空航天领域，金属零件加工领域等，适合的工件一般为汽车零部件；冲压件；油泵油嘴零件；纺织零件；齿轮零件；轴承零件；电子元器件；轴承件；传动零部件；紧固件；CNC加工件等等，该工艺主要是利用毛刺和工件本身组织结构的差异性，通过垂直反应的原理，来达到去除毛刺的效果。我们对于毛刺的定义是指毛刺的厚度是在20丝以下的工件，与毛刺的高度没有关系。

目前德國CULLYGRAT化学去毛刺工艺有两种药水：

CG-FE（铁件去毛刺药水）：主要针对一些铁素体钢材，目前可以处理350多种不同材质的工件，处理不了的是不锈钢奥氏体的零件，也就是说含CR不能超过18%，但不含镍的零件。

CG-CU（铜件去毛刺药水）：主要是针对一些铜材，适合一些黄铜，青铜等零件，只要是铜件，基本上都可以采用此工艺去除毛刺的。

何时使用CULLYGRAT化学去毛刺工艺最有效：

1.当内孔或多孔，多边棱和锐角的复杂零件不能用常规工艺去除时.

2.当工件不仅需要去毛刺时，还要改变宏观几何形状时.

3.当须得到纯金属表面时.

4.当须保证连续的批量生产时.

5.当要求的公差范围极小，且须保证精度能准确复制时.

相比较传统的去毛刺而言，该工艺在在可靠性，可重复性，稳定性，环保性等方面更是远优越于传统工艺，以下就该工艺性能简单介绍如下。

第一，高效省时。

相比传统工艺而言，该工艺在处理时间上得到了很大的改善。采用该工艺进行去毛刺处理，一般只需要几分钟，最短的产品只需要几十秒，更具体情况，要取决于产品的材质，毛刺的大小及客户的处理要求。高效省时的另一个表现是该工艺可大范围的应用于批量生产。由于该产品有极高的可复制性和可靠性，加工出来的产品无论是在精密度还是颜色尺寸等方面，都有极高一致性，特别在尺寸控制方面，其精密度更是可达到微米要求。这些都为其在工业上大范围应用提供了保障。

第二，提高产品表面光洁度。

采用该工艺处理毛刺，还能改善工件的表面光洁度，从而达到抛光效果。工件在经过各种方式加工出来时，其平面都不同程度的有一个粗糙度，在经该工艺处理时，能很好的降低该指标，这是因为该工艺可以选择性的对产品进行垂直反应，让凹凸不平面逐渐趋近于平面。

第三，应用范围广。

一个产品能否采用该工艺主要取决于该产品的材质和处理要求，不受其加工方式，几何形状等影响。其针对的材料主要是铁，铜，及其合金材料，到目前为止，其成功应用的材质已达350多种，应用领域更为广泛，特别在各种机加工和机械，电子制造领域，应用更为尤其。

第四，安全可靠，环保经济，操作简单。

采用该工艺进行去毛刺处理，具有安全可靠，环保等特点。安全主要表面在两大方面，第一，产品安全，主要指加工出来的产品有较高的质量保证，不会因该工艺而改变产品的机械性能和物理化学属性。此外，还包括产品本身的安全性能，它具有MSDS安全认证。第二，操作及人员安全。该工艺不需专门的技术人员进行操作，操作人员只需要经过简单培训，即可上岗，而且在操作时，只需注意一般的化学试剂操作安全即可。提到环保，该产品符合ROHS认证，这也是其能在德国博世公司长期应用的一个重要保证。

第五能提高产品的电镀效果及磷化量，防止氢脆现象。

由于该产品能较为普遍的改善产品的表面光洁度，这就有利于提升产品的电镀依附力，从而改善电镀效果。此外，采用该工艺不会产生氢脆现象，这是因为采用该工艺不会形成密闭空间，这就有利于防止电镀时的酸性物质滞留在工件的内部，从而防止氢元素进入到工件的内部材质而导致氢脆。

第六能增强产品的防腐抗蚀能力。

采用该工艺能更好的让防锈层等和产品结合，从而更好的保护工件。针对该工艺，曾经有客户做过盐雾测试，结果发现，有经该工艺处理的产品，能大大的延长其盐雾测试时间。

物理去除毛刺类主要有：粗级（硬接触）切削、磨削、锉刀、刮刀、普通级（柔软接触）、砂带磨、研磨、弹性砂轮磨削、抛光及冲洗加工。

化学去除毛刺类有：精密级（柔性接触）、电化学加工、电解磨削、磨粒流、磁力研磨、超精密级（精密接触）、电解去毛刺、热能去毛刺、密镭强力超声波去毛刺。

我们在选择去除毛刺方法时，要考虑多方面的因素，例如零件材料特性、结构形状、尺寸大小和精密程度，尤其要注意表面粗糙度、尺寸公差、变形以及残余应力等变化影响。

参考文献：

[1]陈飞飞.数控车加工中螺纹倒角处毛刺的去除方法分析[J].黑龙江科技信息.2015-04-25.

[2]陈兰兰.电化学去毛刺的建模与实验研究[D].大连理工大学.2009-11-01.