随着制造商努力生产更精密的零件，去毛刺、倒圆和抛光技术变得越来越重要
高性能工程颗粒和改进的树脂粘合系统根据 Norton Abrasives Saint Gobain 的说法，在 Vortex 无纺布产品中使用 Vortex 意味着更快的精加工和去毛刺。毛刺、锋利的边缘和粗糙的表面甚至困扰着最精确的金属切割或成型工艺。去毛刺和精加工通常可以被视为制造过程的继子，但随着公差越来越严格和精密设备成为常态，它的重要性也越来越大。去毛刺的许多原因在最近几年也发生了变化。 “长期以来，去毛刺与安全相关，尤其是处理零件，”A 解释说dam Mutschler，Cleveland Deburring Machine Co.（克利夫兰）的销售经理。他的评论基于他在家族企业中 10 年的经验。 “以前，你可能有一个非常锋利的零件，操作员会自己组装零件和切割，”他说。现在，随着装配自动化的发展，毛刺、锋利的边缘和其他缺陷已成为更多的功能问题。 “在发动机中使用的可变凸轮正时部件中，一个小毛刺可能会对成品装配造成严重破坏，”他说。
他强调，这些所需的后加工操作不仅仅是去除毛刺——减少锋利的边缘还通过消除应力集中来提高稳健性。锋利的边缘可能会失败。还有大量的去毛刺技术和选择可供选择。 “每项技术都有其优点和缺点，”他说。 Cleveland Deburring 专注于机械形式的去毛刺，特别是特别是在刷子、各种形式的磨料去毛刺和通常带有固定零件的硬工具中。
Mutschler 还注意到对自动化解决方案的日益重视。 “手动去毛刺和修补当然还没有消亡，但有时它似乎是这种趋势，”他解释道。作为回应，克利夫兰已成为 FANUC 授权的机器人集成商，主要用于专用去毛刺单元内的材料处理。他说：“我认为，向自动化的转变与努力消除人为错误以及降低成本有关。”
该公司的产品包括范围广泛的设备，从便携式去毛刺机到锥齿轮和齿圈去毛刺的专用设备。他说他们最受欢迎的设备是通过式去毛刺机，即 CDMC Mag 系列。使用一系列磁性传送带，零件以正确的方向呈现给刷子组。第一组刷机方法从上面和第二个从下面。可选的消磁器可去除传送带引起的剩磁。 “这些设备每小时最多可处理 1200 个零件，”他说。
其他公司正在加入。ARKU（辛辛那提）在提供给制造部门的新闻稿中宣布，这或许是去毛刺日益重要的一个迹象其新的 EdgeBreaker 去毛刺和圆角机正在进入“光滑度业务”。 EdgeBreaker 以其平整度和零件矫平技术而闻名，专为厚度较大的板材去毛刺而设计。据新闻稿称，Edgebreaker 是一种干式加工应用程序，可以进行双面去毛刺和倒圆。对于铝、钢或钛，配备 EdgeBreaker 的摆动辊去除不需要的毛刺，同时配备圆角锁的横向滚圆单元同时对两侧的边缘进行倒圆。
批量精加工
瓦尔特·特洛瓦l (Grand Rapids, MI) 是历史最悠久的公司之一，于 1931 年在德国开展业务，提供去毛刺和精加工设备，尤其是批量精加工技术。 “去毛刺的问题与我们刚开始时一样，但围绕去毛刺的问题更严重，”该公司销售经理 Ken Raby 说。他同意，由于难以培训熟练的手工去毛刺和精加工操作员，因此出现了更多自动化的趋势。此外，工作单元中的个体操作员被要求执行更多的多项任务，这使得他们在执行其他任务的同时更难以掌握手工去毛刺的工艺，他说。
机器人末端使用的刷子通常是一种有效去毛刺的有用方法，例如这些avail来自 Pferd 的能力。更多的自动化转化为对 Raby 所描述的更高能量质量精加工设备的需求增加。根据 Raby 的说法，批量精加工通常指的是任何去毛刺、边缘折断或表面修整过程，其中工件虽然被限制在一个腔室中，但没有被固定。这可能包括振动碗、翻滚桶、离心桶和离心盘机，它们用某种类型的介质翻滚零件以去除毛刺、抛光和圆边。介质通常是研磨剂、水和肥皂，但也可以选择干燥介质。 Walther Trowal 广泛的设备目录中提供了每个类别的示例。
