机床零部件的清理和清洗

张彦红

摘 要：在机床的装配过程中，零部件的清理和清洗工作作为不可或缺的工艺环节，对提高机床精度、增加机床工作可靠性和延长其使用寿命有着重要的意义。文章主要就零部件污垢的形成原因，常用的清理、清洗方法进行了分析和研究。

关键词：必要性；污垢成因；清理、清洗方法

1 机床零部件清理和清洗的必要性

首先，随着制造业加工技术的日益提高，机床朝着精密、高效、柔性、绿色的趋势发展。这就对装配操作者的技术水平、装配环境、装配方法和工艺、零部件的精度等提出了更加严格的要求。而装配环境更多的指装配现场的条件因素和零部件的清洁程度（包括：零件的清洗环境，产品的装配环境，清洁度检测室的环境；清洗后存放零件的工位器具的清洁度；在整个受控空间内外购件的清洁度等），如机床主轴已经进入恒温、无尘的装配环境。若我们不重视环境因素，会使装配质量难以保证。

其次，通过零部件的正确清理和清洗，各机件间的配合性质不适当，制造中的缺陷，运输、存放过程中造成的变形和损坏，也可以在清洗过程中及时发现和处理。同时，零件在加工、存放、运输过程中，都不可避免的残留杂质，如不彻底清理，势必会影响装配品质。如：（1）机床的床身是铸造而成的，如外表和内腔的型砂清理的不彻底，会在今后的运行过程中随着振动落入液压、润滑和冷却系统中，给机床带来潜在的事故隐患。（2）机床导轨在刮削后，如果清洗不干净，残留的研磨剂不断磨损机床导轨，机床精度丧失很快；同时，粘稠的研磨剂，会增加运动阻力，是破坏机床可靠性的因素之一；金属刮屑对导轨的损伤更加严重。所以，做好装配前的清理和清洗工作，是提升产品品质的客观要求。

2 机床零部件污垢的成因

机床零部件污垢的成因主要包括：（1）铸造过程中零件上残存的型砂、灰尘等。（2）零件在加工过程中所产生的切屑、飞边和毛刺等。（3）零件在加工、运输、存放过程中残留的切削液、油污、研磨剂等。（4）由于金属表面与空气中氧、水分、以及酸类物质接触而形成的铁锈、硫化物、无机盐和高分子聚合物等。

3 零部件清理和清洗的方法

3.1 清洗前的准备工作

（1）认真阅读产品说明书和装配图纸，熟悉设备的性能、用途、润滑油的种类、加油位置等技术要求。（2）设备清洗的场地必须清洁，不要在多尘土的地方或露天进行。对于要求高精密的零部件应在恒温、无尘、杀菌的环境下进行。（3）准备好所需清洗材料、用具和压缩空气、水、电等设施及放置工件用的器具等。同时，准备好防火用具。（4）检查零部件外表和内部是否有损伤，同时做好记录，并及时进行处理。

