1.電火花加工
(1)基本原理
電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法运吓,又稱放電加工或電蝕加工,英文為ElectricalDischarge Machining擎场,簡稱EDM羽德。
(2)基本設(shè)備:電火花加工機床几莽。
(3)主要特點
能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件;加工時無切削力;不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷;工具電極材料無須比工件材料硬;直接使用電能加工迅办,便于實現(xiàn)自動化;加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層,在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除;工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩章蚣。
(4)使用范圍
加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件;加工各種硬站欺、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等;加工深細(xì)孔姨夹、異形孔、深槽矾策、窄縫和切割薄片等;加工各種成形刀具磷账、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。
2.電火花線切割加工
(1)基本原理
利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲(稱為電極絲)作電極贾虽,對工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬逃糟、切割成型。英文為Wirecut Electrical Discharge Machining蓬豁,簡稱WEDM绰咽,又稱線切割。
(2)基本設(shè)備:電火花線切割加工機床地粪。
(3)主要特點
電火花線切割加工取募,除具有電火花加工的基本特點外,還有一些其他特點:
◇〖肌①不需要制造形狀復(fù)雜的工具電極玩敏,就能加工出以直線為母線的任何二維曲面;
②能切割0.05毫米左右的窄縫;
≈世瘛③加工中并不把全部多余材料加工成為廢屑旺聚,提高了能量和材料的利用率;
④在電極絲不循環(huán)使用的低速走絲電火花線切割加工中几苍,由于電極絲不斷更新翻屈,有利于提高加工精度和減少表面粗糙度;
⑤電火花線切割能達(dá)到的切割效率一般為20-60毫米2/分妻坝,最高可達(dá)300毫米2/分;加工精度一般為±0.01至±0.02毫米伸眶,最高可達(dá)±0.004毫米;表面粗糙度一般為Ra2.5至1.25微米,最高可達(dá)Ra0.63微米;切割厚度一般為40-60毫米刽宪,最厚可達(dá)600毫米厘贼。
(4)使用范圍
主要用于加工:各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件,例如沖裁模的凸模圣拄、凹模嘴秸、凸凹模、固定板庇谆、卸料板等;成形刀具岳掐、樣板、電火花成型加工用的金屬電極;各種微細(xì)孔槽饭耳、窄縫串述、任意曲線等。具有加工余量小寞肖、加工精度高纲酗、生產(chǎn)周期短衰腌、制造成本低等突出優(yōu)點,已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用觅赊,目前國內(nèi)外的電火花線切割機床已占電加工機床總數(shù)的60%以上右蕊。
3.電解加工
(1)基本原理
基于電解過程中的陽極溶解原理并借助于成型的陰極,將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法吮螺,稱為電解加工(Electro Chemical Machining)饶囚。
(2)使用范圍
電解加工對于難加工材料、形狀復(fù)雜或薄壁零件的加工具有顯著優(yōu)勢鸠补。電解加工已獲得廣泛應(yīng)用坯约,如炮管膛線、葉片莫鸭、整體葉輪闹丐、模具、異型孔及異型零件被因、倒角和去毛刺等加工卿拴。并且在許多零件的加工中,電解加工工藝已占有重要甚至不可替代的地位梨与。
(3)優(yōu)點
加工范圍廣堕花。電解加工幾乎可以加工所有的導(dǎo)電材料,并且不受材料的強度粥鞋、硬度缘挽、韌性等機械、物理性能的限制呻粹,加工后材料的金相組織基本上不發(fā)生變化壕曼。它常用于加工硬質(zhì)合金、高溫合金等浊、淬火鋼腮郊、不銹鋼等難加工材料。
(4)局限性
加工精度和加工穩(wěn)定性不高;加工成本較高筹燕,且批量越小轧飞,單件附加成本越高。
4.激光加工
(1)基本原理
激光加工撒踪,是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達(dá)到很高的能量密度过咬,在極小時間內(nèi)使材料熔化或氣化而被蝕除下來,實現(xiàn)加工制妄。
(2)主要特點
激光加工技術(shù)具有材料浪費少掸绞、在規(guī)模化生產(chǎn)中成本效應(yīng)明顯忍捡、對加工對象具有很強的適應(yīng)性等優(yōu)勢特點集漾。在歐洲,對高檔汽車車殼與底座砸脊、飛機機翼以及航天器機身等特種材料的焊接具篇,基本采用的是激光技術(shù)。
