發動機缸蓋內部毛刺的不良影響以及內窺鏡目視檢測方法

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2020.04.13

毛刺是金屬鑄造、銑切、電鍍等技術中的常用術語。毛刺是由于機械加工的工藝限制，而在金屬零部件表面或者邊緣等部位產生刺狀物、余屑或者極細小的顯微金屬顆粒。

毛刺是無處不在的，同時產生的原因也是多種多樣的。它與金屬加工過程相伴相生，無論多么精密的加工設備，都無法完全避免毛刺的形成。

毛刺越多，其質量標準越低。其表現為冷切、熱鋸或火焰切割的鋼材端部有不齊的飛邊，焊管時焊縫處有擠出的多余金屬。冷切產品端部毛刺的厚度取決于刀刃間的縫隙。其對產品的外形和使用都有很大影響，加工過程中應盡量避免，無法避免時，要有后續去毛刺的工藝，保證產品美觀，實用。

到目前為止，去除毛刺有人工、沖模、研磨、冷凍、熱爆、雕刻機、化學、電解高壓水噴射、超聲波等各種不同的方法，但是無法徹底根除毛刺。毛刺問題可以說是金屬加工行業工程師們無法解決的眾多難題之一。

缸蓋毛刺的不良影響

在發動機缸蓋機加工中, 工件油孔經過鉆削加工, 在零件內部形成交匯油孔, 在油孔交匯處極易產生毛刺, 后續工件、運輸過程毛刺有掉落的風險, 不僅影響零件要求的清潔度, 還影響發動機使用性能等。

缸蓋工件油道孔的鉆削過程, 本質是刀具的鉆頭擠壓工件產生的剪切滑移過程, 由于油道本身結構和布局, 在兩個及以上油道形成交匯處的邊、角、棱會出現較大的塑形變形, 鉆頭與工件在交匯處有一個分離的過程, 極易產生毛刺，從而引起部件的磨損和故障，直接降低發動機的使用壽命。

缸蓋油孔毛刺帶來的影響，主要有:

(1) 影響工件尺寸精度;
(2) 影響或干擾工件測量精度;
(3) 加工或運輸過程中毛刺掉落, 影響零件清潔度;
(4) 在裝機過程中, 毛刺掉落有劃傷、割傷的安全風險;
(5) 后續加工過程中, 毛刺掉落導致零件虧損 (負零件) , 導致零件報廢;
(6) 毛刺掉落, 毛刺掉落進入凸輪軸與凸輪軸蓋之間, 導致凸輪軸和凸輪軸蓋異常磨損甚至凸輪軸抱死;
(7) 毛刺掉落進入VVT機構中導致機構卡滯失效;
(8) 影響潤滑效果, 從而影響發動機性能。[1]

在發動機缸蓋機械加工過程中，要加工很多直徑小的深孔，比如油路和冷卻水路。深孔中的毛刺中人眼無法直接看到，這時往往采用工業內窺鏡進行觀察，這是一種可對缸體缸蓋內部進行非破壞目視檢測的常用儀器。

以下是某缸蓋制造廠采用工業內窺鏡檢測部件內部的油道、水道毛刺。在清除完毛刺后，需要用內窺鏡查看內部的毛刺情況。客戶每天有數百件工件待檢，檢測頻率要求非常高。