3.2 零部件的清理和清洗

装配前：（1）对铸造类零件上存在的型砂可采用手工擦除（结构较复杂）、喷丸或高压水混砂（形状简单且尺寸不大）的清理方法。（2）对于存在孔、槽等加工时易产生切屑和存留脏物的地方，应清理的特别仔细。有些铸件和钣金件必须先打腻子和喷漆后才能进行装配。（3）对于其他金属件上存在的切屑、飞边、毛刺等，可通过打磨、刮削等机械方法进行清理。例如，滑移齿轮的圆倒角部分、轴类零件的螺纹部分、孔、轴配合件的孔口部分都必须清理掉零件上的毛刺、飞边。这样，才有利于装配质量的保证和零件使用性能的正常发挥。零件的清理工作可在清洗过程中进行。若是要清洗零件附着的油污，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。在单件和小批生产中，零件可在洗涤槽内用抹布擦洗或毛刷刷洗零件表面。对于洗涤槽无法容纳的零件，可用棉纱擦掉零部件表面的油污，然后蘸清洗液反复擦洗。b.浸泡清洗法。采用有机溶液浸泡或化学溶液浸泡，适用于油污较严重的工件。该清洗方法具有去污力强、速度快、适用范围广等特点，但酸洗液对金属材料有很强的腐蚀作用，且其排放的废水中的化学成分对土壤、管道、生物等具有较大的污染和威胁。因此，从绿色环保的角度出发，应尽可能使用较少的化学剂去除油污。c.高压水射流清洗。水经过高压泵加压，通过喷嘴形成清洗射流，然后射流以其很高的冲击动能，连续不断地作用在被清洗表面，从而使垢物脱落，最终实现清洗目的。如：清洗管道时，可将管道内的结垢物和堵塞物全部剔除干净，见到金属表面。高压水射流清洗具有成本低、速度快、洁净率高、不腐蚀金属表面、绿色环保等特点。目前，在我国工业清洗中该方法的使用率已超过10%，并且正在迅速增长。d.超声波清洗。其清洗原理是：此法结合浸泡法，利用高频率的超声波，使洗涤溶液产生强烈振荡从而出现大量空穴气泡，在气泡突然破裂的瞬间，产生上千兆帕的压力，使污垢破碎，从被污染表面脱离。该方法加强和加速了清洗液对油污的乳化作用和增溶作用，提高了清洗能力。主要用于清洗精度较高的零件，尤其是经过精密加工、几何形状较复杂的零件（如精密轴承）等，对零件上的小孔、深孔、不通孔、凹槽等也有较好的清洗效果。需要注意的是：在制定清洗工艺时要规定零件的放置位置，以便超声波能清洗到每一个需要清洗的部位。除此之外，制造业还用到激光清洗技术和干冰清洗技术。工业生产上激光清洗技术常用于去除产品表面的油脂、铁锈、灰尘等。干冰可以清洗一些易碎的污垢，诸如油漆等。（4）对于铁锈的去除主要由手工除锈法、机械法、化学酸洗法和电化学酸蚀法等。a.手工除锈法是一种最简单的除锈方法。用刮刀、手锤、钢刷、砂布（纸）、砂轮等工具，进行敲、铲、磨、刮等除掉锈污。这种方法的优点是简单易行、成本低；缺点是劳动强度大、工作效率低、质量不稳定、劳动环境差。b.机械法除锈主要是利用切削、摩擦等机械方法清除锈斑，直至呈现出原来的金属光泽。常用的方法包括：刮削、磨削、抛光、喷射、抛丸处理等。该法的优点是除锈质量、效率都较高，但缺点是刮削、磨削对几何形状复杂及精密零件不太适用，也不适合大规模除锈的需要。故当前应用较广泛的是喷射（喷砂、喷丸、真空喷砂、高压水混砂）和抛丸两种处理锈污的方法。c.化学酸洗法（如浸渍法），其原理是利用酸液与被清理金属表面的锈污（氧化物）发生化学反应，使之溶解在酸液内，另外酸与金属作用产生的氢气又使氧化皮机械脱落。d.电化学酸蚀法主要利用零件在电解液中通以直流电后产生化学反应而达到除锈的目的。

3.3 装配过程中的清理和清洗

装配是设备成型的关键环节，对零部件进行合理的清理和清洗同样重要。如，在装配键连接时，需清除键槽的锐边，以防影响机件间的配合性质。装配时对于需要配作（配钻、配铰）的部位需要做好清理和清洗工作。对于高精密零件（如轴承）的装配，需要带手套操作，避免指纹中的盐分和有机酸对零件造成腐蚀。对于需要用胶粘剂胶接的机件，当胶接表面有铁锈时，需要用钢丝刷或砂纸进行除锈，若有油时，则要对其除油，否则会降低其胶接强度，使整个胶接接头受到破坏。

4 结束语

在机床行业清理和清洗工作是机械加工、装配过程中的关键环节。零件在装配前和装配中的清洗和清理工作也提升到了一个非常重要的层面，只有做到保证零件加工精度、操作者装配技术过硬、装配方法和工艺合理、清理和清洗措施适当，才能不断提升装配质量和产品品质。

参考文献

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