關(guān)于切削件的銅屑清洗及控制2.doc

關(guān)于切削件的銅屑清洗及控制探討關(guān)于切削件的銅屑清洗及控制探討周慶良摘要：針對我司精加工長期以來清洗后零件內(nèi)壁的銅屑?xì)埩魡栴}，通過收集和整理一些其它精加工切削企業(yè)的銅屑清洗及控制方法和經(jīng)驗(yàn)，與RHS的清洗工藝對比，以期能從中得到啟示和借鑒。關(guān)鍵詞：振動(dòng)光飾 振動(dòng)光飾是基于化學(xué)機(jī)械原理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的表面拋光處理。在工作槽中，工件、磨料、水和化學(xué)助劑（光亮劑）在振動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生相互運(yùn)動(dòng)、作用實(shí)現(xiàn)高效率的去毛刺、污跡的表面光飾、光整加工形式。噴砂工藝 是采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料（銅砂、石英砂）高速噴射到被需處理工件表面，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，改善工件切削后的毛刺，增加和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性。磁力研磨 磁力研磨是利用磁場力量傳導(dǎo)至磨針、磨材；產(chǎn)生夾帶工件作高頻率旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；最終達(dá)到精密工件被研磨后去除毛邊、拋光、洗凈的效果。1 問題的提出及現(xiàn)狀 我們此次討論的問題僅針對幾種內(nèi)部有臺(tái)階的零件，例如：37230360、37207640等等。11 銅屑粘附問題的提出 我司金加生產(chǎn)的工零件外送電鍍時(shí)，電鍍供應(yīng)商投訴在零件內(nèi)部臺(tái)階處有銅屑粘附，通過常規(guī)表面處理工藝無法去除，電鍍后影響外觀平整，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成突起和剝落。 進(jìn)一步觀察零件內(nèi)壁臺(tái)階上粘附的銅屑，發(fā)現(xiàn)是由干了的切削油和銅屑板結(jié)而成。見圖一、圖二。 圖一 圖二12 銅屑粘附問題的產(chǎn)生原因 金加工在加工一個(gè)批次的零件時(shí)，會(huì)有多道切削工序，最后經(jīng)過清洗工序再入庫。由于切削車床的計(jì)劃安排，各個(gè)加工步驟之間會(huì)有等待的情況。一般會(huì)有幾天到十幾天的時(shí)間。我們在生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有一批次零件，從開始生產(chǎn)到現(xiàn)在，已經(jīng)有四十五天了，還處于在制品狀態(tài)，沒有清洗入庫。是否是因?yàn)殚L時(shí)間放置，沒有及時(shí)清洗造成了殘留的切削油干涸，油污和銅屑一起凝固在零件上了？為此我們做了一個(gè)試驗(yàn)，來驗(yàn)證切削油和銅屑在金加工車間的環(huán)境中，放置多少時(shí)間會(huì)干涸凝固。首先取了二十個(gè)廢棄的銅料，浸入現(xiàn)場使用的切削油中，再人為的加上一些相同大小的銅屑，放在鐵的搬運(yùn)盒中。（見圖三）接著找了一個(gè)類似車間溫濕度條件的料架存放，并且每兩天進(jìn)行一次觀察。等到第九天，我們試驗(yàn)的零件上切削油完全干了。并且銅屑和切削油已經(jīng)凝固在一起了。（見圖四、圖五） 剛從油中取出的零件圖三 放置四天后油污干燥狀況，沒有凝固。 圖四 放置到第九天，油徹底干了。圖五由上面的試驗(yàn)，我們可以得出結(jié)論，加工周期超過九天，零件上的油污就會(huì)凝固，從而變得更難清洗。2.1 為何金加工的清洗工藝不能去除此類銅屑2.11 金加工的清洗流程 RSH的清洗流程根據(jù)不同類型的零件有所區(qū)別。但大體都會(huì)由吹風(fēng)（已經(jīng)暫時(shí)取消）、超聲波清洗、烘干、振動(dòng)光飾、烘干這幾個(gè)工序組成?，F(xiàn)在以37217540為例，給出其流程。開始 .由銅棒開始金加工第一次切削 . 