Методы удаления заусенцев при прецизионной обработке

от | 19 ноября 2025 г. | Знания

Главная 9 Знания 9 Методы удаления заусенцев при прецизионной обработке
В области прецизионной обработки детали сначала проходят предварительную обработку, в ходе которой удаляются определенные металлические материалы до завершения окончательного изготовления детали. В зависимости от технических характеристик детали заказчика, используемые инструменты могут включать токарные, режущие, фрезерные, сверлильные и другие. Иногда в результате этих процессов остаются стружка и поднятые края, вызванные инструментами, известные как заусенцы. Удаление заусенцев является критически важным процессом для обеспечения точности детали, качества поверхности и срока службы.
Ниже приводится подробное описание нескольких распространенных методов удаления заусенцев, а также их характеристик и сценариев применения:

1. Механические методы удаления заусенцев

Использование механической силы для удаления заусенцев является наиболее традиционным методом удаления заусенцев, подходящим для различных материалов и конструкций.

1.1 Ручное шлифование

Инструменты: Наждачная бумага, напильники, масляные камни, скребки и т. д.

Характеристики: Высокая гибкость, способность обрабатывать сложные формы и труднодоступные места, но низкая эффективность, зависимость от опыта оператора и низкая стабильность.

Приложения: Мелкосерийное производство, локальная отделка прецизионных деталей (например, микрозаусенцы на аэрокосмические компоненты).

1.2 Шлифование и полировка

1.2.1 Вибрационное измельчение

Детали и измельчающие тела (например, керамические шарики, пластиковые гранулы) помещаются в вибрирующий контейнер, и заусенцы удаляются за счет вибрационного трения.

Преимущества: Высокая эффективность, подходит для серийной обработки мелких и средних деталей, а также обеспечивает превосходную однородность поверхности.

Приложения: Электронные компоненты, автомобильные запчасти (например, шестерни, подшипники).

1.2.2 Магнитное шлифование

Магнитные абразивы (например, абразивы на основе железа) приводятся в движение магнитным полем, прилипают к поверхности детали, и заусенцы удаляются за счет трения при вращении.

Преимущества: Может проникать в сложные полости (например, глухие отверстия, поперечные отверстия) без повреждения прецизионных поверхностей.

Приложения: Медицинские приборы (например, детали шприцев), прецизионные формы.

1.3 Фрезерование/резка Зачистка

Инструменты: Специализированные инструменты для удаления заусенцев (например, фасочные инструменты, фрезы).

Характеристики: Высокая точность, регулируемый размер фаски, но требует программирования или позиционирования приспособления, подходит для регулярных структур.

Приложения: Удаление заусенцев с полостей из алюминиевого сплава и краев печатных плат.

Precision Machining

2. Химические методы удаления заусенцев

Химические реакции используются для растворения заусенцев, подходят для деталей с высокой твердостью или сложной структурой.

2.1 Химическое фрезерование (CHM)

Принцип: Детали погружаются в коррозионные жидкости (например, гидроксид натрия, азотная кислота). Из-за большой площади поверхности заусенцы растворяются в первую очередь.

Характеристики: Отсутствие механического воздействия, подходит для тонкостенных деталей или деформируемых материалов (например, титанового сплава), но отработанная жидкость требует экологической очистки.

Приложения: Лопатки авиационных двигателей, прецизионные конструкции медицинских устройств.

2.2 Электрохимическая зачистка (ECD)

Принцип: Деталь выступает в качестве анода, а электрод инструмента — в качестве катода. Заусенцы растворяются в результате электрохимических реакций в электролите.

Характеристики: Высокая эффективность удаления заусенцев, точно регулируемое количество раствора, подходит для глубоких и поперечных отверстий (например, корпуса гидравлических клапанов).

Приложения: Детали автомобильных трансмиссий, крепежные детали для аэрокосмической промышленности.

 

3. Термическая зачистка (TBD)

Для удаления заусенцев используются высокотемпературные химические реакции, подходящие для периодической обработки.

3.1 Принцип

Детали помещаются в герметичный контейнер, в который вводится горючий газ (например, водород + кислород). Воспламенение вызывает мгновенное повышение температуры (примерно до 3000 ℃), в результате чего заусенцы быстро окисляются и сгорают.

