張彥紅
摘 要:在機(jī)床的裝配過程中,零部件的清理和清洗工作作為不可或缺的工藝環(huán)節(jié),對(duì)提高機(jī)床精度、增加機(jī)床工作可靠性和延長其使用壽命有著重要的意義。文章主要就零部件污垢的形成原因,常用的清理、清洗方法進(jìn)行了分析和研究。
關(guān)鍵詞:必要性;污垢成因;清理、清洗方法
1 機(jī)床零部件清理和清洗的必要性
首先,隨著制造業(yè)加工技術(shù)的日益提高,機(jī)床朝著精密、高效、柔性、綠色的趨勢(shì)發(fā)展。這就對(duì)裝配操作者的技術(shù)水平、裝配環(huán)境、裝配方法和工藝、零部件的精度等提出了更加嚴(yán)格的要求。而裝配環(huán)境更多的指裝配現(xiàn)場(chǎng)的條件因素和零部件的清潔程度(包括:零件的清洗環(huán)境,產(chǎn)品的裝配環(huán)境,清潔度檢測(cè)室的環(huán)境;清洗后存放零件的工位器具的清潔度;在整個(gè)受控空間內(nèi)外購件的清潔度等),如機(jī)床主軸已經(jīng)進(jìn)入恒溫、無塵的裝配環(huán)境。若我們不重視環(huán)境因素,會(huì)使裝配質(zhì)量難以保證。
其次,通過零部件的正確清理和清洗,各機(jī)件間的配合性質(zhì)不適當(dāng),制造中的缺陷,運(yùn)輸、存放過程中造成的變形和損壞,也可以在清洗過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。同時(shí),零件在加工、存放、運(yùn)輸過程中,都不可避免的殘留雜質(zhì),如不徹底清理,勢(shì)必會(huì)影響裝配品質(zhì)。如:(1)機(jī)床的床身是鑄造而成的,如外表和內(nèi)腔的型砂清理的不徹底,會(huì)在今后的運(yùn)行過程中隨著振動(dòng)落入液壓、潤滑和冷卻系統(tǒng)中,給機(jī)床帶來潛在的事故隱患。(2)機(jī)床導(dǎo)軌在刮削后,如果清洗不干凈,殘留的研磨劑不斷磨損機(jī)床導(dǎo)軌,機(jī)床精度喪失很快;同時(shí),粘稠的研磨劑,會(huì)增加運(yùn)動(dòng)阻力,是破壞機(jī)床可靠性的因素之一;金屬刮屑對(duì)導(dǎo)軌的損傷更加嚴(yán)重。所以,做好裝配前的清理和清洗工作,是提升產(chǎn)品品質(zhì)的客觀要求。
2 機(jī)床零部件污垢的成因
機(jī)床零部件污垢的成因主要包括:(1)鑄造過程中零件上殘存的型砂、灰塵等。(2)零件在加工過程中所產(chǎn)生的切屑、飛邊和毛刺等。(3)零件在加工、運(yùn)輸、存放過程中殘留的切削液、油污、研磨劑等。(4)由于金屬表面與空氣中氧、水分、以及酸類物質(zhì)接觸而形成的鐵銹、硫化物、無機(jī)鹽和高分子聚合物等。
3 零部件清理和清洗的方法
3.1 清洗前的準(zhǔn)備工作
(1)認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明書和裝配圖紙,熟悉設(shè)備的性能、用途、潤滑油的種類、加油位置等技術(shù)要求。(2)設(shè)備清洗的場(chǎng)地必須清潔,不要在多塵土的地方或露天進(jìn)行。對(duì)于要求高精密的零部件應(yīng)在恒溫、無塵、殺菌的環(huán)境下進(jìn)行。(3)準(zhǔn)備好所需清洗材料、用具和壓縮空氣、水、電等設(shè)施及放置工件用的器具等。同時(shí),準(zhǔn)備好防火用具。(4)檢查零部件外表和內(nèi)部是否有損傷,同時(shí)做好記錄,并及時(shí)進(jìn)行處理。
3.2 零部件的清理和清洗
裝配前:(1)對(duì)鑄造類零件上存在的型砂可采用手工擦除(結(jié)構(gòu)較復(fù)雜)、噴丸或高壓水混砂(形狀簡(jiǎn)單且尺寸不大)的清理方法。(2)對(duì)于存在孔、槽等加工時(shí)易產(chǎn)生切屑和存留臟物的地方,應(yīng)清理的特別仔細(xì)。有些鑄件和鈑金件必須先打膩?zhàn)雍蛧娖岷蟛拍苓M(jìn)行裝配。(3)對(duì)于其他金屬件上存在的切屑、飛邊、毛刺等,可通過打磨、刮削等機(jī)械方法進(jìn)行清理。例如,滑移齒輪的圓倒角部分、軸類零件的螺紋部分、孔、軸配合件的孔口部分都必須清理掉零件上的毛刺、飛邊。這樣,才有利于裝配質(zhì)量的保證和零件使用性能的正常發(fā)揮。零件的清理工作可在清洗過程中進(jìn)行。若是要清洗零件附著的油污,常用的清洗液和清洗方法有:a.人工清洗法。用于精度要求不高或其他方法不易清除的大型零件。在單件和小批生產(chǎn)中,零件可在洗滌槽內(nèi)用抹布擦洗或毛刷刷洗零件表面。對(duì)于洗滌槽無法容納的零件,可用棉紗擦掉零部件表面的油污,然后蘸清洗液反復(fù)擦洗。b.浸泡清洗法。采用有機(jī)溶液浸泡或化學(xué)溶液浸泡,適用于油污較嚴(yán)重的工件。該清洗方法具有去污力強(qiáng)、速度快、適用范圍廣等特點(diǎn),但酸洗液對(duì)金屬材料有很強(qiáng)的腐蝕作用,且其排放的廢水中的化學(xué)成分對(duì)土壤、管道、生物等具有較大的污染和威脅。