特種加工技術(shù)對(duì)機(jī)械加工的影響
(作者未知) 2011/1/6
摘要:特種加工是指那些不屬于傳統(tǒng)加工工藝范疇的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用機(jī)械能切除多余材料的傳統(tǒng)加工方法。特種加工是近幾十年發(fā)展起來(lái)的新工藝,是對(duì)傳特種加工統(tǒng)加工工藝方法的重 要補(bǔ)充與發(fā)展,目前仍在繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)和改進(jìn)。直接利用電能、熱能、聲能、光能、化學(xué)能和電化學(xué)能,有時(shí)也結(jié)合機(jī)械能對(duì)工件進(jìn)行的加工。特種加工中以采用電能為主的電火花加工和電解加工應(yīng)用較廣,泛稱(chēng)電加工。特種加工亦稱(chēng)“非傳統(tǒng)加工”或“現(xiàn)代加工方法”,泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法,從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形 、改變性能或被鍍覆等。20世紀(jì)40年代發(fā)明的電火花加工開(kāi)創(chuàng)了用軟工具、不靠機(jī)械力來(lái)加工硬工件的方法。50年代以后先后出現(xiàn)電子束加工、等離子弧加工和激光加工。這些加工方法不用成型的工具,而是利用密度很高的能量束流進(jìn)行加工。對(duì)于高硬度材料和復(fù)雜形狀、精密微細(xì)的特殊零件,特種加工有很大的適用性和發(fā)展?jié)摿?在模具、量具、刀具、儀器儀表、飛機(jī)、航天器和微電子元器件等制造中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。特種加工的發(fā)展方向主要是:提高加工精度和表面質(zhì)量,提高生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度,發(fā)展幾種方法聯(lián)合使用的復(fù)合加工,發(fā)展納米級(jí)的超精密加工等。
關(guān)鍵詞:電火花加工 電火花線切割加工 激光加工技術(shù) 電子束加工技術(shù)
20世紀(jì)80年代末,產(chǎn)生了一批新型的高效特種加工技術(shù)。盡管目前對(duì)這些加工技術(shù)的機(jī)理及應(yīng)用的研究工作方興未艾,但還沒(méi)有從根本上掌握其工藝特性。然而這些新興的特種加工技術(shù)已對(duì)整個(gè)制造業(yè)的生產(chǎn)模式產(chǎn)生了深刻的影響,尤其是下列技術(shù),其廣泛應(yīng)用將顯著地提高零件和模具快速制造的能力。
電火花加工
利用電火花加工原理加工導(dǎo)電材料的特種加工。又稱(chēng)電蝕加工。電火花加工主要用于加工各種高硬度的材料(如硬質(zhì)合金和淬火鋼等)和復(fù)雜形狀的模具、零件,以及切割、開(kāi)槽和去除折斷在工件孔內(nèi)的工具(如鉆頭和絲錐)等。 電火花加工機(jī)床通常分為電火花成型機(jī)床、電火花線切割機(jī)床和電火花磨削機(jī)床,以及各種專(zhuān)門(mén)用途的電火花加工機(jī)床,如加工小孔、螺紋環(huán)規(guī)和異形孔紡絲板等的電火花加工機(jī)床
電火花加工工藝
(1)電火花加工機(jī)床加工工藝單電極法 用單個(gè)電極加工工件,一般用于形狀簡(jiǎn)單、精度要求不高的工件。單電極加工也可用平動(dòng)頭搖動(dòng)實(shí)現(xiàn)工件的粗、中、精加工。
(2)電火花加工機(jī)床加工工藝多電極法 同一個(gè)工件加工用多個(gè)電極,一般分為粗、中、細(xì)三次依次進(jìn)行加工,用于精密型加工。
(3)電火花加工機(jī)床加工工藝分解電極法 根據(jù)工件的幾何形狀,把電極分解成若干個(gè),用主型腔電極加工型腔主要部分,再用副型腔電極加工出尖角、窄縫型腔等部位。
(4)電火花加工機(jī)床加工規(guī)準(zhǔn) 粗加工,一般采用較大的電流,較大的on time。 中加工,一般采用中等的電流,中等on time。 精加工,一般采用較小的電流、高頻及較小的on time。電火花加工是直接利用電能對(duì)零件進(jìn)行加工的一種方法。電火花加工設(shè)備應(yīng)由以下部分組成:脈沖電源、間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)器、機(jī)床本體、工作液及其循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)極間距離,使工具電極的進(jìn)給速度與電蝕速度相適應(yīng);鸹ǚ烹姳仨氃诮^緣液體介質(zhì)中進(jìn)行。
電火花線切割加工
電火花線切割加工是電火花加工的一個(gè)分支,是一種直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的工藝方法,它用一根移動(dòng)著的導(dǎo)線(電極絲)作為工具電極對(duì)工件進(jìn)行切割,故稱(chēng)線切割加工。線切割加工中,工件和電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)的,故又稱(chēng)為數(shù)控電火花線切割加工,簡(jiǎn)稱(chēng)線切割加工。
(1)按走絲速度分:可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線切割機(jī)床。
(2)按加工特點(diǎn)分:可分為大、中、小型以及普通直壁切割型與錐度切割型線切割機(jī)床。
(3)按脈沖電源形式分:可分為RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源線切割機(jī)床。
激光加工技術(shù)
國(guó)外激光加工設(shè)備和工藝發(fā)展迅速,現(xiàn)已擁有100kW的大功率CO2激光器、kW級(jí)高光束質(zhì)量的Nd:YAG固體激光器,有的可配上光導(dǎo)纖維進(jìn)行多工位、遠(yuǎn)距離工作。激光加工設(shè)備功率大、自動(dòng)化程度高,已普遍采用CNC控制、多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng),并裝有激光功率監(jiān)控、自動(dòng)聚焦、工業(yè)電視顯示等輔助系統(tǒng)。
激光制孔的最小孔徑已達(dá)0.002mm,已成功地應(yīng)用自動(dòng)化六坐標(biāo)激光制孔專(zhuān)用設(shè)備加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、燃燒室氣膜孔,達(dá)到無(wú)再鑄層、無(wú)微裂紋的效果。激光切割適用于由耐熱合金、鈦合金、復(fù)合材料制成的零件。目前薄材切割速度可達(dá)15m/min(未完,下一頁(yè))
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