1.電火花加工
(1)底子原理
電火花加工是運(yùn)用浸在作業(yè)液中的南北極間脈沖放電時(shí)發(fā)作的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法,又稱放電加工或電蝕加工,英文為Electrical Discharge Machining,簡(jiǎn)稱EDM。
電火花加工適用于精纖細(xì)型腔、窄縫、溝槽、旮旯等凌亂部件的加工。當(dāng)?shù)毒唠y于夠到凌亂表面時(shí),在需求深度切削的當(dāng)?shù)?,在長(zhǎng)徑比特別高的當(dāng)?shù)?,電火花加工工藝?yōu)于銑削加工。關(guān)于高技術(shù)零件的加工,銑削電極再放電可前進(jìn)成功率,比較高寶貴的刀具費(fèi)用比較,放電加工更適合。其他,在規(guī)矩了要作電火花精加工的當(dāng)?shù)?,用電火花加工?lái)供給火斑紋表面。在高速銑加工迅速開(kāi)展的今天,電火花加工開(kāi)展空間受到了必定的揉捏。在此一同,高速銑也給電火花加工帶來(lái)了更大的技術(shù)前進(jìn)。如:選用高速銑來(lái)制造電極,由于狹小區(qū)域加工的完畢和高質(zhì)量的表面作用,讓電極的規(guī)劃數(shù)量大大下降。其他用高速銑來(lái)制造電極也可以使出產(chǎn)功率前進(jìn)到一個(gè)新的層次,并能保證電極的高精度,這樣使電火花加工的精度也前進(jìn)了。
假設(shè)型腔的大部分加工由高速銑來(lái)完畢,則電火花加工只作為輔助方法去清角修邊,這樣留量更均勻、更少
(2)底子設(shè)備:電火花加工機(jī)床。
(3)首要特征
能加工一般切削加工方法難以切削的材料和凌亂形狀工件;加工時(shí)無(wú)切削力;不發(fā)作毛刺和刀痕溝紋等缺陷;東西電極材料無(wú)須比工件材料硬;直接運(yùn)用電能加工,便于完畢主動(dòng)化;加工后表面發(fā)作蛻變層,在某些運(yùn)用中須進(jìn)一步去除;作業(yè)液的凈化和加工中發(fā)作的煙霧污染處理比較費(fèi)事。
電火花加?xùn)|西有如下特征
可以加工任何高強(qiáng)度、高硬度、高耐性、高脆性以及高純度的導(dǎo)電材料;加工時(shí)無(wú)明顯機(jī)械力,適用于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工:脈沖參數(shù)可根據(jù)需求調(diào)度,可在同一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工;電火花加工后的表面呈現(xiàn)的凹坑,有利于貯油和下降噪聲;出產(chǎn)功率低于切削加工;放電進(jìn)程有部分能量消耗在東西電極上,導(dǎo)致電極損耗,影響成形精度。
(4)運(yùn)用規(guī)劃
加?xùn)|西有凌亂形狀的型孔和型腔的模具和零件;加工各種硬、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等;加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切開(kāi)薄片等;加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等東西和量具。
電火花加工有必要具備三個(gè)條件
1. 有必要選用脈沖電源
2. 有必要選用主動(dòng)進(jìn)給調(diào)度設(shè)備,以堅(jiān)持東西電極與工件電極間纖細(xì)的放電空地
3. 火花放電有必要在具有必定絕緣強(qiáng)度(10~107Ω ·m)的液體介質(zhì)中進(jìn)行。
不是一切的模具鋼材都可以進(jìn)行鏡面電火花加工
有些模具鋼材的電火花加工能簡(jiǎn)略抵達(dá)鏡面作用,而有些模具鋼材無(wú)論如何也達(dá)不到鏡面作用。一同,模具鋼材的硬度高些,電火花加工鏡面的作用更好。請(qǐng)參閱下表各種材料與鏡面加工功能。
類別 |
質(zhì)料稱謂 |
鏡面功能 |
A |
SKD61 STAVAX (S136) PD555 NAK80 718H |
非常好 非常好 非常好 非常好 非常好 |
B |
SKS3 SKH9 HPM38 S55C H13 XW10 |
好 好 好 好 好 稍差 |
C |
SKD11 NAK55 HPM1 DH2F |
差 差 差 差 |
D |
Bs Al 超硬合金 |
梨皮面 梨皮面 梨皮面 |
2.電火花線切開(kāi)加工
(1)底子原理
