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去毛刺工艺的早期发展历程

发表时间:2025-03-25 14:48

去毛刺工艺的早期发展情况

早期对毛刺问题的认知

在机械加工的早期阶段,人们就已经注意到了毛刺的存在。机械切削加工金属时必然会产生毛刺,不过在当时,非专业人士通常以日常生活语言理解“毛刺”,认为这只是一个很小的问题。然而,随着工业化和自动化程度的逐步提高,机械加工领域对零件的要求发生了变化。特别是在航空、航天、仪器、仪表等领域,机械零件制造精度要求越来越高,机构设计越来越小型化。此时,人们逐渐认识到毛刺对零件的加工精度、装配精度、使用要求、再加工定位、操作安全和外观质量等许多方面都会产生不良影响。而且去毛刺要花费很多的时间和费用,这也成为降低成本的最大障碍之一。因此,对去毛刺工艺的要求开始越来越高。

早期去毛刺工艺的基本形式

早期的去毛刺工艺主要以手工作业为主。工人使用简单的工具,如锉刀、砂纸等,对零件表面的毛刺进行手动去除。这种方式操作简单,不需要复杂的设备,但效率极其低下,而且去毛刺的质量很大程度上取决于工人的经验和技能水平,难以保证零件的一致性和高精度要求。例如,在一些小型的机械加工厂,工人需要花费大量的时间对每个零件进行手工去毛刺,不仅劳动强度大,还容易出现漏处理或处理过度的情况。

去毛刺工艺早期的发展动力

工业发展需求推动

随着各工业发达国家制造业的不断发展,对机械零件的质量和精度要求越来越高。在航空航天领域,一个小小的毛刺都可能影响飞行器的性能和安全;在仪器仪表行业,毛刺可能导致设备的测量精度下降。因此,为了满足这些高端领域的需求,各国开始重视去毛刺工艺的研究和发展。例如美国、日本、德国等国家提出了“毛刺工程”或“毛刺技术”,投入大量的资源进行相关研究。

成本因素考量

由于手工去毛刺效率低、成本高,企业为了降低生产成本,提高生产效率,也迫切需要寻找更高效的去毛刺方法。去毛刺所花费的时间和费用成为企业降低成本的重要阻碍,促使企业积极探索新的去毛刺工艺。

早期去毛刺工艺方法的增加

随着对去毛刺工艺研究的不断深入,去毛刺的工艺方法开始逐年增加。据粗略统计,1972年,去除毛刺的方法仅有22种,到1975年增加到30种,1990年则已达70余种。除了传统的机械法,如使用锉刀、砂纸等,还出现了化学法和电解法等。化学法是利用化学试剂与毛刺发生化学反应,从而去除毛刺;电解法则是通过电解作用使毛刺溶解。这些新方法的出现,为不同材质和形状的零件去毛刺提供了更多的选择。

去毛刺工艺向机械化、自动化的转变

机械化尝试

为了提高去毛刺的效率和质量,人们开始尝试将去毛刺工艺向机械化方向发展。研发出了一些专门的去毛刺机械设备,这些设备能够利用机械力对零件进行去毛刺处理,相比于手工操作,效率有了显著提高。例如,一些旋转式的去毛刺设备,通过高速旋转的砂轮或刷子,对零件表面的毛刺进行打磨和清理。

自动化探索

随着自动化技术的发展,去毛刺工艺也开始向自动化方向迈进。自动化去毛刺设备能够根据预设的程序,自动完成零件的上料、去毛刺和下料等操作。一些先进的汽车制造商已经开始采用自动化生产线进行去毛刺作业,从而实现高效、高质量的生产。自动化去毛刺不仅提高了生产效率,还降低了人工成本,减少了人为因素对去毛刺质量的影响。

早期去毛刺工艺的代表技术——磨粒流加工

磨粒流加工是上世纪由美国两公司独立发展起来的一项新工艺技术,最初用于航空航天领域的复杂几何形状的合金工件的去毛刺加工。它通过将半固态的流体磨料挤压通过工件待加工表面来达到去毛刺、抛光、倒角和去除再铸层的目的。这种工艺具有在一次加工中完成去毛刺、抛光、倒圆角及改变零件表面性能的作用,可以同时加工一个或多个工件的单一或多个表面,能够高效、经济地加工传统方法难以加工的几何形状复杂的表面,如窄缝、交叉孔道、异形曲面等。磨粒流加工对材料的适用性强,不仅能加工几乎所有的金属材料,还可对玻璃、陶瓷等硬脆性材料进行加工。1983年磨粒流加工进入国内,开始主要是作为进口成套设备的配套设备引进的,其后国家尖端科技部门对这一新加工工艺进行了系统的研究,开发成功了磨粒流机床、流体磨料及完整的加工工艺,并逐渐在纺织、液压、模具等行业推广。

综上所述,去毛刺工艺在早期经历了从对手工毛刺问题的初步认知,到多种工艺方法的不断涌现,再到向机械化、自动化转变的发展过程。早期的这些发展为后来去毛刺工艺的进一步完善和创新奠定了坚实的基础。