浅谈毛刺现状及去除方法

浅谈毛刺现状及去除方法
作者：韩祥
来源：《山东青年》2015年第10期
摘要：在机械加工过程中会产生锋利的毛刺，这些毛刺对零件的使用、搬运和再加工等很多方面都产生不利的影响。

一般去除毛刺的方法是靠人工完成，不仅速度慢、成本高，而且质量也不能保证。

最新兴起的震动、特种加工等去除毛刺的方法，克服了人工去除毛刺的弊端。

关键词：毛刺；去除毛刺
1.引言
所谓毛刺是指在铸造、锻造、烧结、焊接、气割、冲裁、塑料压铸、切割、磨削、电镀、喷漆和绝缘被覆等加工方法中的毛边和飞边。

这种飞边和毛边产生在被加工零件的表面或界限部位，是与设计形状不符的突起部分，从加工零件的性能和外观来看都是不希望产生的，而且必须去除的东西。

这些毛刺的产生，往往给生产过程带来许多麻烦，很多工厂对此都大伤脑筋，正在采取各种措施加以解决。

解决毛刺问题的方法和途径，要根据工厂生产规模和零件大小的不同而不同，而且也不是一个简单的问题。

可是目前还有一种轻视这些毛刺的思想，大多数技术人员也对此不太感兴趣，以致许多合理化的措施得不到推广，因而在许多工厂都处于一种任意由加工现场临时处理的状态。

对以上这种情况的认识不足，大概就是人们不重视去毛刺技术的一个原因吧。

然而，美国却很早就重视这个问题了，并积极寻求其解决措施。

在美国去毛刺被认为和冲压、车削、磨削及热处理等同等重要，并被看作是阻碍生产自动化发展的一个重要原因。

2.毛刺的危害
在考虑清除零件棱边所产生的毛刺之前，必须弄清楚毛刺到底会给生产带来什么危害。

如果有毛刺也毫无妨碍的话，就没有必要把它除掉。

当然，最理想的还是寻求一种在零件上不产生毛刺的加工方法。

假如毛刺确实造成妨害，那就需要详细地分析和掌握这些状况，而这些正是必须清除毛刺的原因。

从保证产品性能的角度来看，零件的棱边质量具有和尺寸精度、形状精度、表面质量（光洁度）等相同的重要性，甚至更为重要。

毛刺可造成如下危害：
1）毛刺的存在妨碍了下一道加工工序基面的正常使用，而且也影响了正常的检查和测量。

2）在装配工序中，影响零件的正确配合，或妨碍连接表面的良好接触（特别是在自动装配工序中，毛刺的存在可能造成零件的定向误差或不能装入）。

3）在零件加工过程或作为产品而使用的过程中，毛刺会对人体产生危害（操作者在搬运零件或使用产品时往往意外地受伤。

即使是塑料零件也有使人受伤的可能，尤其是对于玩具及家庭用品等，这一点更应作为产品检验的检查项目之一）。

4）在产品运转过程中，毛刺脱落而进入运动表面，或尖锐的棱边进入相配合的零件而造成咬死，或使零件磨损加剧等。

另外，如带有毛刺的齿轮啮合运转时，会增加噪声和加剧磨损；带有毛刺的零件在热处理时容易产生裂纹，其疲劳强度降低等。

5）在产品的运转过程中，毛刺的存在及脱落，可能造成电控系统的短路（例如变压器、铁心、发电机定子、启动开关等产品）。

6）从产品性能上必须保证零件具有圆滑的或尖锐的棱边的情况（例如切削刀具的刀刃、液压或气动零件的通道部分等）。

7）从零件或产品的美观要求，需要去毛刺或倒角。

根据上述各种不同的情况，零件所要求的棱边质量当然也不相同。

在设计时就必须认真考虑这些棱边的质量要求，还必须考虑为保证这些棱边质量，如何进行产品设计和工艺设计，如何确定零件的加工方法和条件、选择棱边精整加工的最佳去毛刺和倒角方法等等。

3.毛刺的种类
众所周知，如今零件加工中所采用的方法是多种多样的，导致毛刺的种类也是多种多样，其成形原理以及形状、大小、特性等也各有不同。

以下简介采用不同加工方法所产生毛刺的分类：
1）切除加工：
A、切削毛刺，切削加工（车削、镗、铣、钻、饺、拉削、切齿等）和磨削加工（砂轮磨削、砂带磨削、超精加工、超声波加工、喷射加工、滚磨、刷光等）会产生与刀刃入量相应大小的切削毛刺。

