一種振動(dòng)去毛刺機(jī)試驗(yàn)

楊雨林 呂 彤 劉曉峰 李東祥 薛曉東 王成龍

（廊坊市北方天宇機(jī)電技術(shù)有限公司，河北 廊坊 065000）

引言

目前市場現(xiàn)有光整去毛刺機(jī)，工件箱一般是圓柱形內(nèi)腔，磨料在工件箱中做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過磨料與工件的相互運(yùn)動(dòng)，去除工件毛刺，對(duì)于光整一些箱體類零件具有一定局限性。本樣機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)磨料的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，還可以通過調(diào)整參數(shù)實(shí)現(xiàn)磨料的翻轉(zhuǎn)，與工件產(chǎn)生不規(guī)則的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。本試驗(yàn)選用的工件，具有有多個(gè)面和棱邊需要去毛刺，通過對(duì)各邊加工前后的對(duì)比以及加工前后工件質(zhì)量的變化可以較好的分析該樣機(jī)的光整效果，本文對(duì)該機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)分析進(jìn)行記錄，為不斷完善樣機(jī)及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)者提供重要參考。

1 振動(dòng)去毛刺機(jī)主要組成

1.1 外罩防護(hù)裝置

外罩防護(hù)裝置，選用透明玻璃窗，可以便于操作者觀看加工過程；整體結(jié)構(gòu)可以使加工區(qū)間封閉，與外界分離，起到防止液體飛濺、保護(hù)操作者、降低噪聲的作用。

1.2 工件區(qū)

工件區(qū)是一個(gè)長方體區(qū)域。 該區(qū)域內(nèi)有工裝夾具，用來固定被加工零件。驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)零件和工裝夾具振動(dòng)，介質(zhì)（磨料）和被加工零件在此區(qū)間相互運(yùn)動(dòng)。

1.3 介質(zhì)傳運(yùn)系統(tǒng)

介質(zhì)傳運(yùn)系統(tǒng)包含升降器、振動(dòng)篩分器和料斗裝置。穿過零件和工裝夾具的介質(zhì)和流體由振動(dòng)篩分器分離。介質(zhì)留在篦子上，而流體流到篦子以下。留下的介質(zhì)被振動(dòng)篩分器傳動(dòng)到升降器中，然后升降器將介質(zhì)倒入料斗中儲(chǔ)存直到下次需要再用，實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)的自動(dòng)循環(huán)傳輸。

1.4 水過濾系統(tǒng)

水過濾系統(tǒng)過濾槽中是水和防銹液的混合物。液體由泵傳輸?shù)綂A具上，液體流過夾具并穿過振動(dòng)篩分器的篦子，液體在篩分器下部從篩分器返回到過濾單元。

1.5 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要通過控制器、程序、定時(shí)器和傳感器等協(xié)調(diào)控制機(jī)器的運(yùn)行，控制系統(tǒng)可以根據(jù)需求設(shè)置。

1.6 工裝夾具

為使工件在工件區(qū)固定，需依據(jù)工件特點(diǎn)設(shè)置工裝夾具。

1.7 振動(dòng)模塊區(qū)域

該區(qū)域主要由振動(dòng)電機(jī)和振動(dòng)彈簧組成，為該設(shè)備提供動(dòng)力。

如圖1振動(dòng)去毛刺機(jī)結(jié)構(gòu)圖所示[1]。

圖1 振動(dòng)去毛刺機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

通過實(shí)驗(yàn)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

通過光整前后的工件照片的對(duì)比以及質(zhì)量變化，驗(yàn)證樣機(jī)光整區(qū)間去毛刺情況。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件

振動(dòng)電機(jī)50HZ、1450rpm，振動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，振動(dòng)電機(jī)偏心塊上下各3塊成90°分布；彈簧10×￠10，磨料：15mm×15mm斜三角棕剛玉，除銹磨液和水若干。

2.3 試驗(yàn)步驟

將加工后的工件稱重，并將有毛刺和翻邊的6個(gè)邊拍照；

檢查設(shè)備所有螺釘是否松動(dòng)，確保設(shè)備可安全運(yùn)行；工裝盒所有孔全部堵上；將有編號(hào)的46個(gè)軸承按圖2所示放置在工件箱；向工裝盒內(nèi)添加15mm×15mm棕剛玉 ，并添加適量的磨料和水；

變頻器調(diào)至50Hz，電機(jī)偏心塊順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；

啟動(dòng)電源，開始計(jì)時(shí)；

觀察工裝盒內(nèi)磨料的流場情況，記錄振幅，錄視頻；

設(shè)備運(yùn)行至5min和10min時(shí)，停機(jī)，觀察這2個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)工件毛刺去除的質(zhì)感；

關(guān)閉電源，記錄時(shí)間；

及時(shí)吹干光整后的工件，并稱重記錄；

拍之前選定的六條棱邊得照片；

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

圖2 工件加工示意圖

圖3 工件的6個(gè)棱邊

2.4 分析及結(jié)果

圖4 工件編號(hào)分布圖

工件的編號(hào)及分布如圖5所示，工裝箱內(nèi)加工工件1、2兩列加工效果較好。

中間及右半部分，光整效果較差。

料箱正前方水平振幅3.2mm、豎直振幅2mm，簡化為（3.2，2），左側(cè)振幅（2.5，2），工件中間振幅（1.5，1.5）右上角（1，1.5）右下角（1.5，1.5），工件箱各位置的振幅存在差異。

磨料按順時(shí)針方向，從中間向四周翻轉(zhuǎn)。

按安裝位置統(tǒng)計(jì)工件加工前后質(zhì)量的變化量[2]如下圖。

從圖5中可以看出中間區(qū)域工件質(zhì)量減小量一般小于0.05g，四周工件質(zhì)量減小量一般大于0.05g，可見該樣機(jī)具有去毛刺的功能。

圖5 工件質(zhì)量變化分布圖

工件加工前后對(duì)比：

2.4.1 由于版面有限，選取特點(diǎn)明顯的幾組圖片，下圖為光整效果較好的三組邊，從效果上看設(shè)備基本可以實(shí)現(xiàn)部分工件光整 后光滑無毛刺。

圖6 光整前 1

圖7 光整后 1

圖8 光整前 2

圖9 光整后 2

圖10 光整前3

圖11 光整后3

2.4.2 光整效果不理想的如下圖所示，大的翻遍不易去除，容易粘貼在工件上。

圖12 光整前 4

圖13 光整后 4

圖14 光整前 5

圖15 光整后5

由圖片可以看出，該振動(dòng)式光整機(jī)對(duì)工件上小毛刺光整效果較好，對(duì)于大翻邊光整效果較差。

3 總結(jié)

本次試驗(yàn)對(duì)該樣機(jī)進(jìn)行初步驗(yàn)證，該樣機(jī)對(duì)于工件的小毛刺光整效果較好，對(duì)于大毛刺和翻邊的光整需要對(duì)樣機(jī)進(jìn)行技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，我們會(huì)在后續(xù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

[1]Larry A-Rriach，920 N-jefferson.Cleaning and deburring of machine or cast parts[P].United States：4716684.1988.

[2]李云雁，胡傳榮.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ，2008，7.