机械切削加工金属必然产生毛刺, 去毛刺就成了机械加工的最常见工艺之一。 非专业人士通常以日常生活语言理解“毛刺”, 以为这是一个很小的问题，其实不然。

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，机械零件制造精度要求越来越高，机构设计越来越小型化，并且由于机械零件在加工制造过程中产生的毛刺，对零件的精度、使用、再加工定位、操作安全和外观质量等许多方面都产生不良影响。同时由于去毛刺要花费很多的时间和费用，也成为降低成本的最大障碍之一，所以对去毛刺工艺要求越来越高，去毛刺技术已受到各工业发达国家的普遍重视，如美国、日本、德国等国家提出了“毛刺工程”（Burr Engineering）或“毛刺技术”（Burr Technology）并正在迅速发展。去毛刺工艺发展至今已超过70种，经历了由手工作业向机械化、自动化方向发展的阶段。

1. 关于毛刺的研究现状

金属切削时刀具前部的三个金属变形区在工件加工终端面时必然会产生变化，由此会产生毛刺。对于脆性材料有时还会产生工件棱边的亏缺，或称为“负毛刺”。切削是影响工件材料变形的各个因素，都会影响毛刺的形成。美国普渡大学的Jackson, M.J.等人研究小尺寸铣削时，增加切削速度可以减小变形，因而减小毛刺。其转速达到50万转。我国的王贵成等人研究有限元求解毛刺形成过程，给出毛刺形成的几何和物理的条件，并对毛刺形式做了详细分类以便于研究和控制。从这些研究中以及结合西安工业大学的试验研究成果，可以得知，切削时毛刺难以避免，因此，采用再切削的方式去除毛刺，其结果往往是产生新的虽然更小的毛刺。完全消除毛刺，需要采取非刀具切削的方法。

对于毛刺的控制标准，德、日、法等国家已经制定相关的标准，我国有冲压件毛刺的标准，还有相关军品的标准，但是关于毛刺或者称为工件棱边质量的通用的标准尚未建立。这方面的研究涉及到毛刺产生的激励、棱边质量对于零件服役性能的影响、加工成本等方面的研究。

2．最近应用的去毛刺方法

如前所述，非切削去毛刺技术是发展的主要方向。

（1）热能去毛刺

热能去毛刺是一种简单的化学反应过程，将需要去毛刺的零件放在坚固的密封容器内，然后把一定分量的并经充分混合的具有一定压力的氢、氧通入密闭容器，电爆引燃使混合气体发生热化学反应，产生瞬时高温、高压、冲击波，使零件的毛刺熔化，多余的氧气将毛刺氧化成氧化灰，而零件的其它部分来不及变化，从而达到去除毛刺的目的。

热能去毛刺是一种有效的高能加工形式，具有去毛刺质量好，设备适应性强，加工质量稳定，生产效率高等特点。西北工业大学用威海东华机械厂研制的RQMI 200型热能去毛刺机去除齿轮上的毛刺，发现热能去毛刺不会破坏切齿后的齿轮加工精度，零件表面层的硬度及金相组织不会改变，而表面粗糙度略有改善。

热能去毛刺对黑色金属、有色金属、非金属材料如塑料、橡皮等的工件均能适用。由于爆炸时压力很高，高压气体无孔不入，可达性好，故去毛刺不受结构、小孔形状的限制，能去除零件的所有内孔、交叉孔、槽、深孔等的毛刺，特别适合形状复杂而用手工又难去除毛刺的零件，不适合去除易变形的薄壁零件。随着零件的微型化，热能去毛刺的应用前景广阔。

（2）磨料水射流去毛刺

磨料水射流是在水射流束中掺入磨料颗粒即成为磨料水射流（Abrasive water Jet），磨料被加速使其具有一定的动能，从特殊设计的喷嘴喷射出去，将毛刺从零件表面去除。

由于磨料水射流去毛刺具有极强的冲蚀作用，在加工过程中一直有水在冷却，所以不会产生热变形等，在冲蚀过程中不改变材料的力学、物理和化学性能，所以适用于加工各种功能材料和结构材料。以及去除孔内毛刺，如深孔、盲孔、小孔和狭缝等那些手工难以去除部位的毛刺。

