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特种加工方法的内容和趋势

来源:九壹网
经验 (7)声、机械能 超声加工。 速制造技术.大多用于微细零件的加工制作,由于电子束 (8)机械能 磨料喷射加工、磨料流加工、液体喷 加工的能量利用率高达80%以上,故有良好的发展前景。 射加工。 超声加工是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质 目前。生产实用中应用最广的是电火花加工、激光加 中或干磨料中,产生磨料的冲击、抛光、液压冲击及由此 工、超声加工和电化学加工技术。 产生的气蚀作用来去除材料,以及超声振动使工件相互结 电火花加工也叫放电加工.是一种电加热加工过程。 合的加工方法。其适用于成形加工、切割加工、焊接加工 它是将工具电板和工件置于绝缘的工作液中,工件和工具 和超声清洗。 分别接直流脉冲电源正极和负极,加上电压,因电极之 不同的特种加工方法都有其特定的使用场台,如超越 间的放电效应产生火花放电,对金属产生腐蚀来进行加 其使用范围.就会不能加工或经济效益很差,即使有几种 工。由于电极之间工件材料的微小体积上可集中很高的能 特种加工方法使用的场合是一样的,而实际加工性能是不 量,足使材料熔化和蒸发,总能量的一部分释放到工具电 一样的.因此,选择特种加工方法要根据加工对象的材料 极上造成工具磨损加工。因此.工具电极磨损和加工精度 特点、工艺要求、加工精度要求、加工表面粗糙度要求 低是电火花加工的重要问题,也是研究工作的主攻方向_2.。 等,才能确定较为适宜的加工方法。 由此,微细电火花加工就应运而生。而在加工用途上,现 4特种加工存在的问题 代电火花加工的发展趋势将朝着大力发展计算机数控 虽然特种加工已解决了传统切削加工难以加工的许多 (CNC)电火花加工技术,积极开展适应控制和加工过程最佳 问题.在提高产品质量、生产效率和经济效益上显示出很 化技术的应用研究,开发适应行星式电火花加工技术 ]。 大的优越性.但目前它还存在不少亟待解决的问题。 电化学加工是通过电化学反应去除工件材料或在其上 (1)不少特种加工的机理(如超声、激光等加工)还 镀覆金属材料等的特种加工。其中电解加工适用于深孑L、 不十分清楚,其工艺参数选择、加工过程的稳定性均需进 型孑L、型腔、型面、倒角去毛刺、抛光等。电铸加工适用 一步提高。 于形状复杂、精度高的空心零件,如波导管;注塑用的模 (2)有些特种加工(如电化学加工)加工过程中的废 具、薄壁零件;复制精密的表面轮廓;表面粗糙度样板、 渣、废气若排房不当,会产生环境污染,影响工人健康。 反光镜、表盘等零件。涂覆加工可针对表面磨损、划伤、 (3)有些特种加工(如快速成形、等离子弧加工等) 锈蚀的零件进行涂覆以恢复尺寸:对尺寸超差产品进行涂 的加工精度及生产率有待提高。 覆补救。对大型、复杂、小批工件表面的局部镀防腐层、 (4)有些特种加工(如激光加工)所需设备投资大、 耐腐层,以改善表面性能。 使用维修费高,亦有待进一步解决。 高能束加工是利用能量密度很高的激光束、电子束或 离子束等去除工件材料的特种加工方法的总称。其中激光 5特种加工的发展趋势 束加工主要应用有打孔、切割、焊接、金属表面的激光强 广泛采用自动化技术、利用计算机实现对特种加工设 化、微调和存储等。在汽车工业中已经普遍使用激光焊 备的控制系统、电源系统的自动控制,建立特种加工的系 接。在航空工业中已有用激光焊接代替铆接。这一工艺改 统,这是当前特种加工的主要发展趋势,开发由不同特种 进可使飞机自重减轻约lO%,且因激光焊接后外表光滑。 加工技术复合而成的加工方法[5],如电解电火花加工、电 减小了飞行阻力,空气动力性能的改善还使飞机整体性能 解电弧加工等复合加工,以扬长避短提高经济效益和生产 有了较大提高。在微细精密金刚石拉丝膜制造上.采用激 率,另外还应着重于新的工艺方法的研究,不断提高加工 光束逐层扫描方式,可将过渡区、压缩区及定径区在一次 工艺水平。考虑到一些特种加工技术对环境的污染问题 ], 装夹定位下,一次加工完成,保证了拉丝模各工作段的光 必须要着重解决废渣、废气、废液的“三废”转化问题, 滑过渡与同轴度,使拉丝膜性能大幅提高。北京迪蒙特佳 向“绿色”工业及可持续发展工业转化。 参考文献 公司的微细金刚石拉丝模目前最佳尺寸的控制精度已达亚 [1]孔庆华.特种加工[M].上海:同济大学出版社,1997. 微米级。 [2]赵万生.特种加工技术[M].北京:高等教育出版社,2001. 激光快速成形技术近几年发展十分迅速。例如: [3]苏士达,黄晨华,蔡小梦,等.超声波加工与放电加工的几 (1)快速零件制造。在惰性气体保护下,将激光束聚 种复合加工方式U].轻工机械,2004(3):75—77. 焦于金属粉末熔池中,通过计算机控制的连续扫描.使金 [4]张纹,蒋维波.特种加工技术的应用与发展趋势lI].农业装 属粉末逐层熔化堆积,最终形成预定形状的金属制品。这 备技术,2006,32(3):24—25. 样制作的金属零件毛坯精度已超过了模锻的水平,可以替 [5]周桂莲,张惠敏.特种加工技术新应用[I].山东轻工业学院 代锻件。如果用激光束聚焦后逐层扫描光固化树脂粉末. 学报,2003,17(3):21-23. 同样可以制备各种功能零件。 [6]习王杰,樊军,王永兵,等.特种加工的新进展[J].轻工机 (2)快速模具制造。即利用不同类型的快速原型技术 械。2008,26(3):5-7. 直接制造出模具初型.然后进行一些必要的后处理及机加 作者简介:袁芳革,男,1967年生,广东饶平人,大学本科。研 工,最终获得满足生产实际的模具。鉴于激光加工能量利 究领域:电气自动化。已发表论文4篇。 (编辑:王智圣) 用率较低(约15%),因此近年来国内外研究电子束熔化快 圈 互 圜 

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