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磨粒流去毛刺機(jī)在噴油器體臺(tái)階孔上的應(yīng)用
磨料漿體射流去毛刺技術(shù)。以磨料、水及添加劑混合物為去除毛刺介質(zhì)，以高壓油泵為動(dòng)力，以PLC技術(shù)進(jìn)行邏輯控制，符合環(huán)保要求，以冷態(tài)方式來(lái)去除噴油器體臺(tái)階孔毛刺。經(jīng)實(shí)際使用，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。
噴油器體是柴油機(jī)的關(guān)鍵配件，它直接關(guān)系到柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和壽命。保證噴油器體的正常穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的工作，是保證柴油機(jī)節(jié)能和環(huán)保的重要前提。然而，由于工藝水平和加工水平的限制，噴油器體臺(tái)階孔中的毛刺和氧化物總是不能避免，一旦脫落，輕則使油量供應(yīng)不均，劃傷零件，造成浪費(fèi)或者功率不足；重則堵塞或卡死油路，使生產(chǎn)停止甚至造成事故。人們采用了很多工藝手段來(lái)去除這些毛刺，從最簡(jiǎn)單的毛刷手工去毛刺到電解等去毛刺方法。在不同的場(chǎng)合發(fā)揮作用，但對(duì)于噴油器體臺(tái)階孔去毛刺，或者效率不高，或者精度較低，或者價(jià)格昂貴，都不太合適。所以結(jié)合噴油器體臺(tái)階孔本身的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，磨料漿體射流去毛刺技術(shù)，可以在保證達(dá)到去除毛刺的基礎(chǔ)上還兼有環(huán)保，高效，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
需求分析
噴油器體形狀如圖1所示，其中間臺(tái)階孔為調(diào)壓腔，右側(cè)細(xì)長(zhǎng)孔為高壓油道。工作時(shí)，調(diào)壓腔中充油用以調(diào)整柴油機(jī)針閥體內(nèi)壓力，以開(kāi)啟和關(guān)閉針閥的頂針。而燃油從高壓油道進(jìn)入，當(dāng)針閥的頂針打開(kāi)時(shí)，燃油經(jīng)針閥噴孔噴出。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在去除高壓油道毛刺后，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，但是，仍有一定的次品率，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)是由于臺(tái)階孔中毛刺的存在。因?yàn)椋襞_(tái)階孔中存在的毛刺在運(yùn)行過(guò)程中脫落，則會(huì)將針
閥的頂針卡住，導(dǎo)致針閥不能正常噴霧，其結(jié)果是整臺(tái)設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn)，噴油器體臺(tái)階孔內(nèi)表面去毛刺是非常重要的。
圖1噴油器體剖面圖
磨料漿體射流技術(shù)去毛刺可行性分析
磨料漿體射流技術(shù)是在磨料水射流的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。磨料水射流(AwJ，Abrasivewaterjet)是將磨料與水混合并加速至具有加工能力的液固兩相射流束。磨料漿體射流(ASWJ，Abrasivesuspensionwaterjet)在磨料水射流中加入第三方材料，使磨料水射流中的液固兩相充分混合，呈懸浮狀，并長(zhǎng)久保持。漿料通過(guò)加料泵注入特制的料罐，再通過(guò)高壓油泵將其擠壓進(jìn)高壓管道，并從噴嘴噴射出來(lái)，對(duì)工件進(jìn)行加工。
水射流技術(shù)，最初是為了切割。純水射流切割能力極弱，發(fā)展到磨料漿體射流時(shí)，在一定壓力下，已經(jīng)可以對(duì)瓷磚、大理石、不銹鋼材料乃至絕大部分材料進(jìn)行切割。20世紀(jì)末、21世紀(jì)初，水射流技術(shù)研究者逐步意識(shí)到適當(dāng)降低壓力，該技術(shù)可用于清洗和去毛刺。使用磨料流研磨復(fù)雜內(nèi)表面，利用活塞推動(dòng)磨料流，其漿料為半固態(tài)，粘度大、流速低。當(dāng)流經(jīng)工件內(nèi)孔時(shí)，由于粘稠，磨料將擠滿整個(gè)內(nèi)孔，又由于磨料的存在，當(dāng)遇到毛刺時(shí)，則會(huì)將毛刺剪切下來(lái)。
