金属毛刺的去除方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属毛刺的去除方法和装置，所述金属毛刺的去除方法包括以下步骤：S1：提供金属电极以及高压脉冲电源；S2：将含有金属毛刺的待处理面接地并将所述金属电极与所述高压脉冲电源电连接；S3：将所述金属电极靠近所述待处理面的金属毛刺，以击穿位于所述金属毛刺处的空气以产生空气等离子体，所述空气等离子体中的激发态粒子局部升温以使所述金属毛刺熔化或气化，实现金属毛刺的去除。根据本发明专利技术实施例的金属毛刺的去除方法，能够有效去除微米级金属毛刺而不伤害待处理面的其他区域，并且无需添加额外的液体介质和磨料，因此可以在线去除，具有方便可控、生产效率高、适用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密加工和机械加工
，更具体地，涉及一种金属毛刺的去除方法和金属毛刺的去除装置。
技术介绍
毛刺是指在切削等机械加工过程中，由于材料的塑性变形和表面撕裂等原因，在加工表面的棱边处派生出多余的微小尖棱突起物。随着工业化和自动化程度的提高，机械加工领域，特别是航空、航天、仪器仪表领域中，对机械零件制造精度要求的提高和机构设计的微型化，毛刺的危害性尤为明显，逐渐引起人们的普遍重视，并开始对毛刺的生成机理及去除方法进行研究。在过去这些年中，去毛刺方法完成了由手工向专用机械、自动化的方式发展。据粗略统计，1972年，去毛刺的方法还只有20种，1980年增加到40种，现在则已经超过了60种。现行主流的去除毛刺技术为磨料加工、电加工、化学加工、热加工和机械加工五大类，还有其他一些特种加工例如激光加工、超声波加工等等。但是，目前能够处理微米级金属毛刺的技术十分稀少。而且，传统的金属毛刺去除技术需要有液体工质或高温条件，因此不适于某些场合的需要，尤其是在线生产的金属薄片，目前尚无有效的毛刺去除方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种金属毛刺的去除方法，能够有效去除微米级金属毛刺而不伤害金属待处理面的其他区域，并且无需添加额外的液体介质和磨料，因此可以在线去除，具有方便可控、生产效率高、适用性强等优点。本专利技术还提出了一种金属毛刺的去除装置。根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除方法，包括以下步骤：S1：提供金属电极以及高压脉冲电源；S2：将含有金属毛刺的待处理面接地并将所述金属电极与所述高压脉冲电源电连接；S3：将所述金属电极靠近所述待处理面的金属毛刺，以击穿位于所述金属毛刺处的空气以产生空气等离子体，所述空气等离子体中的激发态粒子局部升温以使所述金属毛刺熔化或气化，实现金属毛刺的去除。根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除方法，能够有效去除微米级金属毛刺而不伤害待处理面的其他区域，并且无需添加额外的液体介质和磨料，因此可以在线去除，具有方便可控、生产效率高、适用性强等优点。另外，根据本专利技术上述实施例的金属毛刺的去除方法还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，金属毛刺的去除方法还可以包括以下步骤：S4：清除所述金属毛刺处散落的金属颗粒物。可选地，在所述步骤S4中，采用抽气泵将所述金属颗粒物抽离所述待处理面。根据本专利技术的一些实施例，所述高压脉冲为纳秒高压脉冲，所述金属电极与所述金属毛刺之间的距离为毫米数量级。根据本专利技术的一些实施例，所述金属电极为铜钨合金针电极。根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除装置，包括：用于产生高压脉冲的高压脉冲电源；金属电极，所述金属电极的一端与所述高压脉冲电源的正极相连；石英玻璃管，所述石英玻璃管内限定有一端敞开的管腔，所述金属电极的另一端从所述石英玻璃管的另一端伸入所述管腔内，所述管腔的内径大于所述金属电极的外径；用于放置具有待处理面的待处理件的基座，所述基座和所述石英玻璃管中的至少一个可活动。根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除装置，能够利用空气等离子体技术去除微米级金属毛刺，并且去除过程不会伤害待处理面的其他区域，结构简单，成本低廉。根据本专利技术的一些实施例，所述金属电极与所述管腔同轴设置。根据本专利技术的一些实施例，所述金属电极的另一端位于所述管腔内且所述金属电极的另一端与所述管腔的一端之间的距离为D，其中，0.2mm≤D≤1mm。根据本专利技术的一些实施例，所述基座可活动。根据本专利技术的一些实施例，所述石英玻璃管的邻近所述另一端的内径为a，其中，5mm≤a≤10mm。根据本专利技术的一些实施例，所述高压脉冲电源为纳秒高压脉冲电源。根据本专利技术的一些实施例，所述金属电极为铜钨合金针电极。