由于产生的毛刺较小，往往用这种加工方法来清除其它加工方法所产生的大毛刺。

尤其是磨削加工方法产生的毛刺特别微小，因此它广泛用来作为一种去毛刺的加工方法。

B、剪切毛刺，冲裁、切边和剪断会产生这种毛刺。

C、无毛刺，电解加工、电解研磨、腐蚀加工、化学研磨等不会产生毛刺，故可作为去毛刺的有效加工方法。

但其存在的问题是不能获得锐利的棱边。

D、熔融凝固毛刺，电火花加工、激光加工、气割会产生不同大小的熔融凝固毛刺。

2）变形加工
A、熔融凝固毛刺，铸造、精铸、塑料压铸、烧结会在分型面上产生毛刺。

B、塑性变形毛刺，模锻、滚轧齿轮和螺纹冷挤会在分型面上产生毛刺，或因溢处而产生毛刺。

3）附加加工
A、熔融凝固毛刺，焊接、熔敷、软焊的焊缝、点焊处周围的凸起部分属于这种毛刺。

B、附着毛刺，电镀、喷漆、涂覆、喷镀会产生这种毛刺，也叫覆膜毛刺。

4.去毛刺技术的发展
去除毛刺的方法已经由以前的人工去除向专门的去除设备、自动化的去除方法方向发展。

据不完全统计，1972年去除毛刺的方法还仅仅有20种，到1980年翻了一倍，目前去除毛刺的方法已经超过了60种。

1）人工去毛刺
人工去除毛刺是最常用的方法，适用于一般的零件加工。

人工去除毛刺主要用锉刀、砂纸、油石、钢刷和放大镜等工具，由钳工手工来完成，不仅要求钳工的技术水平，而且工作强度大、消耗时间长、生产效率低，最主要的是产品质量也不能保证。

2）振动去毛刺
振动去除毛刺的方法可用于去除铸件、冲压件、机加工零件的毛刺，也可用去除零件锐边倒圆、氧化皮、抛光和防锈等。

其去除毛刺的原理是将磨料、零件和添加剂按规定的比例放入容器中，容器按一定的周期振动，使磨料与工件相互作用从而去除零件表面的毛刺。

A、立式振动光饰机去毛刺
立式振动光饰机的容量较小，一般用于去除中小型零件的毛刺。

该设备的容器为环形，振动时使各部分的振幅和受力不同，从而使磨料和零件相互作用。

B、卧式振动光饰机去毛刺
卧式振动光饰机的容量较大，一般用于去除大型或特殊形状的零件。

去除毛刺时要先用夹具固定住零件，防止零件间发生碰撞损伤零件，同时还能更加均匀的去除毛刺。

C、滚筒研磨法去毛刺
该种方法目前应用比较广泛。

将零件和砂砾等磨料一起放入滚筒内，使其一起滚动，从而发生相互作用，去除零件表面的毛刺。

D、超声波去毛刺
超声波去毛刺是利用超声波产生高频振动使零件与磨料发生相互作用而去除毛刺的方法。

其原理是利用天然或人造晶体的压电效应或某些金属的磁致伸缩效应，把电能转变成具有纵向振幅的振动，使容器内的磨料与零件发生相互作用，达到去除毛刺的目的。

3）特种加工去毛刺
A、电解（化学）去毛刺
在精密加工的过程中毛刺的产生带有随机性，如果不去除可能会影响机构的正常运行。

电解去除毛刺的过程中不产生加工力、无机械变形和高温灼烧，因此被广泛应用于精密加工，其原理是利用电解溶化阳极金属，从而达到去除毛刺的目的。

B、热脉冲去毛刺法
其原理是将零件和混合气体燃料放入专用箱体内，然后点燃气体燃料使发生爆燃，利用爆燃发生的瞬间产生的高温和高压去除零件表面的毛刺。

C、磁力研磨法
其是通过磁力控制磁性磨料在零件表面运动，达到去除毛刺的目的。

由于其不受零件形状的限制，且可提高零件的表面光洁度而不影响零件的尺寸公差和形位公差，所以其应用的范围很大。

另外，从工艺角度采取措施以减少或不产生毛刺，设计的工艺性同样不能忽视。

5.结论
综上所述，毛刺虽小，危害很大，本文的目的是为了给加工企业及设计人员一个参考，同时也希望引起相关企业对毛刺危害的高度注视，从设计到加工的各个方面着力减少毛刺的产生，对我国制造业技术水平的提升起到一定的促进作用。

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[2] 李铁祥. 去毛刺技术的重要性及其技术关键. 组合机床，1984.
[3] 陈镇宇，王贵成. 毛剌的研究现状及去除技术. 现代制造工程，2004.
[4] 季迪. 去毛刺方法及设备. 现代车用动力，2000.
（作者单位：陕西省纺织科学研究所，陕西西安 710038）。