特種加工
特種加工方法是指區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法,，利用化學、物理(電,、聲,、光、熱,、磁)或電化學方法對工件材料進行加工的一系列加工方法的總稱,。這些加工方法包括：化學加工(CHM)、電化學加工(ECM),、電化學機械加工(ECMM),、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM),、超聲波加工(USM),、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM),、電子束加工(EBM),、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM),、磨料流加工(AFM),、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復合加工等,。
| 分類 | 原理 | 特點及應用范圍 |
| 電火花加工 | 電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產(chǎn)生的高溫熔蝕工件表面材料來實現(xiàn)加工的,。電火花加工機床一般由脈沖電源、自動進給機構,、機床本體及工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)等部分組成,。工件固定在機床工作臺上。脈沖電源提供加工所需的能量,，其兩極分別接在工具電極與工件上,。當工具電極與工件在進給機構的驅(qū)動下在工作液中相互靠近時，極間電壓擊穿間隙而產(chǎn)生火花放電,，釋放大量的熱,。工件表層吸收熱量后達到很高的溫度(10000℃以上)，其局部材料因熔化甚至氣化而被蝕除下來,，形成一個微小的凹坑,。工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)強迫清潔的工作液以一定的壓力通過工具電極與工件之間的間隙，及時排除電蝕產(chǎn)物，并將電蝕產(chǎn)物從工作液中過濾出去,。多次放電的結(jié)果,，工件表面產(chǎn)生大量凹坑。工具電極在進給機構的驅(qū)動下不斷下降,，其輪廓形狀便被“復印”到工件上(工具電極材料盡管也會被蝕除,，但其速度遠小于工件材料)。 | ①加工硬,、脆,、韌、軟和高熔點的導電材料,；②加工半導體材料及非導電材料,；③加工各種型孔、曲線孔和微小孔,；④加工各種立體曲面型腔,，如鍛模、壓鑄模,、塑料模的模膛,；⑤用來進行切斷、切割以及進行表面強化,、刻寫,、打印銘牌和標記等。 |
電解加工 | 電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學原理對工件進行成形加工的一種方法,。工件接直流電源正極,，工具接負極，兩極之間保持狹小間隙(0.1mm～0.8mm),。具有一定壓力(0.5MPa～2.5MPa)的電解液從兩極間的間隙中高速15m/s～60m/s)流過,。當工具陰極向工件不斷進給時，在面對陰極的工件表面上,，金屬材料按陰極型面的形狀不斷溶解,，電解產(chǎn)物被高速電解液帶走，于是工具型面的形狀就相應地“復印”在工件上,。 | ① 工作電壓小,，工作電流大；②以簡單的進給運動一次加工出形狀復雜的型面或型腔,；③可加工難加工材料,；④生產(chǎn)率較高，約為電火花加工的5～10倍,；⑤加工中無機械切削力或切削熱,，適于易變形或薄壁零件的加工,；⑥平均加工公差可達±0.1mm左右；⑦附屬設備多,，占地面積大,，造價高；⑧電解液既腐蝕機床,，又容易污染環(huán)境,。 電解加工主要用于加工型孔、型腔,、復雜型面,、小直徑深孔、膛線以及進行去毛刺,、刻印等。 |
| 激光加工 | 對工件的激光加工由激光加工機完成,。激光加工機通常由激光器,、電源、光學系統(tǒng)和機械系統(tǒng)等組成,。激光器(常用的有固體激光器和氣體激光器)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，產(chǎn)生所需的激光束，經(jīng)光學系統(tǒng)聚焦后,，照射在工件上進行加工,。工件固定在三坐標精密工作臺上，由數(shù)控系統(tǒng)控制和驅(qū)動,，完成加工所需的進給運動,。 | ① 不需要加工工具；② 激光束的功率密度很高,，幾乎對任何難加工的金屬和非金屬材料都可以加工,；③ 激光加工是非接觸加工，工件無受力變形,；④ 激光打孔,、切割的速度很高，加工部位周圍的材料幾乎不受切削熱的影響,，工件熱變形很小,。⑤激光切割的切縫窄，切割邊緣質(zhì)量好,。激光加工已廣泛用于金剛石拉絲模,、鐘表寶石軸承、發(fā)散式氣冷沖片的多孔蒙皮,、發(fā)動機噴油咀,、航空發(fā)動機葉片等的小孔加工以及多種金屬材料和非金屬材料的切割加工,。 |
| 超聲波加工 | 超聲波加工是利用超聲頻(16KHz～25KHz)振動的工具端面沖擊工作液中的懸浮磨料，由磨粒對工件表面撞擊拋磨來實現(xiàn)對工件加工的一種方法,。超聲發(fā)生器將工頻交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩,，通過換能器將此超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C械振動，借助于振幅擴大棒把振動的位移幅值由0.005mm～0.01mm放大到0.01～0.15mm,，驅(qū)動工具振動,。工具端面在振動中沖擊工作液中的懸浮磨粒，使其以很大的速度,，不斷地撞擊,、拋磨被加工表面，把加工區(qū)域的材料粉碎成很細的微粒后打擊下來,。雖然每次打擊下來的材料很少,，但由于打擊的頻率高，仍有一定的加工速度,。由于工作液的循環(huán)流動,，被打擊下來的材料微粒被及時帶走。隨著工具的逐漸伸入,，其形狀便“復印”在工件上,。 | 在加工難切削材料時，常將超聲振動與其它加工方法配合進行復合加工,，如超聲車削,、超聲磨削、超聲電解加工,、超聲線切割等,。這些復合加工方法把兩種甚至多種加工方法結(jié)合在一起，能起到取長補短的作用,，使加工效率,、加工精度及工件的表面質(zhì)量顯著提高。 |