先進(jìn)制造工藝技術(shù)高速切削

范子勝2010105014先進(jìn)制造工藝技術(shù)引言機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成為產(chǎn)品的方法和過(guò)程。從材料成形的角度上看，材料加工成形方法可分為以下四種：

1）去除成形；

2）壓迫成形；

3）堆積成形；

4）生成成形。目前主要的新型加工方法有：精密加工和超精密加工、超高速加工、微細(xì)加工、特種加工及高密度能加工、快速原型制造技術(shù)、新型材料加工、大件和超大件加工、表面功能性覆層技術(shù)和復(fù)合加工技術(shù)等。先進(jìn)制造工藝的特點(diǎn)1.先進(jìn)性先進(jìn)制造工藝的先進(jìn)性主要表現(xiàn)在優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活（柔性）五個(gè)方面。2.實(shí)用性

先進(jìn)制造工藝的實(shí)用性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是應(yīng)用普遍性，它是當(dāng)今或不久將來(lái)機(jī)械工廠量大面廣的看家工藝；；二是經(jīng)濟(jì)適用性，它一般投資不高，且有不同檔次，宜于工廠根據(jù)本身的條件通過(guò)技術(shù)改造予以采納。先進(jìn)制造工藝的特點(diǎn)3.前沿性

先進(jìn)制造工藝的前沿性主要表現(xiàn)在：先進(jìn)制造工藝是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化或傳統(tǒng)工藝高新技術(shù)化的結(jié)果，它們是制造工藝研究最為活躍的前沿領(lǐng)域。部分先進(jìn)制造工藝可能目前應(yīng)用還不廣泛，但是它們代表著某些發(fā)展方向，而且可望會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。一.電子束加工定義1：利用高能量密度的電子束轟擊材料進(jìn)行的加工。定義2：在真空條件下，利用電子槍中產(chǎn)生的電子，經(jīng)加速、聚焦形成高能量大密度的細(xì)電子束，轟擊工件被加工部位，使該部位的材料熔化和蒸發(fā)，從而進(jìn)行加工，或利用電子束照射引起的化學(xué)變化而進(jìn)行加工的方法。電子束加工原理一.電子束加工電子束加工的特點(diǎn)作為加熱工具，電子束的特點(diǎn)是功率高和功率密度大，能在瞬間把能量傳給工件，電子束的參數(shù)和位置可以精確和迅速地調(diào)節(jié)，能用計(jì)算機(jī)控制并在無(wú)污染的真空中進(jìn)行加工。根據(jù)電子束功率密度和電子束與材料作用時(shí)間的不同，可以完成各種不同的加工。電子束加工的分類(lèi)電子束焊接原理：電子束功率密度達(dá)10^6-10^9瓦/厘米時(shí)，電子束轟擊處的材料即局部熔化；當(dāng)電子束相對(duì)工件移動(dòng),熔化的金屬即不斷固化,利用這個(gè)現(xiàn)象可以進(jìn)行材料的焊接特點(diǎn)：焊縫的深寬比可達(dá)20:1甚至50:1電子束焊接原理：用聚焦方法得到很細(xì)的電子束周期地轟擊材料表面的固定點(diǎn)，適當(dāng)控制電子束轟擊時(shí)間和休止時(shí)間的比例，可使被轟擊處的材料迅速蒸發(fā)而避免周?chē)牧系娜刍@樣就可以實(shí)現(xiàn)電子束刻蝕、鉆孔或切割特點(diǎn)：功率密度更大而作用時(shí)間較短?？稍诤穸葹?.1～6毫米的任何材料的薄片上鉆直徑為1至幾百微米的孔電子束刻蝕的小人，小人個(gè)個(gè)舞著小旗，高度僅有幾百納米。電子束刻蝕和電子束鉆孔電子凳束熔嘆煉特點(diǎn)蟲(chóng)：在高奧真空披環(huán)境哭下進(jìn)糾行熔姿煉(熔煉驕真空升度一灶般在10棟-1至10緩-3趕Pa嘩)，熔禮煉時(shí)棒熔池斤的溫盟度及雄其分隸布可遭控，渴熔池渣的維忍持時(shí)童間可府在很講大的蛾范圍闊內(nèi)調(diào)灑整；貞熔煉煤是在鍋水冷福銅坩墨堝(結(jié)晶如器)內(nèi)進(jìn)嚼行的首，可館以有臘效地懂避免走金屬題液被洞耐火蒙材料鐘污染合。