高压水可以同时对工件进行清洁和去毛刺，混合系统可以在此过程中包括机械去毛刺
越来越多的制造商希望向使用点提供无毛刺的完全清洁零件.为了应对这一挑战，零件制造商正在转向新技术。传统的机械和研磨去毛刺方法包括使用去毛刺工具和旋转刷或振动精加工的手动和/或机器人机械去毛刺。磨料流加工 (AFM)、热能法 (TEM) 以及较小程度上的电化学加工 (ECM) 是业界众所周知的去毛刺方法。最近，高压水 (HPW) 去毛刺在汽车行业及其他行业获得了更广泛的认可，作为一种特别环保且对零件友好的技术，可用于去除零件污染物、毛刺和碎屑，同时清洁零件。
高压水去毛刺与其他方法相比有很多优点工艺，首先也是最重要的是零件在去毛刺后是干净的，没有残留物。与其他过程的简要比较说明了这一点。当您使用手工去毛刺时，质量并不总是一致的，工作通常是劳动密集型的，而且内部特征通常很难达到。即使去毛刺，零件仍然需要清洁。使用机器人去毛刺，无法始终达到内部特征，无法完全确定地去除非常小、松散附着的切屑，而且零件仍然需要清洁。
使用原子力显微镜，研磨材料被强制去除通过零件，然后必须从零件上冲洗干净。 ECM 主要用于边缘和表面精加工。零件浸没在盐溶液中，脉冲电流从工具（阴极）流到工具（阳极），并在不接触的情况下去除金属表面原子。该技术需要具有特定几何形状的复杂精密工具来去除材料只在需要的地方。之后，必须清洗部件以去除盐分并防止腐蚀。
TEM 通过燃烧去除材料。毛刺实际上被烧掉了。零件被放入腔室；注入气体然后点燃。在 TEM 之前必须正确清洁和干燥部件，然后清洁以去除燃烧残留物。因为许多零件在一个循环中去毛刺，TEM 的工具很简单，循环时间也很短。
使用 CNC 高压水去毛刺 (HPWD)，通常在 5000 到 10,000 psi（34-69 MPa）之间运行的高压水刀沿着边缘进行和特定的零件特征以选择性地去除表面毛刺。同时对零件进行特定功能的去毛刺和清洁。去毛刺介质为经过调节的水（含有防锈剂的水）。
HPWD 的基本工作原理依赖于 on 从小直径孔口射出的高速水射流的冲击力将表面的切屑、碎屑和毛刺击落。该过程不会削减或损害基本零件特征，也无意这样做。它去除了加工过程中意外产生的材料。高压水去除未牢固附着在表面上的材料。从某种意义上说，毛刺是合格的。松散附着的毛刺脱落，牢固附着的毛刺，不能用 10,000 psi 水去除的毛刺，不要。去除了只能用显微镜才能看到的毛边毛刺。
一般来说，HPWD 不会对边缘进行倒角；在较软的材料中，例如铝，边缘可能会变钝。在较硬的材料中，边缘保持锋利。
最适合水刀去毛刺的材料是铝、铸铁等软金属和抗拉强度较低的材料。较硬的材料需要较高的压力，较软的材料需要较低的压力。需要的时间零件去毛刺取决于机器类型、机器泵的功率、喷嘴工具的复杂程度，以及最重要的是需要去毛刺的特征数量。使用通用工具，循环时间通常会更长，但需要的工位更少。
泵的尺寸取决于喷嘴或歧管中设计的孔口的大小和数量。给定压力下的流量越大，泵的额定功率就越大。通常，每个零件特征需要 5-10 秒，预计总循环时间在 20 到 60 秒之间。
高压水去毛刺非常适合需要去除难以接近的特征的应用去毛刺，当零件必须非常干净时，当要求质量稳定时，或者当零件不能受热或腐蚀性化学物质时。去毛刺介质，空调水，在许多方面都非常好。它对环境友好，该过程在室温下进行，不使用研磨剂或腐蚀性化学品。
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特定于设备本身，CNC HPW 去毛刺机要么将喷嘴移动到零件特征，要么（更好）机器将零件移动到喷嘴。机器要么是 X、Y、Z（加上旋转或笛卡尔正交设计）配置，要么（有时）使用机器人。通常，当需要较低的定位精度时，使用机器人，而当需要更高的精度时，则采用 X、Y、Z 机床结构。