和这种方法类似的是三相射流去毛刺技术，就是将磨料水射流中的高压水换成高压气体，这样磨料浆液可以方便的重复使用。西安工业大学已经研制出了三相射流原理性样机，试验表明去毛刺效果良好。突出的优点是去除毛刺以后，工件棱边仍基本保持直角，适用于由特殊要求的精密零件。

（3）超声波去毛刺

超声波去毛刺是利用超声波在液体介质中产生的漩涡、负压区、空穴和气泡，对被加工工件表面产生作用，再加上清洗液的溶解和乳化作用，加速了毛刺和污物的脱落。

影响超声波去毛刺效果的因素有工件材料、杂质成分、介质粘度、表面张力以及溶液的活性、浸润、皂化、乳化能力和反凝聚能力等。

超声波去毛刺方法适用于小而精密的零件去毛刺加工。中国一拖集团有限公司利用超声波去毛刺机去除PB86J喷油器的毛刺，效果良好。

（4）机器人去毛刺

随着计算机技术的发展，美国、日本、德国等国已相继研制出微机控制的去毛刺机器人，其位置精度达0.1 ～0.05毫米。Sugio开发的U—Jet3高压水清洗系统，它是在高压水射流切割和金属去毛刺系统以及水涡控制技术的基础上，由计算机控制的机器人操纵喷嘴清理复杂形状和孔穴的污渍与毛刺。它是一个半柔性系统，适合清理类似铝圆柱头、引擎装置、集油箱和碎屑及污物易发生严重操作问题和安全问题的类似关键部位，它能同时清理最复杂零件的六个面。

计算机控制的机器人，带有由专家系统构成的知识库，可与CAD/CAM结合使用。美国Kirby公司和Pinacle公司联合开发的智能去毛刺单元，可以自动执行钻孔攻丝、去毛刺和砂带抛光三个过程。以往这些都是手工完成的。这个智能单元包含ABBIRB 2400-16机器人和一个具有Allen-Bradley显示屏的电器控制箱。它显示报警条件、输入输出、循环时间、工件计量等。从这个控制箱，操作者可设置砂带压力控制系统的操作压力、砂带速度和用来补充磨损和带润滑喷射循环的带压力增加。真空去尘器制造商使用这个智能芯片减少了劳动力，降低了75%的工具耗损和50%的工作量，生产量提高了20%。

智能单元给制造商带来了实质性的经济效益，过程得到了优化，降低了工人的劳动强度，最突出的优点是给我们提供了便利，它使去毛刺工艺具有竞争性，与自动化装置不同，智能单元使我们能迅速适应模型和工件的变化，在几分钟之内为机器人重新输入程序，安装工件并运行生产。

用机器人去毛刺，能保证零件质量的一致性，不出废品。国内航空航天领域开始使用机器人去除航空发动机叶片上的毛刺，提高了叶片的磨削加工精度和叶片使用寿命。并可减少废品发生，被称为最具前途的叶片加工工艺方法。

（5）柔性磨具去毛刺

利用含磨料尼龙丝刷、气囊式研具、带弹簧的油石等构成各式各样的工具去除不同形状工件的毛刺，是最常用的方法之一。由此形成许许多多的专利。这是机械加工技术中十分有趣的研究内容之一。

（6）电解机械复合去毛刺技术

常规的去毛刺方法，如滚桶式抛光去毛刺，柔性磨具去毛刺技术，和电解作用复合在一起，效果会大为增强。西安工业大学做过相关的研究并应用于工程实践，取得了良好的效果。

3．展望

从以上内容可以看出，去毛刺机械与自动化加工设备配套是今后的一个研究方向。国外已成功研制了用于CNC数控机床上的去毛刺技术，具有非常短暂的工作节拍和很高的去毛刺质量。另外，以德国Bosch公司研制的柔性去毛刺系统FDSC(Flexible Deburring)和柔性清理系统FFS(Flexible Finishing System)为代表的高度自动化的去毛刺技术已得到应用，标志着去毛刺技术正向高新技术领域迈进。

深入研究毛刺生成机理，改善刀具刃磨质量、采用涂层刀片、选择合适切削参数等等，控制毛刺的形状和尺寸，使之达到允许的范围，也是非常有意义的研究方向。

去毛刺就是去除工件棱边上不规则的金属，开发其他物理的、化学的方法，一直是机械加工界热点之一。