運(yùn)用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲(稱為電極絲)作電極,對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切開(kāi)成型。英文為Wire cut Electrical Discharge Machining,簡(jiǎn)稱WEDM,又稱線切開(kāi)。
(2)底子設(shè)備:電火花線切開(kāi)加工機(jī)床。
(3)首要特征
電火花線切開(kāi)加工,除具有電火花加工的底子特征外,還有一些其他特征:
①不需求制造形狀凌亂的東西電極,就能加工出以直線為母線的任何二維曲面;
②能切開(kāi)0.05毫米左右的窄縫;
③加工中并不把悉數(shù)剩下材料加工成為廢屑,前進(jìn)了能量和材料的運(yùn)用率;
④在電極絲不循環(huán)運(yùn)用的低速走絲電火花線切開(kāi)加工中,由于電極絲不斷更新,有利于前進(jìn)加工精度和減少表面粗糙度;
⑤電火花線切開(kāi)能抵達(dá)的切開(kāi)功率一般為20-60毫米2/分,最高可達(dá)300毫米2/分;加工精度一般為±0.01至±0.02毫米,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;切開(kāi)厚度一般為40-60毫米,最厚可達(dá)600毫米。
(4)運(yùn)用規(guī)劃
首要用于加工:各種形狀凌亂和精密纖細(xì)的工件,例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等;成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極;各種微細(xì)孔槽、窄縫、任意曲線等。具有加工余量小、加工精度高、出產(chǎn)周期短、制造本錢低等杰出利益,已在出產(chǎn)中獲得廣泛的運(yùn)用,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的電火花線切開(kāi)機(jī)床已占電加工機(jī)床總數(shù)的60%以上。
電火花線切開(kāi)加工是完畢工件標(biāo)準(zhǔn)加工的一種技術(shù)。在必定設(shè)備條件下,合理的擬定加工工藝路途是保證工件加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
電火花線切開(kāi)加工模具或零件的進(jìn)程,一般可分以下幾個(gè)進(jìn)程。
對(duì)圖樣進(jìn)行分析和審理
慢走絲線切開(kāi)
分析圖樣對(duì)保證工件加工質(zhì)量和工件的歸納技術(shù)方針是有抉擇意義的第一步。以沖裁模為例,在消化圖樣時(shí)首先要挑出不能或不易用電火花線切開(kāi)加工的工件圖樣,大致有如下幾種:
1.表面粗糙度和標(biāo)準(zhǔn)精度要求很高,切開(kāi)后無(wú)法進(jìn)行手藝研磨的工件;
2.窄縫小于電極絲直徑加放電空地的工件,或圖形內(nèi)旮旯處不容許帶有電極呆板井架放電空地所形成的圓角的工件;
3.非導(dǎo)電材料;
4.厚度逾越絲架跨距的零件;
5.加工長(zhǎng)度逾越x,y拖板的有用行程長(zhǎng)度,且精度要求較高的工件。
在符合線切開(kāi)加工工藝的條件下,應(yīng)著重在表面粗糙度、標(biāo)準(zhǔn)精度、工件厚度、工件材料、標(biāo)準(zhǔn)大小、協(xié)作空地和沖制件厚度等方面細(xì)心考慮。
編程注意事項(xiàng)
1.沖??盏睾瓦^(guò)渡圓半徑的判定
合理判定沖??盏?。沖??盏氐暮侠磉x用,是關(guān)系到模具的壽數(shù)及沖制件毛刺大小的關(guān)鍵因素之一。不同材料的沖模空地一般選擇在如下規(guī)劃:
軟的沖裁材料,如紫銅、軟鋁、半硬鋁、膠木板、紅紙板、云母片等,凸凹??盏乜蛇x為沖材厚度的10%—15%。
硬質(zhì)沖裁材料,如鐵皮、鋼片、硅鋼片等,凸凹??盏乜蛇x為沖裁厚度的15%—20%。
這是一些線切開(kāi)加工沖裁模的實(shí)踐經(jīng)歷數(shù)據(jù),比國(guó)際上盛行的大空地沖模要小一些。由于線切開(kāi)加工的工件表面有一層組織脆松的熔化層,加 工電參數(shù)越大,工件表面粗糙度越差,熔化層越厚。跟著模具沖次的添加,這層脆松的表面會(huì)逐漸磨去,是模具空地逐漸增大。
