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    利用電化學(xué)去毛刺機去除紡織機械零件的論述
    發(fā)布者:蘇州中航長風(fēng)數(shù)控機床有限公司  發(fā)布時間:2012-02-20 14:20:50  訪問次數(shù):1441

    摘 要 提出了將蘇州中航長風(fēng)電化學(xué)去毛刺機加工工藝應(yīng)用到微小紡織機械零件去毛刺工藝,證明該工藝對于紡織機械零件去毛刺是完全可行的。
      1 引言
      在織布機中,織針、針布等小零件大部分都是由沖壓成型的。在刀具的出口一側(cè),不同程度的會留有毛刺,織布時,這些毛刺會刮線,使布匹起毛,嚴重時會斷線。這樣布匹在印染時會染不均勻,因而,布匹的質(zhì)量不高。目前,國內(nèi)紡織品與國外產(chǎn)品的差距主要是由于這個原因造成的。
      由于紡織機械零件比較小,而且用量大,國內(nèi)還沒有一種較好的工藝來解決該類零件去毛刺的問題。現(xiàn)在,有些廠家采用機械方法去毛刺,但效率較低。另外,金屬一般具有一定的塑性,毛刺會隨著磨具的運動而來回倒伏,有些折斷后,留下尖銳的棱角,而有些會嵌在微小的溝槽里。織布時,在絲線的牽掛下,嵌在微小溝槽里的毛刺會重新出現(xiàn)。脈沖電化學(xué)去毛刺則可以使毛刺完全在根部去掉,并且使零件的整個工作部分成為完整的圓角。
      本文以鋸齒形針布為例,通過實驗,探討了紡織機械零件脈沖電化學(xué)去毛刺工藝的可行性,為將該工藝推向?qū)嶋H生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

    2 脈沖電化學(xué)去毛刺工藝的基本原理
      工件接脈沖電源正極,工具電極接電源的負極,將工具電極與工件有毛刺的一面相對應(yīng),并保持一定的加工間隙。加工時,先在加工間隙內(nèi)通電解液,然后接通脈沖電源。兩個電極間有電流通過時,由于電力線集中于毛刺部位(如圖2),毛刺尖角處的電流密度總是高于它處,因此,毛刺溶解較快,而非毛刺部位溶解較慢。由于紡織機械零件本身的毛刺較小,用脈沖電化學(xué)去毛刺較快,因而對非毛刺部分去除量較小。
    3 實驗內(nèi)容與實驗結(jié)果分析
       實驗主要是探討紡織機械零件脈沖電化學(xué)去毛刺工藝的可行性。著重研究了加工參數(shù)對毛刺去除效果的影響及加工后零件表面的幾何形貌,分析了加工間隙對加工效率的影響。
    3.1 實驗內(nèi)容
      本實驗以分梳輥用金屬針布為樣件進行了實驗研究。工件材料為高碳鋼,加工前,其形狀如圖3所示的鋸齒形帶狀,每個鋸齒的形貌如圖4所示,圖中照片為兩種型號的零件a、b在立體顯微鏡下放大64倍的齒形照片。很明顯,在鋸齒邊緣存在著毛刺,且邊緣處為尖銳的棱角。
      經(jīng)過多次實驗,優(yōu)化選擇了如下參數(shù):
        加工工件長度20cm;
        電解液為10%的硝酸鈉溶液;
        加工間隙為0.2mm;
        脈沖周期1ms,脈沖間隔0.5ms;
        加工電流5A;
        加工電壓10V;
        加工時間5s。
      實驗所得零件鋸齒部分加工后的照片如圖5所示。由照片可知,零件邊緣的毛刺被完全去除了,棱邊為圓角,且工件尺寸形狀變化不大。
    3.2 實驗結(jié)果分析
      實驗中發(fā)現(xiàn),在毛刺大小一定的前提下,脈沖電化學(xué)去毛刺的時間與陰極和工件之間的間隙、加工電壓、電解液的濃度等因素有關(guān),而主要取決于加工間隙。
      設(shè)加工面積S,電解液的電導(dǎo)率為k,陰極與工件間的間隙為△,外加電壓為U,電極電位分別為E陽極、E陰極,則外加電壓與電極電位、電解液歐姆壓降的關(guān)系為:

    R=△/kS

      若令δE=E陽極-E陰極,則歐姆壓降

    UR=U-δE=IR

      由此可以求出加工電流與加工間隙的關(guān)系:

    I=UR/R=kSUR/△

      電流密度 i=I/S=kUR/△
      由以上的推導(dǎo)公式可以看出加工電流與加工間隙成反比,即加工間隙越大則加工電流越小,即加工效率越低,因而一般采用較小的加工間隙,以提高生產(chǎn)率。另外減小加工間隙可以提高電壓梯度,從而改善工件的表面質(zhì)量。
      以直流電進行加工時,小間隙會帶來以下問題,即電解www.szcfedm.com產(chǎn)物及熱量不宜從加工區(qū)域內(nèi)排除。因此我們脈沖電流取代直流電流,通過脈沖電流的間歇擾動作用,及時將加工區(qū)域內(nèi)的電解產(chǎn)物和熱量帶走,來改善加工區(qū)域內(nèi)的流場和電場條件,因而可以得到理想的工件表面質(zhì)量。

    4 應(yīng)用該工藝時應(yīng)注意以下幾點

      (1)為減少雜散腐蝕,電解液的濃度不宜太大,如NaNO3溶液一般用10%的濃度,且加工電壓不宜超過15V;
      (2)電解液的流向應(yīng)將去掉的毛刺沖離加工間隙,以免造成短路;
      (3)應(yīng)根據(jù)毛刺的實際大小選擇合適的加工參數(shù)。

    5 結(jié)語

      由以上實驗可以看出,紡織機械零件脈沖電化學(xué)去毛刺工藝有其優(yōu)越性,即:
      (1)生產(chǎn)效率高;
      (2)加工效果好,可以使零件外形輪廓得到理想的圓角和理想的表面質(zhì)量。
      (3)工藝過程簡單,便于實際生產(chǎn)。
      因此,利用蘇州中航長風(fēng)電化學(xué)去毛刺加工去除紡織機械零件的毛刺是完全可行的,而且是有效的。

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