摘 要 提出了將蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)電化學(xué)去毛刺機(jī)加工工藝應(yīng)用到微小紡織機(jī)械零件去毛刺工藝，證明該工藝對(duì)于紡織機(jī)械零件去毛刺是完全可行的。
1 引言
在織布機(jī)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(huì)留有毛刺，織布時(shí)，這些毛刺會(huì)刮線，使布匹起毛，嚴(yán)重時(shí)會(huì)斷線。這樣布匹在印染時(shí)會(huì)染不均勻，因而，布匹的質(zhì)量不高。目前，國(guó)內(nèi)紡織品與國(guó)外產(chǎn)品的差距主要是由于這個(gè)原因造成的。
由于紡織機(jī)械零件比較小，而且用量大，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一種較好的工藝來(lái)解決該類零件去毛刺的問(wèn)題?，F(xiàn)在，有些廠家采用機(jī)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(huì)隨著磨具的運(yùn)動(dòng)而來(lái)回倒伏，有些折斷后，留下尖銳的棱角，而有些會(huì)嵌在微小的溝槽里。織布時(shí)，在絲線的牽掛下，嵌在微小溝槽里的毛刺會(huì)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(gè)工作部分成為完整的圓角。
本文以鋸齒形針布為例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探討了紡織機(jī)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(fù)極，將工具電極與工件有毛刺的一面相對(duì)應(yīng)，并保持一定的加工間隙。加工時(shí)，先在加工間隙內(nèi)通電解液，然后接通脈沖電源。兩個(gè)電極間有電流通過(guò)時(shí)，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(jī)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(duì)非毛刺部分去除量較小。
3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)主要是探討紡織機(jī)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(duì)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(duì)加工效率的影響。
3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
本實(shí)驗(yàn)以分梳輥用金屬針布為樣件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(gè)鋸齒的形貌如圖4所示，圖中照片為兩種型號(hào)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(guò)多次實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化選擇了如下參數(shù)：
加工工件長(zhǎng)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(shí)間5s。
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yáng)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(yáng)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(jìn)行加工時(shí)，小間隙會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)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(guò)脈沖電流的間歇擾動(dòng)作用，及時(shí)將加工區(qū)域內(nèi)的電解產(chǎn)物和熱量帶走，來(lái)改善加工區(qū)域內(nèi)的流場(chǎng)和電場(chǎng)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(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
?。?）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(guò)15V；
?。?）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(shí)際大小選擇合適的加工參數(shù)。
5 結(jié)語(yǔ)
由以上實(shí)驗(yàn)可以看出，紡織機(jī)械零件脈沖電化學(xué)去毛刺工藝有其優(yōu)越性，即：
?。?）生產(chǎn)效率高；
?。?）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。
?。?）工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，便于實(shí)際生產(chǎn)。
因此，利用蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)電化學(xué)去毛刺加工去除紡織機(jī)械零件的毛刺是完全可行的，而且是有效的。
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