完成第一次的切削金加工三氯乙烯60+超聲波 3分鐘清洗+烘干；無翻滾，三氯乙烯無循環(huán)過濾目的：去除切削油和污跡效果：基本達(dá)到去油去污要求問題：由于三氯乙烯沒有循環(huán)過濾，造成各個(gè)批次清洗留下的銅屑、細(xì)銅絲交叉污染； . 超聲波清洗第二次切削 . 超聲波清洗 . 完成第二次的切削金加工 . 同上超聲波清洗陶瓷磨料+光飾液+水； 3045分鐘振動(dòng)+翻滾。 目的：去除毛刺和光飾表面效果：達(dá)到去除絕大部分部位的毛刺目的。問題：由于使用的磨料直徑5.5mm, 靠近直角部位滾磨效果不明顯。振動(dòng)光飾 . 脫水/烘干入庫 . 裝袋 . 入庫 一個(gè)MO指令完成上述所有工序完成，一般3天到25天不等。期間，完全存在切削油在切削油干涸，和銅屑一起凝固在零件上的可能。而金加工的超聲波清洗機(jī)清洗液（加熱至60-70的三氯乙烯）加上和超聲波，雖然可以溶解和去除液體狀態(tài)的切削油，但在2-3分鐘內(nèi)不能徹底的溶解凝固干結(jié)狀態(tài)的油污，并且清洗過程中因?yàn)榱慵荒芊瓭L，即使清洗下來的銅屑也不能通過震動(dòng)和位移從零件中掉落。因此少量的銅屑和干涸的切削油斑點(diǎn)殘留不可避免。（見圖六、圖七） 圖六 一次超聲波清洗后的照片 圖七 一次超聲波清洗后的照片2.22外協(xié)金加工供應(yīng)商的清洗 以下內(nèi)容是從RHS外協(xié)供應(yīng)商的零件清洗工藝中歸納出的一些相關(guān)內(nèi)容，都是基于內(nèi)孔有臺(tái)階零件的清洗工藝參數(shù)。因?yàn)檫@幾個(gè)供應(yīng)商供給我司的類似零件，IQC沒有發(fā)現(xiàn)或極少檢出有油漬和銅屑?xì)埩?，因此很具有參考價(jià)值。（更詳細(xì)的介紹請參看附件1）零件流程設(shè)備清洗工藝參數(shù)備注外殼、內(nèi)部臺(tái)階、盲孔零件星協(xié)切削加工完成銅性切削油 低粘度累計(jì)清洗時(shí)間50分鐘，從金加工到入庫在48小時(shí)內(nèi)完成清洗超聲波清洗機(jī) 1清洗時(shí)間：2分鐘 清洗液： 碳?xì)淙芤海?天一次更換） 超聲波清洗機(jī) 2 2個(gè)槽清洗時(shí)間：2分鐘2 清洗液： 水 磁力研磨磁力研磨機(jī)10-30分鐘/次水+研磨液+研磨針檢驗(yàn)入庫常規(guī)塑料袋包裝ZC、東輝切削加工完成切削油MP-120累計(jì)清洗時(shí)間60分鐘，從金加工到入庫在48小時(shí)內(nèi)完成清洗超聲波清洗機(jī) 1清洗時(shí)間：1-3分鐘 清洗液： 碳?xì)淙芤海ㄅK污后更換） 超聲波清洗機(jī) 2 3個(gè)槽清洗時(shí)間：2分鐘3 清洗液： 水 吹干電吹風(fēng)冷風(fēng)10分鐘滾磨振動(dòng)研磨機(jī)30-70分鐘/次水+研磨液+陶瓷磨石（圓柱體兩頭是切的斜角）的規(guī)格有2.0）甩干離心甩干機(jī)甩干機(jī) 3-5分鐘烘干烘干機(jī)烘干機(jī)烘干100 電阻絲 15分鐘檢驗(yàn)入庫常規(guī)塑料袋包裝昆得切削加工完成銅性切削油累計(jì)清洗時(shí)間30分鐘，從金加工到入庫在36小時(shí)內(nèi)完成清洗手工預(yù)洗 煤油、吹風(fēng)產(chǎn)品放在帶孔的籃子內(nèi)用手工在煤油中擺動(dòng)，去除切削油; 用風(fēng)槍吹，分離零件的銅屑;去漬油清洗去漬油清洗劑 浸潤晃動(dòng)（手動(dòng)） 自然揮發(fā)干燥常規(guī)塑料袋包裝233 與RSH清洗工藝的比較通過以下幾個(gè)方面的對比，我們來分析各自清洗工藝的優(yōu)劣點(diǎn)。生產(chǎn)周期一般外協(xié)都是36小時(shí)到48小時(shí)完成全部工序入庫，這有效的避免了切削油凝固干結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。而RSH的金加工周期最長達(dá)45天，那就會(huì)有切削油凝固的現(xiàn)象。切削油 都是使用切削油，根據(jù)其牌號(hào)，我們查得其粘度都大同小異。清洗設(shè)備一般都是超聲波清洗加振動(dòng)光飾機(jī)。個(gè)別企業(yè)是采用人工清洗這類臺(tái)階零件，雖然成本較高，但十分有效。清洗液及更換周期外協(xié)金加工一般都使用碳?xì)淙芤?，兩天一次或臟污后更換。更換頻率相對較高。RHS使用三氯乙烯，一周左右更換。