西交《进步制造技巧》FAQ(二)
第三章 进步制造工艺技巧
一、电火花加工的道理与特点
停止电火花加工必须具有下列三个前提:
(1)必须采取脉冲电源,以构成瞬时的脉冲式放电。每次脉冲放电持续一段时光(10-7~10-3s)后需停歇一段时光,如许才干使能量会合于渺小地区,而不致分散到附近的材估中去。假如持续放电,就会构成像电焊一样的电弧,使工件名义烧伤而不克不及保证整机的尺寸跟名义品质。
(2)必须采取主动进给调处安装,以保持东西电极与工件电极间渺小的放电漏洞。漏洞过大,极间电压难以击穿极间的液体介质,不克不及产生火花放电;漏洞过小,轻易产生短路,也不克不及产生火花放电。电参数对放电漏洞的影响很大,精加工时单边漏洞仅有0.01mm,粗加工则可达0.5mm,乃至更大。
(3)火花放电必须在存在必定绝缘强度的液体介质中停止。常用的绝缘液体介质有煤油、皂化液跟去离子水等。液体介质又称任务耶,它除了有利于产生脉冲式的火花放电外,另有利于打消放电过程中产生的电蚀产品,冷却电极以及工件名义。
(二)电火花加工的特点
(1)可能加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料,如不锈钢、钛合金、淬火钢、硬质合金、导电陶瓷、破方氮化硼跟天然聚晶金刚石等。
(2)加工时无明显的机器力,故应用于低刚度工件跟微细构造的加工。
(3)脉冲参数可调理,因此可能在同一台机床长停止粗加工、平精加工跟精加工。
(4)一般情况下出产效力低于传统的切削加工。
(5)放电过程有部分能量耗费在东西电极上,从而招致电极消耗,影响成形精度。
二、电火花加工的利用
(一)电火花成形加工
电火花成形加工是经由过程东西电极绝对工件作进给活动,将工件电极的外形跟尺寸复制在工件上,从而加工出所须要的整机。它包含电火花型腔加工跟电火花穿孔加工两种
1、电火花型腔加工
电火花型腔加工包含三位型腔跟型面加工,其余还包含电火花雕琢,重要用于加工各种热锻模、压铸模、挤压模、塑料模跟胶木模的差别,加工较为艰苦。为了便于打消加工产品跟冷却,以进步加工的牢固性,偶然在东西电极旁边开有冲油孔。
2、电火花穿孔加工
电火花穿孔加工重要用于型孔(圆孔、方孔、多边形孔、异型孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔跟微孔的加工。
(二)电火花线切割加工
电火花线切割加工是利用挪动的细金属丝唱东西电极,按预定的轨迹停止脉冲放电切割,按线电极挪动的速度大小分为高速走丝电火花线切割跟低速走丝电火花线切割。我们广泛采取高速走丝电火花线切割,近多少年正在开展低速走丝电火花线切割。高速走丝时,线电极是直径为0.02~0.03mm的高强度钼丝,钼丝来去活动的速度为8~10m/s。低速走丝时多采取铜丝,线电极以小于0.2m/s的速度作双偏向低速挪动。
三、电解加工
一、电解加工的道理与特点
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电解加工是电化学加工中的一种重要方法。电解加工是利用金属在电解液中产生阳极消融的电化学道理对工件停止成形加工的。加工时,工件接直流稳压电源正极,东西接负极,两极间保持0.1~1mm的漏洞,只有必定压力(0.5~2.5MPa) 的电解液从两极漏洞中高速(5~60m/s)流过。加工过程中,东西阴极的凸出部分与工件阳极的电极漏洞最小,此处的电流密度最大,单位时光内耗费的电童最多。根据法拉第定伴,金属阳极的消融 呈与经由过程的电蛍成iK比。因此,工件上与东西阴极凸起部位的对应处比具他部位消融更快。跟着东西阴极一直迟缓地向工件进给,工件一直地按东西端部的型面消融,电解产品一直被高速活动的电解液带走,终极东西的外形就“复制”在工件上
电解加工在公用的电解机床长停止,其中的直流稳压电源常采取低电压(6~24V)跟大电流(500~20000A)。电解中常用的电解液有NaCl、NaNO3跟NaCl3 三种溶液。东西阴极材料常釆用黄铜跟不锈钢等。