使用 X、Y，零件编程也更容易和更简单，Z型机。在 X、Y、Z 坐标中标注尺寸的零件可以轻松转换为 CNC X、Y、Z 坐标以执行零件程序。因为机器人必须放置在工作区内，所以依靠机器人移动零件的机器需要需要更多的占地面积。该位置还会使机器人暴露在持续的高压喷水环境中，随着时间的推移，高压喷水会切断气动和液压软管以及电缆，并损坏暴露在外的电机、编码器和传感器。
对于 X、Y , Z 运动机器，当零件移动到喷嘴而不是喷嘴移动到零件时，有许多优点。维护工作要少得多，因为对于固定式去毛刺站，所有高压管线都是刚性管道，不需要软管，软管在高压下的使用寿命很短。固定工作站允许使用更复杂的工具，包括平行特征去毛刺。
我公司生产的机器是将零件（或多个零件）移动到喷嘴的水刀去毛刺系统类型的示例。只有高架顶杆支撑着 p艺术品在洗手间里。零件从一个工作站到另一个工作站进行线性处理。
水平和垂直零件面操作可以在我们设备的六个工作站中的任何一个中执行。移动零件并对其进行分度，以将要去除毛刺的面呈现给水刀喷嘴。我们的是一台混合机器，因为机械动力去毛刺和 HPW 去毛刺是在同一台机器上完成的。零件可以首先被运送到机械去毛刺站进行倒角或刷子操作，然后移动到水去毛刺站。
所有轴均由滚珠丝杠驱动，使机器具有机械去毛刺所需的精度和刚度.与零件进料和出料输送系统的集成非常简单。机器成为搬运设备，将零件从传送带（或零件拾取点）一个站到另一个站移动到零件卸货点。可快速更换的末端执行器允许同一台机器处理各种零件。
可以合并其他功能oropated，包括一个第一操作预洗站和一个最终操作部件吹气站至接近干燥状态，用于在一台机器上完成零件处理。
当需要更大程度地减少循环时间时，多个零件可以被拾起并移动到水射流喷嘴以同时进行去毛刺。
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就像在机加工中一样，HPWD 喷嘴选择的零件工具选择对于减少零件循环时间非常重要。喷嘴材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、蓝宝石和更奇特的材料。材料越硬，喷嘴寿命越长。直接喷嘴产生指向要去毛刺的特征的固体流或射流。旋转喷枪喷嘴用于进入小孔或空腔（直径小至 5 毫米）。水射流在喷嘴的末端或附近离开，通常与喷嘴的轴向方向成 90 或 45°。没有zzle 在零件进给时旋转，去除特征毛刺（进给/旋转模式）。
旋转歧管的工作方式类似于铣刀。通常，三个或更多扇形喷嘴随着零件的进给而旋转，去除与刀具一样宽的区域的毛刺（其作用类似于壳式铣刀）。对于大批量应用，或当缩短周期时间至关重要时，设计了一种定制歧管，可一次去除所有特征的毛刺。
任何高压水刀去毛刺系统的核心都是泵。通常，使用电动机驱动的三缸或五缸正排量（柱塞）泵，因为它们具有产生恒定（无尖峰）压力的卓越能力。一个或多个高压换向阀将水从泵引导至喷嘴。水从洗涤室返回到回收水箱。回收水经过过滤和过滤，然后泵回清水箱，再次过滤并为高压设备供水确定泵。这是一个闭环系统。泵功率以热量的形式散发到水中，需要换热器或冷水机来保持水温合理恒定。
随着 HPW 去毛刺和清洁的好处得到越来越广泛的认可，来自现场的用户汽车以外的行业，例如医疗行业，应该将 HPW 去毛刺视为一种交付既干净又无毛刺的组件或零件的方法。
这不是机加工
高压水刀去毛刺 (HPWD) 不应与高压水刀加工相混淆。后者采用 60,000 psi (414 MPa) 或更高的工作压力，并且通常依靠石榴石等研磨材料来辅助加工。相比之下，HPWD 的工作压力通常在 5000 到 7500 psi（34-52 MPa）之间，但也可以高达 15,000 psi 或 103 MPa（简称为高压）。
水刀去毛刺介质是一种水基溶液含有水调节剂和添加剂以防止生锈。高压清洗系统在较低压力下运行（低于 3000 psi 或 2.1 MPa），可以清洗零件，但不会去除零件的毛刺。客户对 3 毫克或更少残留碎屑清洁度的要求正变得司空见惯。对于这些应用，低压清洗是不够的，高压水去毛刺正成为首选技术。
本文首次发表于 2007 年 4 月版的《制造工程》杂志。