合理判定過(guò)渡圓半徑。為了前進(jìn)一般冷沖模具的運(yùn)用壽數(shù),在線線、線圓、遠(yuǎn)遠(yuǎn)相交處,特別是小角度的旮旯上都應(yīng)加過(guò)渡圓。過(guò)渡圓的大小 可根據(jù)沖裁材料厚度、模具形狀和要求壽數(shù)及沖制件的技術(shù)條件考慮,跟著沖制件的曾厚,過(guò)渡圓亦可相應(yīng)增大。一般可在0.1—0.5㎜規(guī)劃內(nèi)選用。
關(guān)于沖件材料較薄、模具協(xié)作空地較小、沖件又不容許加大的過(guò)渡圓,為了得到杰出的凸凹模協(xié)作空地,一般在圖形旮旯處也要加一個(gè)過(guò)渡圓。由于電極絲加工軌跡會(huì)在內(nèi)旮旯處天然加工出半徑等于電極絲半徑加單面放電空地的過(guò)渡圓。
2.計(jì)算和編寫加工程序
快走絲線切開(kāi)
編程時(shí),要根據(jù)配料的情況,選擇一個(gè)合理的裝夾方位,一同判定一個(gè)合理的起割點(diǎn)和切開(kāi)路途。
起割點(diǎn)應(yīng)取在圖形的旮旯處,或在簡(jiǎn)略將凸尖修去的部位。
切開(kāi)路途首要以避免或減少模具變形為原則,一般應(yīng)考慮使挨近裝夾著一邊的圖形最終切開(kāi)為易。
3.穿制加工用的程序紙帶和校對(duì)紙帶
根據(jù)程序單把紙帶制造完畢后,必定把程序單與制造好的紙帶逐條進(jìn)行校對(duì),用校對(duì)好的紙帶把程序輸入控制器后才華試切樣板,對(duì)簡(jiǎn)略有把握的工件可以直接加工。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)精度要求高、凸凹模協(xié)作空地小的模具,有必要要用薄料試切,從事切件上可查看其精度和協(xié)作空地。如發(fā)現(xiàn)不符合要求,應(yīng)及時(shí)分析,找出問(wèn)題,批改程序直至合格后才華正式加工模具。這一進(jìn)程是避免工件作廢的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
根據(jù)實(shí)踐情況,也可以直接由鍵盤輸入,或從編程機(jī)直接把程序傳輸?shù)娇刂破髦小?
3.電解加工(Electro Chemical Machining)
(1)底子原理
根據(jù)電解進(jìn)程中的陽(yáng)極溶解原理并借助于成型的陰極,將工件按必定形狀和標(biāo)準(zhǔn)加工成型的一種工藝方法,稱為電解加工。
(2)運(yùn)用規(guī)劃
電解加工關(guān)于難加工材料、形狀凌亂或薄壁零件的加?xùn)|西有明顯優(yōu)勢(shì)。電解加工已獲得廣泛運(yùn)用,如炮管膛線、葉片、整體葉輪、模具、異型孔及異型零件、倒角和去毛刺等加工。并且在許多零件的加工中,電解加工工藝已占有重要乃至不可代替的位置。
(3)利益
加工規(guī)劃廣。電解加工簡(jiǎn)直可以加工一切的導(dǎo)電材料,并且不受材料的強(qiáng)度、硬度、耐性等機(jī)械、物理功能的束縛,加工后材料的金相組織底子上不發(fā)作改動(dòng)。它常用于加工硬質(zhì)合金、高溫合金、淬火鋼、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;加工本錢較高,且批量越小,單件附加本錢越高。
4.激光加工
(1)底子原理
激光加工,是運(yùn)用光的能量通過(guò)透鏡集合后在焦點(diǎn)上抵達(dá)很高的能量密度,在極小時(shí)間內(nèi)使材料熔化或氣化而被蝕除下來(lái),完畢加工。
(2)首要特征
激光加工技術(shù)具有材料浪費(fèi)少、在規(guī)劃化出產(chǎn)中本錢效應(yīng)明顯、對(duì)加工方針具有很強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)勢(shì)特征。在歐洲,對(duì)高檔轎車車殼與底座、飛機(jī)機(jī)翼以及航天器機(jī)身等特種材料的焊接,底子選用的是激光技術(shù)。
(3)運(yùn)用規(guī)劃
激光加作業(yè)為激光體系最常用的運(yùn)用,首要技術(shù)包括:激光焊接、激光切開(kāi)、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔、微加工及光化學(xué)堆積、立體光刻、激光刻蝕等。
5.電子束加工
(1)底子原理
電子束加工是運(yùn)用高能量的集聚電子束的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行的加工。
(2)首要特征
能量密度高,穿透能力強(qiáng),一次熔深規(guī)劃廣,焊縫寬比大,焊接速度快,熱影響區(qū)小,作業(yè)變形小。
(3)運(yùn)用規(guī)劃