零件本身变得更小、更精确和更复杂。 “为了满足当今市场的需求，我们开发了多振动器或 MV 设备系列，”他说。 “MV 机器现在可以完成过去无法完成的部分，在我看来接近于操作或者可以用手打磨，”他说。 Walther Trowal 提供三种尺寸的 MV 机器，MV21、MV25 和最新的 MV32。与典型的批量精加工设备不同，工件安装在位于工作碗底部的夹紧装置上。一旦工件就位，工作碗就会充满介质，并由两个或三个振动电机供电。他将这些机器描述为北美最受欢迎的选择之一。
另一条自动化设备线是连续振动器的 AV 线。这些移动零件通过槽形工作碗。该公司认为它最适用于坚固的中小型零件，例如冲压件或压铸件，并且专为 24/7 全天候运行而设计，很少或没有人为干预。
他向工程师提供建议。 “准备好进行测试，”他建议道。 “没有现成的产品可以在 10 分钟内准备好。做正确的过程需要时间。”他指出 Walther Trowal 已经证明为他提供了范围广泛的测试设备和分析软件以提供帮助。 “不幸的是，任何大学都没有教授去毛刺和精加工，因此获得帮助至关重要，”他说。
高能应用
对于高精度、高价值的零件， United Surface Solutions（加利福尼亚州圣达菲斯普林斯）的首席执行官 Ken Bagdasarian 说，去毛刺过程需要保持一致。 “例如，大型航空航天公司正在使用价值 500 万美元的五轴 CNC 机器来生产公差为百万分之一英寸的零件。如果他们尝试用振动碗或什至手动去毛刺，他们可能会收到高达 40% 的零件拒收率，”他说。他还说，一些更常见的机械去毛刺设备，如滚筒、振动碗、离心盘或拖曳整理器，可提供 1 到 1.5 g 的力。
Walther Trowal 的 MV 系列机器具有将零件固定到振动台底部的功能碗，提供更高能量的工艺。相比之下，United Surface 专门提供 Bagdasarian 所说的高端解决方案，其形式为离心圆筒精加工机。“这些是非常激进的批量精加工机器。它们生产超过 30 g's force in the deburring process,这提供了两个好处——速度和一致性，”他说。他引用了时间比较，其中离心桶机可以在 10 分钟内生产光滑的零件，而振动碗可能需要三个小时。“它也是更加一致，高达 100%，”他说。他还指出，高 g 力意味着制造商可以使用更小的介质并仍然获得可接受的结果，因此现在可以在精密零件中使用更小的内径和特征. “离心桶不是新技术。它自 20 世纪初就为人所知。但直到最近几十年，我们才引入它，”他说，因为高精度技术使其优势具有吸引力。 “我们用我们的机器制造零件，每个零件的成本为 50,000 美元。”
他还提到了自动化对他的客户越来越重要。 “我们的机器有许多控件，可通过 PLC 和触摸屏进行访问，并且所有控件都可以通过传感器进行编程以帮助流程，”他说。精确控制高能去毛刺至关重要。如果过程运行时间过长，30 g 可以很容易地减少零件报废。他指着他们最新的机器是该公司的 CPC4000。它被宣传为能够处理小零件和大零件，最长可达 27.5 英寸（70 厘米），并带有可选的自动升降机和填充系统。也可提供更大的机器。
应用多样化、关键、无处不在
“去毛刺Pferd Inc.（密尔沃基）全国技术销售经理 John Thompson 表示：用浸渍刷。从延长汽车变速箱的使用寿命到防止食品处理设备中的小颗粒，去毛刺都是至关重要的。根据 Thompson 的说法，在为手头或非手头应用提供工具的同时，他同意自动化的手头去毛刺似乎正在增加。 “我们制造用于去毛刺设备的组件，”他解释道。每个应用程序仍然需要仔细考虑。在 Pferd 等组件供应商的帮助下，设计去毛刺技术并不是一门精确的科学。
随着制造工艺的改进，他注意到了一些技术转变。 “许多曾经需要的后处理工作不再需要，”他解释说艾恩。 “我们每天接到的关于精加工的电话多于粗加工。这个过程本身的效率已经提高，所以它需要的后期工作要少得多。”例如，近年来带锯的精度有了很大提高，锯缝更细，浪费更少。 “你根本不需要做那么多的去毛刺工作，”他说。