(3)使用范圍
激光加工作為激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用凌埂,主要技術(shù)包括:激光焊接驱显、激光切割、表面改性瞳抓、激光打標(biāo)埃疫、激光鉆孔、微加工及光化學(xué)沉積孩哑、立體光刻栓霜、激光刻蝕等。
5.電子束加工
(1)基本原理
電子束加工是利用高能量的會聚電子束的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)對材料進(jìn)行的加工横蜒。
(2)主要特點
能量密度高胳蛮,穿透能力強,一次熔深范圍廣丛晌,焊縫寬比大仅炊,焊接速度快,熱影響區(qū)小澎蛛,工作變形小抚垄。
(3)使用范圍
電子束加工的材料范圍廣,加工面積可以極小;加工精度可以達(dá)到納米級谋逻,實現(xiàn)分子或原子加工;生產(chǎn)率高;加工所產(chǎn)生的污染小呆馁,但加工設(shè)備成本高;可以加工微孔、窄縫等毁兆,還可用來進(jìn)行焊接和細(xì)微的光刻智哀。真空電子束焊接橋殼技術(shù)是電子束加工在汽車制造業(yè)中的主要應(yīng)用。
6.離子束加工
(1)基本原理
離子束加工(Ion Beam Machining)是在真空狀態(tài)下荧恍,將離子源產(chǎn)生的離子流瓷叫,經(jīng)加速、聚焦達(dá)到工件表面上而實現(xiàn)加工送巡。
(2)主要特點
由于離子流密度及離子能量可以精確控制摹菠,因而能精確控制加工效果,實現(xiàn)納米級乃至分子骗爆、原子級的超精密加工次氨。離子束加工時,所產(chǎn)生的污染小摘投,加工應(yīng)力變形極小煮寡,對被加工材料的適應(yīng)性強虹蓄,但加工成本高。
(3)使用范圍
離子束加工依其目的可以分為蝕刻及鍍膜兩種幸撕。
1)蝕刻加工
離子蝕刻用于加工陀螺儀空氣軸承和動壓馬達(dá)上的溝槽薇组,分辨率高,精度坐儿、重復(fù)一致性好律胀。離子束蝕刻應(yīng)用的另一個方面是蝕刻高精度圖形,如集成電路貌矿、光電器件和光集成器件等電子學(xué)構(gòu)件炭菌。離子束蝕刻還應(yīng)用于減薄材料,制作穿透式電子顯微鏡試片逛漫。
2)離子束鍍膜加工
離子束鍍膜加工有濺射沉積和離子鍍兩種形式黑低。離子鍍可鍍材料范圍廣泛,不論金屬酌毡、非金屬表面上均可鍍制金屬或非金屬薄膜投储,各種合金、化合物阔馋、或某些合成材料玛荞、半導(dǎo)體材料、高熔點材料亦均可鍍覆呕寝。
離子束鍍膜技術(shù)可用于鍍制潤滑膜勋眯、耐熱膜、耐磨膜下梢、裝飾膜和電氣膜等客蹋。
7.等離子弧加工
(1)基本原理
等離子弧加工,是利用等離子弧的熱能對金屬或非金屬進(jìn)行切割孽江、焊接和噴涂等的特種加工方法讶坯。
(2)主要特點
1)微束等離子弧焊可以焊接箔材和薄板;
2)具有小孔效應(yīng),能較好實現(xiàn)單面焊雙面自由成形;
3)等離子弧能量密度大岗屏,弧柱溫度高辆琅,穿透能力強,10-12mm厚度鋼材可不開坡口这刷,能一次焊透雙面成形婉烟,焊接速度快,生產(chǎn)率高暇屋,應(yīng)力變形小;
4)設(shè)備比較復(fù)雜似袁,氣體耗量大,只宜于室內(nèi)焊接。
(3)使用范圍
廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)昙衅,特別是航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)所用的銅及銅合金扬霜、鈦及鈦合金、合金鋼而涉、不銹鋼著瓶、鉬等金屬的焊接,如鈦合金的導(dǎo)彈殼體婴谱、飛機上的一些薄壁容器等。
8.超聲加工
(1)基本原理
超聲加工是利用超聲頻作小振幅振動的工具躯泰,并通過它與工件之間游離于液體中的磨料對被加工表面的捶擊作用谭羔,使工件材料表面逐步破碎的特種加工,英文簡稱為USM麦向。超聲加工常用于穿孔瘟裸、切割、焊接诵竭、套料和拋光等话告。
(2)主要特點
可以加工任何材料,特別適用于各種硬卵慰、脆的非導(dǎo)電材料的加工沙郭,對工件的加工精度高,表面質(zhì)量好裳朋,但生產(chǎn)率低病线。
(3)使用范圍
超聲加工主要用于各種硬脆材料,如玻璃鲤嫡、石英送挑、陶瓷、硅暖眼、鍺惕耕、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔诫肠、異形孔和彎曲孔等)司澎、切割、開槽栋豫、套料惭缰、雕刻、成批小型零件去毛刺笼才、模具表面拋光和砂輪修整等方面漱受。
9.化學(xué)加工
(1)基本原理
化學(xué)加工(Chemical Etching),是利用酸、堿或鹽溶液對工件材料的腐蝕溶解作用昂羡,以獲得所需形狀絮记、尺寸或表面狀態(tài)的工件的特種加工。
(2)主要特點
1)能加工任意能切削金屬材料虐先,不受硬度怨愤、強度等性能的限制;
2)適合大面積加工,并可同時加工多件;
3)不產(chǎn)生應(yīng)力蛹批、裂紋撰洗、毛刺,表面粗糙度達(dá)Ra1.25-2.5μm;
4)操作簡便;
5)不適宜加工對窄狹槽腐芍、孔;
6)不宜消除表面不平差导、劃痕等缺陷。
(3)使用范圍
適于大面積厚度減薄加工;適于在薄壁件上加工復(fù)雜型孔猪勇。