磨料和更換周期 都是使用陶瓷磨料（圓柱體兩頭是切的斜角，見圖八），RHS的磨料直徑為5.5mm，沒有更換的規(guī)范和周期；外協(xié)的磨料直徑為2mm。說明：1、新的陶瓷磨料兩頭的斜角較為尖銳，長期使用后，由于摩擦頭部逐漸鈍化，到一定程度后就需要淘汰更換。 2、直徑細(xì)的磨料更容易到達(dá)狹窄部位。直徑較粗且斜角鈍化的磨料無法觸及零件臺(tái)階直角部位。（見圖九） 圖八 目前使用的磨料 圖九 磨料最佳角度時(shí)和零件接觸部位234 RSH的振動(dòng)光飾工序去除毛刺和污跡的效果從上圖我們可以看出，我司振動(dòng)光飾使用的5.5mm磨料，無法接觸到零件內(nèi)壁臺(tái)階面，對臺(tái)階面也就不能起到光飾作用，同樣也就不能去除臺(tái)階面上的污跡和粘附銅屑，但對零件外壁和口部是有效的，這也符合當(dāng)前的零件清洗后外觀的實(shí)際情況。（見圖十） 使用5.5mm磨料光飾后的零件圖十 3.1振動(dòng)光飾陶瓷磨料尺寸的改進(jìn)試驗(yàn)既然目前使用的陶瓷磨料不能完全達(dá)到振動(dòng)光飾的目的，那我們是否可以從變換陶瓷磨料大小尺寸來改善振動(dòng)光飾的效果呢？為此在姜函良工程師的指導(dǎo)下做了如下試驗(yàn)：3.1 1 選取現(xiàn)場有銅屑粘附的零件37207640；1000P；外觀檢驗(yàn)沾污率50/100.封樣、拍照。此批零件已經(jīng)過常規(guī)超聲波清洗。（見圖六、圖七）3.1. 2 取5.5mm的陶瓷磨料和2.0mm的紫銅磨料（尖頭）各50%混合。（見圖十一） 試驗(yàn)中的零件、陶瓷磨料、紫銅磨料 圖十一3.13 振動(dòng)光飾時(shí)間15分鐘（常規(guī)是30分鐘）；振動(dòng)強(qiáng)度高；然后清洗、烘干。3.14 外觀檢驗(yàn)。3.2 試驗(yàn)檢驗(yàn)情況：20倍顯微鏡抽檢了200個(gè)零件，確認(rèn)零件內(nèi)壁臺(tái)階處：大的銅屑和油污下降為3/200左右，在臺(tái)階的90度角部依然有微小油污點(diǎn)，比例為32/200。但此類油污肉眼已經(jīng)很難看出，且后續(xù)電鍍完全可以覆蓋。此次試驗(yàn)由于控制了振動(dòng)時(shí)間，沒有造成外螺紋的不良。（見圖十二、圖十三）光飾后有磨料卡在零件內(nèi)孔的現(xiàn)象，約2/200的比率。 圖十二 添加小磨料光飾后效果 圖十三試驗(yàn)結(jié)論：1、此次試驗(yàn)所得到的清洗零件臺(tái)階效果，大大優(yōu)于僅用5.5mm的陶瓷磨料。已經(jīng)滿足電鍍的要求。2、零件各個(gè)部位的光飾效果和磨料的體積、形狀有很大的相關(guān)性，使用較小磨料有助于改善臺(tái)階部位的光飾效果。3、試驗(yàn)時(shí)由于沒有更多的磨料尺寸選擇，造成了少量磨料卡住現(xiàn)象，但可以通過計(jì)算加以改進(jìn)。3.3 小磨料帶來的問題如果將陶瓷磨料尺寸的減小，增加了零件內(nèi)孔的堵塞的機(jī)率，因此在選用磨料時(shí)必須考慮內(nèi)孔直徑和磨料外徑的配合，通過調(diào)整磨料的直徑尺寸，使它們無法在內(nèi)孔卡住。紫銅的小磨料也可能會(huì)造成外螺紋的損壞，因此必須考慮振動(dòng)強(qiáng)度和振動(dòng)時(shí)間的配合。在不損傷外螺紋的前提下，取得最佳光飾效果。紫銅磨料對內(nèi)螺紋影響不大。3.4 RSH的清洗和振動(dòng)光飾管理現(xiàn)狀 1、超聲波清洗液三氯乙烯更新頻率較慢，沒有循環(huán)過濾，懸浮的微小銅屑、銅絲交叉污染。2、當(dāng)前RSH的振動(dòng)光飾沒有明確定義不同形狀的零件所對應(yīng)振動(dòng)光飾時(shí)的磨料規(guī)格。 2、RSH沒有明確定義更換磨料的周期或磨料在磨損到何種情況下必須更換。依據(jù)現(xiàn)場操作師傅的經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)很好的選擇，但難免會(huì)存在著疏漏。4 總結(jié)綜前所述，為提高RSH清洗工序的清洗效率，可以從以下幾個(gè)方面著手：一、 縮短金加工周期，力爭九天內(nèi)完成全部工序，以避免油污銅屑凝固。二、 規(guī)范三氯乙烯的更換頻率和延長清洗槽的停留時(shí)間。三、 考慮用小的磨料，規(guī)范磨料更新規(guī)范。5 感謝最后感謝在這次調(diào)查、試驗(yàn)過程中給予