3.2 Характеристики

Заусенцы в скрытых местах (например, внутренние отверстия и щели) могут быть равномерно удалены.

Температура должна строго контролироваться, чтобы избежать повреждения основного материала (подходит для материалов, устойчивых к высоким температурам, таких как сталь и нержавеющий сталь).

3.3 Приложения

Детали автомобильных двигателей (например, блоки цилиндров, трансмиссии), детали компрессоров.

4. Ультразвуковой метод удаления заусенцев

Для удаления микрозаусенцев используется энергия ультразвуковых колебаний.

4.1 Принцип

Детали погружаются в раствор, содержащий чистящие вещества. Ультразвуковой генератор создает высокочастотные колебания (20–40 кГц), которые приводят к разрушению микропузырьков в жидкости и ударам по заусенцам, в результате чего они отпадают.

4.2 Характеристики

Подходит для удаления заусенцев микроскопического размера с минимальным повреждением поверхности детали.

Требуются специальные приспособления для крепления деталей, а эффективность зависит от мощности оборудования.

4.3 Приложения

Прецизионные электронные компоненты (например, датчики MEMS), заусенцы на краях оптических линз.

5. Метод лазерной зачистки

Для точного удаления заусенцев используются высокоэнергетические лазерные лучи.

5.1 Принцип

Сфокусированный лазерный луч облучает заусенцы, испаряя или плавя их для мгновенного удаления. Траекторию можно контролировать с помощью программирования.

5.2 Характеристики

Чрезвычайно высокая точность (до микрона), бесконтактная обработка и отсутствие механических нагрузок.

Высокая стоимость оборудования, подходит для мелкосерийных прецизионных деталей (например, конструкций из титановых сплавов для аэрокосмической промышленности).

5.3 Приложения

Прецизионные детали медицинского оборудования, лопатки турбин авиационных двигателей.

6. Другие новые технологии удаления заусенцев

6.1 Удаление заусенцев струей воды

Водяные струи высокого давления (с давлением до сотен мегапаскалей) воздействуют на заусенцы, подходящие для мягких материалов (например, алюминия, пластика) или тонкостенных деталей.

6.2 Плазменная зачистка

Высокоэнергетические частицы в плазме бомбардируют заусенцы, что подходит для применений, чувствительных к загрязнению поверхности, таких как полупроводники и прецизионные формы.

6.3 Электрохимико-механическая композитная зачистка

Сочетает в себе электролитическую коррозию и механическую шлифовку, обеспечивая баланс между эффективностью и точностью. Используется для удаления заусенцев в сложных внутренних полостях материалов высокой твердости (например, закаленной стали).
Precision Machining

Ключевые факторы при выборе методов удаления заусенцев

 

Свойства материалов

  • Металлы (например, сталь, алюминий): механические, электролитические, лазерные и другие методы являются опциональными;
  • Неметаллы (например, пластик, керамика): предпочтительны ультразвуковое, водоструйное или ручное шлифование.

 

Структура части

  • Сложные внутренние полости/глубокие отверстия: магнитное шлифование, электрохимическая зачистка;
  • Прецизионные поверхности/микрозаусенцы: лазерная, ультразвуковая зачистка.

 

Производственная партия

  • Небольшая партия: ручная шлифовка, лазерная зачистка;
  • Крупная партия: вибрационная шлифовка, термическая зачистка.

 

Требования к точности

  • Высокая точность (например, аэрокосмическая промышленность): лазерная, электрохимическая зачистка;
  • Общая точность: механическая шлифовка, химическое фрезерование.

 

Резюме

Удаление заусенцев при прецизионной обработке требует комплексного подбора подходящих методов с учетом материала детали, ее структуры, точности и масштабов производства. В будущем, с развитием автоматизации и интеллектуальных технологий, комбинированные процессы удаления заусенцев (например, робот + лазер/электрохимия) станут основным способом для достижения более эффективного и точного удаления заусенцев. Независимо от используемого процесса, технология удаления заусенцев устраняет деформации и металлические стружки с деталей, обеспечивая их соответствие требованиям к точности размеров. Удаление заусенцев также предотвращает коррозию и позволяет избежать усталости металла или трещин, которые могут привести к выходу деталей из строя при эксплуатации.

Контактная информация

7 + 8 =

Контактная информация

7 + 5 =