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                                    閥體零件電化學(xué)去毛刺及其監(jiān)測技術(shù)

1　閥體零件去毛刺的重要意義
　　 去毛刺技術(shù)是閥體零件光整加工的重要組成局部，也是閥體零件消費(fèi)的最終精加工工藝，它的開展程度直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，以及產(chǎn)品的本錢和價(jià)錢。國外已從系統(tǒng)工程角度來看待去毛刺問題，提出了“毛刺工程”（BurrEngineering），例如美國均勻每年花在肅清零件上毛刺的費(fèi)用都在20億美圓以上。普通來講去毛刺工序會(huì)使閥體零件的制形成本增加10%～20%。目前多采用刮刀、油石、砂布、鋼絲刷輪等手工、機(jī)械的方式去毛刺，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大又污染環(huán)境，不契合綠色產(chǎn)品的請(qǐng)求，而且只能靠目測覺得操作，去毛刺質(zhì)量難以保證。由于閥體零件內(nèi)腔的穿插孔處、環(huán)槽等部位的毛刺去除的不徹底。一則招致氣體或液體的流阻增加，二則還會(huì)劃傷閥芯上的密封圈，嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能及運(yùn)用壽命。假如殘留的毛刺在機(jī)器振動(dòng)及高壓氣流或液流的沖擊下，零落掉入工作系統(tǒng)中，其結(jié)果更不堪想象。為此大大促進(jìn)了去毛刺技術(shù)的研討與開發(fā)。更多常識(shí)，請(qǐng)登陸上海萬經(jīng)泵業(yè)，(隔膜泵wm.clzw.com.cn)
2　閥體零件電化學(xué)去毛刺工藝研討
　　 電化學(xué)去毛刺技術(shù)是由電解加工開展而來的一項(xiàng)新工藝，只需正確的選擇電解液配方、合理的設(shè)計(jì)工具陰極及流場，便可發(fā)揮電解加工的優(yōu)越性，勝利地去除用機(jī)械辦法不易去掉的毛刺，并且具有良好的外表質(zhì)量。經(jīng)過陽極溶解，既使尖角棱邊倒圓角，又可去除加工外表的蛻變層，改善加工外表的物理、化學(xué)、機(jī)械性能。并且100%去除加工部位的毛刺，確保零件的加工質(zhì)量及產(chǎn)品的工作牢靠性。特別適用于閥體零件內(nèi)腔中的環(huán)槽、穿插孔端的毛刺去除。我們針對(duì)某閥體內(nèi)腔多個(gè)垂直穿插孔端去毛刺并倒圓角R0.2,其外表粗糙度到達(dá)Ra0.8μm的請(qǐng)求，在應(yīng)用單電極工藝實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)剖析的根底上，研制出該閥體零件電化學(xué)去毛刺夾具，由于閥體內(nèi)腔。更多常識(shí)，請(qǐng)登陸上海萬經(jīng)泵業(yè)，(隔膜泵http://wm.clzw.com.cn)山東省教委贊助項(xiàng)目中的幾個(gè)垂直穿插孔中各有一個(gè)工具電極，則使毛刺去除的徹底、平均、潤滑，加工效率進(jìn)步5～10倍；另外基于從每個(gè)加工孔中的工具電極加工狀態(tài)采樣處置而研制的DMC-1型電化學(xué)去毛刺加工狀態(tài)監(jiān)測儀，可同時(shí)采集16個(gè)孔的加工數(shù)據(jù)，因而可適時(shí)檢測每個(gè)孔去毛刺的加工狀態(tài)即倒圓角能否到達(dá)R0.2請(qǐng)求。圖1為電化學(xué)去毛刺加工原理表示圖。