磨料漿體射流機(jī)床采用雙獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)，在一定的壓力下將磨料漿體從噴嘴噴出，利用磨料攜帶很大的動(dòng)能，對(duì)臺(tái)階孔內(nèi)壁毛刺進(jìn)行磨削和剪切，以達(dá)到去除臺(tái)階孔內(nèi)壁毛刺的作用。再將噴嘴調(diào)整到合適的距離和角度，射流的剪切作用可以覆蓋內(nèi)壁的每一處，這樣就可以有效去除整個(gè)內(nèi)壁的毛刺。
磨料漿體射流技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)環(huán)保：加工時(shí)不產(chǎn)生毒氣、灰塵、熱輻射等污染。完全符合環(huán)保要求。漿體的成分主要是水、磨料以及非高聚物的粘土，可重復(fù)使用。加工過(guò)程中漿體處于一個(gè)循環(huán)中：集料箱——料罐——工件——集料箱，極大地節(jié)約了人力、物力和財(cái)力。而加工能力有所降低，不再進(jìn)入循環(huán)的漿體經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理即可，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
(2)效率高：每一臺(tái)設(shè)備可以擁有兩個(gè)工作位，可以輪流工作，每個(gè)工作位又可以裝備多組噴嘴。因此它可以一次加工多組工件，不需要因?yàn)檠b卸工件而使設(shè)備處于暫?；蚩臻e狀態(tài)。在工件加工過(guò)程中，設(shè)備為完全自動(dòng)工作，不需要人為干預(yù)，大大提高了工作效率。工作介質(zhì)為液體，本身具有冷卻作用，不會(huì)使設(shè)備本身升溫，所以該設(shè)備可以每天24h連續(xù)工作。
(3)副作用小：通過(guò)調(diào)整各系統(tǒng)參數(shù)，射流會(huì)將被加工件表面的毛刺和氧化物全部清除，卻不會(huì)傷及工件本身。由于是冷態(tài)加工，所以不像其他加工方法，它不會(huì)造成工件的熱變形和熱影響。
(4)通用性強(qiáng)：該技術(shù)不僅在噴油嘴清洗上適用，同樣適用其他的清洗和切割需求。根據(jù)被加工對(duì)象的材料特性，加工要求，對(duì)各系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)電控部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑旒纯蓱?yīng)用于生產(chǎn)。
l一高壓料罐；2-排油閥；3-三位四通換向閥；4-球閥；5-油箱；6-油泵；7-集料箱；8-工作；9-噴嘴；l0-偏心輪；11-推進(jìn)氣缸；12-回轉(zhuǎn)電機(jī)；13-隔膜泵；14-濾網(wǎng)。
圈2噴油器體調(diào)壓腔清洗機(jī)床結(jié)構(gòu)原理圖
3加工介質(zhì)
加工介質(zhì)即漿料，漿料配制在該去毛刺技術(shù)上也是關(guān)鍵之一。為使加工連續(xù)無(wú)障礙運(yùn)行，漿料須保持穩(wěn)定的性質(zhì)、優(yōu)越的去毛刺能力和良好的壽命。經(jīng)過(guò)比較和權(quán)衡，選擇硬度和價(jià)位都很理想的碳化硅作為磨料。我們配制出流動(dòng)性、懸浮性好，性質(zhì)均勻的漿料。實(shí)際使用中，配制一次，可連續(xù)加工30～45天
在使用本技術(shù)之前，臺(tái)階孔毛刺僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理即進(jìn)入下道工序，質(zhì)量無(wú)法保證。而使用本技術(shù)后，用線切割方式剖開(kāi)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面的毛刺完全清除，達(dá)到應(yīng)用要求。經(jīng)實(shí)際使用，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率得到明顯提高。
磨料漿體射流磨削技術(shù)的使用給內(nèi)孔磨削加工技術(shù)增加了一個(gè)嶄新的方法，是對(duì)內(nèi)孔研磨技術(shù)的一個(gè)突破，是一種綠色制造技術(shù)。它具有環(huán)保、高效、副作用小和通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，將在未來(lái)制造業(yè)中發(fā)揮其巨大的潛力。