(二)电解加工的特点
(1 )不受材料本身强度、硬度跟韧性限制,可能加工淬火钢、 硬质合金、不锈钢跟耐热合金等高强度、高硬度跟高韧性的导电紂料。
(2 )加工中不存在机器切削力,工件不会产生剩余应力跟变形,也不飞边、毛刺。
(3)可能达到0.1 mm的均匀加工精度跟0.01mm的最高加工精度;均匀名义粗糙度Ra值可达0.8 u m,最大名义粗糙度值可达0.1u m。
(4)加工过程中东西阴极现实上不会消耗,可临时利用。
(5)出产率较高,为屯火花加工的5~10倍,某些情况下乃至高于切削加工。
(6)能以简单的进给活动一次加工出外形复杂的型腔与型面。
(7)电解加工的从属设备多,造价高,占空中积大,加工牢固性尚不足高。与此同时,电解液易腐化机床跟传染情况,也必须惹起器重。
四、超声加工的道理与特点
人耳能感触到的声波频率在16~16000Hz的范畴内。当声波频率超越16000Hz时,就是超声波。前面所介绍的电火花加工跟电解加工一般只能加工导电材料,而利用超声波振动,则不但能加工像淬火钢、硬质合金等硬脆的导电材料,并且更合适加工像玻璃、陶瓷、宝石跟金刚石等硬脆非金属材料。
(一)超声加工道理
超声加工是利用东西端面的超声频振动,或借助于磨料悬浮液加工硬脆材料的一种工艺方法。其加工道理如同5-7所示。超声波 产生器产中的超声频电振荡,经由过程换能器改变为超声频的机器振动。变幅杆将振幅缩小到0.01~0.15mm后传给东西,驱开东西端面作超声振动。在加工过柞中,因为东西与工件间一直注入磨料悬浮液,当东西端面以超声频袭击磨料时,磨料再袭击工件, 迫使加工地区内的工件材料一直被粉碎成很细的微粒零落上去。其余,当东西端面以很大的减速度离开工件名义时,加工漏洞中的任务液内可能因为负压跟部分真空构成很多微空腔。当东西端面再以很大的减速度濒临工件名义时,空腔闭合,从而构成可能强化加工过程的液压袭击波,这种景象称为“超声空化”。因此,超声加工过程是磨粒在东西端而的超声振动下,以机器锤击跟研抛为主、以超声空化为辅的综配适用过程。
(一)超声加工的特点
(1 )超声加工合适加工各种硬脆材料,尤其是利用电火花跟电解难以加工的小导电材料跟半导体材料,如玻璃、陶瓷、巧墙. 宝石、金刚石以及锗跟硅等。
(2)因为超声加工中的微不雅机器力小,因此能获得好的加工精度跟名义粗糙度。尺寸精度可达0.02~0.01mm;名义粗糙度Ra值可达0.8~0.1um。
(3)采取的东西材料较软,易制成复杂外形,东西跟工件无须作复杂的绝对活动,因此一般的超声加工设备构造较简单。
二、超声加工的利用
超声加工的出产率一般低于电火花加工跟电解加工,但加工精度跟名义品质都优于前两者。更重要的是,它能加工前两者所难以加工的半导体跟非导体材料。其重要利用如下:
(一)型孔跟型腔加工
现在超声加工重要用于加工硬脆材料的圆孔、异形孔跟各种型腔,以及迸行套料、雕琢跟研抛等。
(二)超声淸洗
因为超声波在液体中会产生交变袭击波跟超声空化景象,这两种感化的强度达到必定值时,产生的微袭击就可能使被清洗物名义的污渍迺到破坏并零落上去。加上超声感化无处不入,即就是小孔跟窄缝中的污物也可被清洗干净。现在,超声清洗不但用于机器整机或电子器件的清洗,也用于医疗器皿,如生埋盐水瓶、葡萄糖水瓶的淸洗。利用超声振动去污道理,海外已出产出超声波洗衣机。
(三)切割加工
锗、硅等半导体材料又硬又脆,用机器切割非常艰苦,采取超声波切割则非常实用。
(四)超声波焊
焊接一般离不开热。超声波焊就是利用超声频的振举措用,去除工件表层的氧化膜,使工件显露新的本体名义。此时,被焊工件表层的分子在高速振动撞击下摩擦生热,并焊接在一同。它不只可能焊接名义易生成氧化物的铝成品及尼龙、塑料凳高分子成品,并且还可能使陶瓷等非金属材料在超声振举措用下挂上锡或银,从而改良这些材料的焊接机能。