在他的实践中，汤普森注意到了使用非金属磨料的趋势。 “与其他类型的刷子相比，这些可以为您提供更多的接触面积，”他解释道。 Thompson 表示，这是由于在几乎所有应用中都使用了更多的有色金属。铝、镁、钛、不锈钢和合金以及复合材料都非常适合使用非金属磨料去毛刺。 Pferd 的 M-BRAD 研磨丝刷，使用 6.12 尼龙单丝均匀包裹研磨砂粒。 “与金属 fi 相比，污染问题要小得多遗憾的是，影响更大，非金属灯丝的整体寿命更长，”他解释道。非金属磨料可包括嵌入尼龙丝中的陶瓷、碳化硅、氧化铝或金刚石。该公司指出，M-BRAD 适用于湿式和干式应用，并声称它不会降低工件的尺寸。 “我还可以控制细丝尺寸，从而为设计工艺提供更多选择，”他说。
看法和使用
Thin Wheels & Construction 产品管理总监 Mike Radaelli Norton Abrasives Saint Gobain（马萨诸塞州伍斯特）的产品注意到去毛刺在 MRO 操作中的广泛使用，尤其是在原始零件制造中。与本文采访的其他人一样，他销售用于各种行业的去毛刺磨料，从飞机涡轮叶片到高尔夫球杆。铸件需要去毛边、边缘混合、使表面发亮每个领域。 “过去 10 到 20 年的总体趋势就是我们所说的手动到机器，”Radaelli 说。 “即使在今天，许多客户仍在手工进行这些操作。”
高能离心机筒修整机有多种虽然 Norton Abrasives Saint Gobain 销售用于去毛刺操作的成品磨料，手持式或自动，但 Radaelli 发现部署自己的应用工程部门以帮助客户开发正确流程的价值。 “即使我们不出售机器，我们也会确保客户获得他们需要的自动化解决方案，”他说。他说，这种从手动到机器的运动是全球性的。他讲述了即使在低成本劳动力市场也是如此。例如，诺顿帮助东南亚一家高尔夫球杆供应商安装了自动去毛刺解决方案。他们主要是手工完成这项工作，但希望改善员工的人体工学工作量并提高吞吐量。
“向自动化转变，同时提高速度、降低成本并提高质量和一致性需要更好的磨料，”他说。例如，他注意到他的公司正在开发经过处理和成型的陶瓷磨料。这些工程陶瓷砂粒用途广泛，让磨料设计者可以自由地将它们作为颗粒粘合成一个球体，然后可以进入涂附磨具或砂轮。 “这赋予了它三维切割作用，增加了使用寿命和产量，”他说。
Radaelli 指出，诺顿的新产品融合了这些技术趋势，包括 Norton Quantum3 砂轮、Norton Blaze 剥离盘和 Norton Vortex 无纺布。 “Norton Vortex 技术可以帮助您跳过步骤，无需从粗糙的金属去除到抛光，只需六步到三步，”他说，通过先进的切割操作。 “一百年来，人们一直在使用涂附磨具，他们对此已经很熟悉了。但更快的方法是使用我们所说的非织造产品，采用尼龙等合成材料制成回旋式快速抛光轮。与带式涂附磨具相比，您可以通过它的部件要多得多，”他说。
多样性和预防
“有 124 种不同的去毛刺方法，”LaRoux Gillespie 说，他是一名在去毛刺领域著名的中小企业专家和顾问。然而，他强调，最好的解决办法是一开始就不要创建，或者至少尽可能地减少它们。 “机械师 [操作切削工具] 有能力将毛刺的尺寸最小化，在某些情况下可以在那里去除大部分毛刺，”他说，通过在第二遍中使用倒角刀或去毛刺刷。他承认，虽然完全防止它们可能是最好的方法，但并不总是最经济的。 “在我大约 5% 的咨询实践中，我可以帮助客户真正防止毛刺，”他说，“所以我大部分时间都在帮助最大限度地减少毛刺并寻找最有效的去除工艺。”可以选择刀具路径、刀具设计和锋利度以及其他加工参数，以大大减小毛刺尺寸。
“在切割机上刷掉毛刺是处理典型毛刺的最具成本效益的方法之一.正常工业中典型的毛刺尺寸为 0.003 英寸 [0.076 毫米] 厚，大约是人类头发的直径，”他解释道。 “有三四家主要公司生产各种刷子，几乎可以进入任何几何形状”并消除这种尺寸的毛刺。
他预测制造业将付出代价将来会更加关注毛刺和表面光洁度。 “我们做过调查，大多数人计算 [去毛刺] 的成本约为制造零件成本的 3-10%，”他说。 “在当今世界，这些成本高得足以让人担心。”他还警告说，去毛刺即使不花钱也会耗尽时间，零件在发货前等待去毛刺。 “经济很重要。在改进之前，您必须了解并量化降低去毛刺成本的最终目标。这是一个关键，”他说。
本文首次发表于 2016 年 10 月版的《制造工程》杂志。