可选地，所述金属电极与所述高压脉冲电源之间设有限流电阻。可选地，所述石英玻璃管的另一端通过橡胶塞密封，所述金属电极穿过所述橡胶塞伸入所述管腔。根据本专利技术的一些实施例，所述石英玻璃管的周壁上形成有与所述管腔连通的除料口，所述除料口连接有除料组件以去除所述管腔内的金属颗粒物。可选地，所述除料组件包括：抽气泵和连接管，所述连接管的两端分别与所述除料口和所述抽气泵相连。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除装置的示意图。附图标记：100：金属毛刺的去除装置；200：待处理件；1：高压脉冲电源；2：金属电极；3：石英玻璃管；4：基座；5：橡胶塞；6：除料组件；30：管腔；31：除料口；41：调节旋钮；61：抽气泵；62：连接管。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。下面结合图1对根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除方法进行详细描述。如图1所示，根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除方法可以包括以下步骤：S1：提供金属电极以及高压脉冲电源，以进行后续对金属毛刺的去除。S2：将含有金属毛刺的待处理面接地，并将金属电极与高压脉冲电源电连接，通过高压脉冲电源为金属电极提供电能。S3：将金属电极靠近待处理面的金属毛刺，以击穿位于金属毛刺处的空气以产生空气等离子体，空气等离子体中的激发态粒子可以局部升温，以使金属毛刺熔化或气化，实现金属毛刺的去除。需要去除金属处理面的金属毛刺时，只需将金属电极与高压脉冲电源的正极相连，再将金属电极对准待处理面的金属毛刺，开启高压电脉冲源，将金属电极靠近金属毛刺，即可利用产生的空气等离子体进行金属毛刺去除，简单方便。根据本专利技术实施例的金属毛刺的去除方法，在去除金属毛刺时，金属电极将金属毛刺点处的空气击穿产生空气等离子体，空气等离子体中存在大量高活性的激发态粒子，在百纳秒时间内局部温升可使得毛刺点熔化或者气化，达到去除效果。由于尖端效应的原因，放电会优先发生在金属的尖端(即金属毛刺点)，并且该放电为瞬时的脉冲放电，这样放电产生的热量来不及传导扩散到其余部分，把每次放电点局限在很小的范围之内，不会对毛刺点以外的地方产生破坏，不会伤害待金属处理面的其他区域。同时，激发态粒子作用于金属毛刺尖端时，由于产生极强的电场，会产生一定的刻蚀效果，设置合适的高压脉冲电源参数、金属电极布置，可以方便地控制产生的空气等离子体的参数，得到合适的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属毛刺的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供金属电极以及高压脉冲电源；S2：将含有金属毛刺的待处理面接地并将所述金属电极与所述高压脉冲电源电连接；S3：将所述金属电极靠近所述待处理面的金属毛刺，以击穿位于所述金属毛刺处的空气以产生空气等离子体，所述空气等离子体中的激发态粒子局部升温以使所述金属毛刺熔化或气化，实现金属毛刺的去除。

【技术特征摘要】
1.一种金属毛刺的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供金属电极以及高压脉冲电源；S2：将含有金属毛刺的待处理面接地并将所述金属电极与所述高压脉冲电源电连接；S3：将所述金属电极靠近所述待处理面的金属毛刺，以击穿位于所述金属毛刺处的空气以产生空气等离子体，所述空气等离子体中的激发态粒子局部升温以使所述金属毛刺熔化或气化，实现金属毛刺的去除。2.根据权利要求1所述的金属毛刺的去除方法，其特征在于，还包括以下步骤：S4：清除所述金属毛刺处散落的金属颗粒物。3.根据权利要求2所述的金属毛刺的去除方法，其特征在于，在所述步骤S4中，采用抽气泵将所述金属颗粒物抽离所述待处理面。4.根据权利要求1所述的金属毛刺的去除方法，其特征在于，所述高压脉冲为纳秒高压脉冲，所述金属电极与所述金属毛刺之间的距离为毫米数量级。5.根据权利要求1所述的金属毛刺的去除方法，其特征在于，所述金属电极为铜钨合金针电极。6.一种金属毛刺的去除装置，其特征在于，包括：用于产生高压脉冲的高压脉冲电源；金属电极，所述金属电极的一端与所述高压脉冲电源的输出端相连；石英玻璃管，所述石英玻璃管内限定有一端敞开的管腔，所述金属电极的另一端从所述石英玻璃管的另一端伸入所述管腔内，所述管腔的内径大于所述金属电极的外径；用于放置具有待处理面的待处理件的基座，所述基座和所述石英玻璃管中的至少一个可活动。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海云，王豪，黎晗东，焦俊凯，邹晓兵，王新新，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11