電子束加工的材料規(guī)劃廣,加工面積可以極小;加工精度可以抵達(dá)納米級(jí),完畢分子或原子加工;出產(chǎn)率高;加工所發(fā)作的污染小,但加工設(shè)備本錢高;可以加工微孔、窄縫等,還可用來(lái)進(jìn)行焊接和纖細(xì)的光刻。真空電子束焊接橋殼技術(shù)是電子束加工在轎車制造業(yè)中的首要運(yùn)用。
6.離子束加工(Ion Beam Machining)
(1)底子原理
離子束加工是在真空狀況下,將離子源發(fā)作的離子流,經(jīng)加快、集合抵達(dá)工件表面上而完畢加工。
(2)首要特征
由于離子流密度及離子能量可以精確控制,因而能精確控制加作業(yè)用,完畢納米級(jí)乃至分子、原子級(jí)的超精密加工。離子束加工時(shí),所發(fā)作的污染小,加工應(yīng)力變形極小,對(duì)被加工材料的適應(yīng)性強(qiáng),但加工本錢高。
(3)運(yùn)用規(guī)劃
離子束加工依其目的可以分為蝕刻及鍍膜兩種。
1)蝕刻加工
離子蝕刻用于加工陀螺儀空氣軸承和動(dòng)壓馬達(dá)上的溝槽,分辨率高,精度、重復(fù)一致性好。離子束蝕刻運(yùn)用的另一個(gè)方面是蝕刻高精度圖形,如集成電路、光電器件和光集成器件等電子學(xué)構(gòu)件。離子束蝕刻還運(yùn)用于減薄材料,制造穿透式電子顯微鏡試片。
2)離子束鍍膜加工
離子束鍍膜加工有濺射堆積和離子鍍兩種方法。離子鍍可鍍材料規(guī)劃廣泛,不論金屬、非金屬表面上均可鍍制金屬或非金屬薄膜,各種合金、化合物、或某些組成材料、半導(dǎo)體材料、高熔點(diǎn)材料亦均可鍍覆。
離子束鍍膜技術(shù)可用于鍍制潤(rùn)滑膜、耐熱膜、耐磨膜、裝修膜和電氣膜等。
7.等離子弧加工
(1)底子原理
等離子弧加工,是運(yùn)用等離子弧的熱能對(duì)金屬或非金屬進(jìn)行切開(kāi)、焊接和噴涂等的特種加工方法。
(2)首要特征
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),能較好完畢單面焊雙面安閑成形;
3)等離子弧能量密度大,弧柱溫度高,穿透能力強(qiáng),10-12mm厚度鋼材可不開(kāi)坡口,能一次焊透雙面成形,焊接速度快,出產(chǎn)率高,應(yīng)力變形?。?
4)設(shè)備比較凌亂,氣體耗量大,只適合室內(nèi)焊接。
(3)運(yùn)用規(guī)劃
廣泛用于工業(yè)出產(chǎn),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、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等金屬的焊接,如鈦合金的導(dǎo)彈殼體、飛機(jī)上的一些薄壁容器等。
8.超聲加工
(1)底子原理
超聲加工是運(yùn)用超聲頻作小振幅振動(dòng)的東西,并通過(guò)它與工件之間游離于液體中的磨料對(duì)被加工表面的捶擊作用,使工件材料表面逐漸破碎的特種加工,英文簡(jiǎn)稱為USM。超聲加工常用于穿孔、切開(kāi)、焊接、套料和拋光等。
(2)首要特征
可以加工任何材料,特別適用于各種硬、脆的非導(dǎo)電材料的加工,對(duì)工件的加工精度高,表面質(zhì)量好,但出產(chǎn)率低。
(3)運(yùn)用規(guī)劃
超聲加工首要用于各種硬脆材料,如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔(包括圓孔、異形孔和彎曲孔等)、切開(kāi)、開(kāi)槽、套料、雕琢、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。
9.化學(xué)加工
(1)底子原理
化學(xué)加工(Chemical Etching),是運(yùn)用酸、堿或鹽溶液對(duì)工件材料的腐蝕溶解作用,以獲得所需形狀、標(biāo)準(zhǔn)或表面狀況的工件的特種加工。
(2)首要特征
1)能加工任意能切削金屬材料,不受硬度、強(qiáng)度等功能的束縛;
2)適宜大面積加工,并可一同加工多件;
3)不發(fā)作應(yīng)力、裂紋、毛刺,表面粗糙度達(dá)Ra1.25-2.5μm;
4)操作簡(jiǎn)練;
5)不適合加工對(duì)窄狹槽、孔;
6)不宜消除表面不平、劃痕等缺陷。
(3)運(yùn)用規(guī)劃
適于大面積厚度減薄加工;適于在薄壁件上加工凌亂型孔。
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