由黃銅制造的管狀工具電極（陰極），其表面面涂環(huán)氧樹脂絕緣層（厚度為0.2mm～0.4mm），但對(duì)應(yīng)于工件（陽級(jí)）去毛刺部位的絕緣層被剝除，并沿圓周鉆有數(shù)個(gè)小孔(0.6～0.8),以便電解液（10%NaNO3）流出。進(jìn)入陰、陽極構(gòu)成的加工間隙(0.4mm～0.6mm)中。在直流電場作用下，隨著陽極溶解，工件外表上生成鈍化膜，而銳邊毛刺部位由于突出于工件外表，受電場、溫度場及流場的影響，加速了離子的擴(kuò)散與遷移，難以構(gòu)成鈍化膜，且突出的毛刺部位電流密度又很大，于是銳邊毛刺首先被溶解并構(gòu)成圓角R。更多常識(shí)，請(qǐng)登陸上海萬經(jīng)泵業(yè)，(隔膜泵wm.clzw.com.cn)
圖1　電化學(xué)去毛刺加工原理表示圖
3　去毛刺加工狀態(tài)即倒圓角R的監(jiān)測研討
　　 圓角R的大小取決于電流I和時(shí)間t。電流丈量原理如圖2所示，分流器采用大功率小電阻，共16路，由8098單片機(jī)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，可連續(xù)檢測去毛刺過程加工電流隨時(shí)間的變化規(guī)律。圖3是應(yīng)用DMC-1型電化學(xué)去毛刺加工狀態(tài)監(jiān)測儀測得的閥體零件內(nèi)腔穿插孔端去毛刺過程典型的電流隨時(shí)間連續(xù)變化曲線。從曲線上可看出：去毛刺過程的前10秒內(nèi)，電流變化動(dòng)搖幅度較大，這闡明毛刺原始狀態(tài)不規(guī)則，10s以后電流趨于穩(wěn)定，闡明毛刺已去除并構(gòu)成圓角R,再以后隨著時(shí)間加長，只是圓角R增大而已。
圖2　電流丈量原理圖
圖3　電流隨時(shí)間的變化曲線（I-t）
　　 在樹立倒圓角數(shù)學(xué)模型時(shí)，思索毛刺原始狀態(tài)的不規(guī)則及圓角加工過程樹立穩(wěn)定電流時(shí)曾經(jīng)去除了局部圓角等要素，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)肯定出圓角R修正系數(shù)Rb=1.4。由法拉第電解定律知：
V=η×ω×I×t　　(1)
　　 其中：V―電極上溶解或析出物質(zhì)的體積（mm3）
　　　　　 I―電解電流（A）
　　　　　 t―電解時(shí)間（H）
　　　　 ω―被電解物質(zhì)的體積電化學(xué)當(dāng)量[mm3/A-H]
　　　　 η―電流效率
　　 設(shè)倒圓角半徑為R,則析出物質(zhì)的體積V可用下式表示：　　(2)
　　　　 L―去毛刺孔的相貫線長度
　　 由（1）和（2）兩公式可推出：
　　 而C0與孔相貫線長度L有關(guān)。設(shè)F閥體內(nèi)腔孔半徑為r2,與內(nèi)腔孔軸線垂直的小孔半徑為r1,E為小孔軸線與內(nèi)腔孔軸線偏心距。則L為：
　　 計(jì)算L積分值采用高斯-勒讓得公式：
　　 所以實(shí)踐倒圓角半徑
　　 該公式即是圓角R加工過程的計(jì)算公式，軟件只需將圓角加工過程的電流和時(shí)間停止連續(xù)丈量，并將實(shí)踐倒圓角半徑累加即可。
4　完畢語
　　 閥體零件采用電化學(xué)去毛刺及其監(jiān)測技術(shù)，可確保去毛刺的質(zhì)量，使毛刺去除的平均、徹底、潤滑，并且能實(shí)時(shí)檢測各毛刺部位去除過程的加工狀態(tài)即倒圓角能否到達(dá)請(qǐng)求。進(jìn)一步擴(kuò)展了電化學(xué)去毛刺在光整加工范疇中的應(yīng)用，并為去毛刺倒角施行定量剖析和控制開拓了新路。更多常識(shí)，請(qǐng)登陸上海萬經(jīng)泵業(yè)，(隔膜泵http://wm.clzw.com.cn)

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