因此,從綠色環(huán)保的角度出發(fā),應(yīng)盡可能使用較少的化學(xué)劑去除油污。c.高壓水射流清洗。水經(jīng)過高壓泵加壓,通過噴嘴形成清洗射流,然后射流以其很高的沖擊動(dòng)能,連續(xù)不斷地作用在被清洗表面,從而使垢物脫落,最終實(shí)現(xiàn)清洗目的。如:清洗管道時(shí),可將管道內(nèi)的結(jié)垢物和堵塞物全部剔除干凈,見到金屬表面。高壓水射流清洗具有成本低、速度快、潔凈率高、不腐蝕金屬表面、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。目前,在我國工業(yè)清洗中該方法的使用率已超過10%,并且正在迅速增長。d.超聲波清洗。其清洗原理是:此法結(jié)合浸泡法,利用高頻率的超聲波,使洗滌溶液產(chǎn)生強(qiáng)烈振蕩從而出現(xiàn)大量空穴氣泡,在氣泡突然破裂的瞬間,產(chǎn)生上千兆帕的壓力,使污垢破碎,從被污染表面脫離。該方法加強(qiáng)和加速了清洗液對(duì)油污的乳化作用和增溶作用,提高了清洗能力。主要用于清洗精度較高的零件,尤其是經(jīng)過精密加工、幾何形狀較復(fù)雜的零件(如精密軸承)等,對(duì)零件上的小孔、深孔、不通孔、凹槽等也有較好的清洗效果。需要注意的是:在制定清洗工藝時(shí)要規(guī)定零件的放置位置,以便超聲波能清洗到每一個(gè)需要清洗的部位。除此之外,制造業(yè)還用到激光清洗技術(shù)和干冰清洗技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)上激光清洗技術(shù)常用于去除產(chǎn)品表面的油脂、鐵銹、灰塵等。干冰可以清洗一些易碎的污垢,諸如油漆等。(4)對(duì)于鐵銹的去除主要由手工除銹法、機(jī)械法、化學(xué)酸洗法和電化學(xué)酸蝕法等。a.手工除銹法是一種最簡(jiǎn)單的除銹方法。用刮刀、手錘、鋼刷、砂布(紙)、砂輪等工具,進(jìn)行敲、鏟、磨、刮等除掉銹污。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行、成本低;缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)環(huán)境差。b.機(jī)械法除銹主要是利用切削、摩擦等機(jī)械方法清除銹斑,直至呈現(xiàn)出原來的金屬光澤。常用的方法包括:刮削、磨削、拋光、噴射、拋丸處理等。該法的優(yōu)點(diǎn)是除銹質(zhì)量、效率都較高,但缺點(diǎn)是刮削、磨削對(duì)幾何形狀復(fù)雜及精密零件不太適用,也不適合大規(guī)模除銹的需要。故當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的是噴射(噴砂、噴丸、真空噴砂、高壓水混砂)和拋丸兩種處理銹污的方法。c.化學(xué)酸洗法(如浸漬法),其原理是利用酸液與被清理金屬表面的銹污(氧化物)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使之溶解在酸液內(nèi),另外酸與金屬作用產(chǎn)生的氫氣又使氧化皮機(jī)械脫落。d.電化學(xué)酸蝕法主要利用零件在電解液中通以直流電后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而達(dá)到除銹的目的。
3.3 裝配過程中的清理和清洗
裝配是設(shè)備成型的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)零部件進(jìn)行合理的清理和清洗同樣重要。如,在裝配鍵連接時(shí),需清除鍵槽的銳邊,以防影響機(jī)件間的配合性質(zhì)。裝配時(shí)對(duì)于需要配作(配鉆、配鉸)的部位需要做好清理和清洗工作。對(duì)于高精密零件(如軸承)的裝配,需要帶手套操作,避免指紋中的鹽分和有機(jī)酸對(duì)零件造成腐蝕。對(duì)于需要用膠粘劑膠接的機(jī)件,當(dāng)膠接表面有鐵銹時(shí),需要用鋼絲刷或砂紙進(jìn)行除銹,若有油時(shí),則要對(duì)其除油,否則會(huì)降低其膠接強(qiáng)度,使整個(gè)膠接接頭受到破壞。
4 結(jié)束語
在機(jī)床行業(yè)清理和清洗工作是機(jī)械加工、裝配過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。零件在裝配前和裝配中的清洗和清理工作也提升到了一個(gè)非常重要的層面,只有做到保證零件加工精度、操作者裝配技術(shù)過硬、裝配方法和工藝合理、清理和清洗措施適當(dāng),才能不斷提升裝配質(zhì)量和產(chǎn)品品質(zhì)。
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