電子棋束特銹點(diǎn)作為悠加熱明工具康，電族子束階的特麻點(diǎn)是變功率成高和腥功率竊密度狐大，撞能在承瞬間震把能勺量傳蛙給工托件，辮電子站束的插參數(shù)驚和位肺置可腫以精滑確和綱迅速榜地調(diào)室節(jié)，失能用岡計(jì)算金機(jī)控謹(jǐn)制并怎在無(wú)濤污染備的真隊(duì)空中樹(shù)進(jìn)行經(jīng)加工昆。根堤據(jù)電伍子束救功率曬密度遙和電余子束敬與材煉料作丙用時(shí)缸間的柱不同筆，可耗以完姿成各冤種不愛(ài)同的稻加工杯。電子迎束加哨工的朵應(yīng)用電子樹(shù)束加停工廣危泛用馬于焊叫接，座其次省是薄射材料辭的穿疾孔和黃切割狀。穿孔孔直禽徑一甜般為0.瞎03～1.梳0毫米偵，最手小孔盟徑可屠達(dá)0.珍00當(dāng)2毫米成。切承割0.縣2毫米秘厚的流硅片豎，切麥縫僅脈為0.也04毫米乘，因與而可梢節(jié)省伙材料賴(lài)。1、高越速打齡孔板；2、加洽工型攀孔及匹特殊旺表面朽；3、刻獅蝕；4、焊知接；5、熱笨處理蓮；6、電骨子束漠光刻二.超聲省波加工超聲駐波加丟工電火框花加蒸工和亭電解賤加工州都只臺(tái)能加衡工金飲屬導(dǎo)離電材粱料，伴無(wú)法抵加工牧不導(dǎo)鳥(niǎo)電的技非金斥屬材野料，悅而超塔聲波掠加工搖不僅晚能加啟工硬肢質(zhì)合溝金、孔淬火每鋼等脂脆硬蘿金屬蓄材料趴，而秒且更款適合勞加工處玻璃緒、陶班瓷、嚴(yán)半導(dǎo)抓體、廚鍺和店硅片存等不輩導(dǎo)電吹的非碰金屬飾脆硬宋材料臺(tái)，同前時(shí)還對(duì)可以級(jí)用于獄清洗沾、焊跟接和比探傷歇等。超聲調(diào)波加慢工前超聲予波加債工后超聲脖波加館工（ul擾tr松as循on便ic畝m犁ac迫hi棗ni百ng，US揮M）是萌利用紅工具種端面浪作超闖聲頻間振動(dòng)靠，通隆過(guò)磨纖料懸垂浮液航加工貼硬脆燥材料疫的一壺種加美工方常法超聲護(hù)波加料工是麗磨料腦在超者聲波霧振動(dòng)記作用勁下的布機(jī)械倍撞擊樂(lè)和拋呀磨作齡用與潛超聲肚波空市化作仗用的漁綜合功結(jié)果作，其遷中磨鼻料的挎連續(xù)成沖擊浴是主瘋要的壘。一、超聲波加工的原理超聲圖波加暴工的菊原理（１粒）加旋工范加圍廣瓶a．可涉加工談淬硬戰(zhàn)鋼、層不銹后鋼、深鈦及象其合林金等抓傳統(tǒng)怕切削怖難加賠工的稈金屬郊、非院金屬莖材料海；特惱別是飛一些麗不導(dǎo)抱電的絨非金此屬材矛料如蘋(píng)玻璃樣、陶帽瓷、想石英沃、硅莖、瑪隙瑙、般寶石性、金劉剛石生及各括種半齊導(dǎo)體惕等，劇對(duì)導(dǎo)鴨電的鞭硬質(zhì)午金屬萬(wàn)材料平如淬土火鋼障、硬截質(zhì)合壞金也嗎能加禿工，糧但生莊產(chǎn)率淡低。b．適疊合深慌小孔亂、薄擔(dān)壁件奸、細(xì)取長(zhǎng)桿扣、低摟剛度績(jī)和形絲式狀復(fù)層雜、紹要求綁較高煌零件辟的加櫻工；c．適塞合高臥精度疼、低醋表面燙粗糙嘗度等生精密小零件洪的精詠密加源工。二、超聲波加工的特點(diǎn)（２政）切其削力軟小、冠切削員功率慮消耗豆低由于超聲誘波加膠工主鼻要靠持瞬時(shí)常的局舍部沖咸擊作譜用，獎(jiǎng)故工巡壽件表種面的泛宏觀切削工力很小踢，切桿削應(yīng)命力、頑切削拔熱更釘小，（3）工蟻件加甲工精夾度高見(jiàn)、表湯面粗酬糙度速低可獲滴得較紙高的黃加工你精度說(shuō)（尺鉗寸精門(mén)度可罷達(dá)0.叉00童5～0.悉02貸mm）和尚較低填的表彼面粗房誠(chéng)糙度(R裳a(bǔ)值為0.誕05～0.揮2)，被膊加工狀表面圍無(wú)殘都余應(yīng)卸力、另燒傷閥等現(xiàn)帳象，讓也適宅合加效工薄茫壁、則窄縫念和低量剛度支零件。（4）易激于加罩工各去種復(fù)容雜形碼狀的芹型孔暫、型化腔和塔成型踩表面案等（5）工塘具可懇用較親軟的局材料蔥做成獅較復(fù)婦雜的繡形狀通。（6）超呆聲波謹(jǐn)加工爐設(shè)備按結(jié)構(gòu)釘一般出比較部簡(jiǎn)單司，操畫(huà)作維百修方框便。超聲雞波加慢工的腦生產(chǎn)棄率雖右然比支電火夸花加鉗工和嚇電解蔑加工雅低，糟但其俱加工狠精度塌和表住面質(zhì)砍量都討優(yōu)于造它們白。更重蒜要的趙是可石以加泡工它錄們難摔以加捆工的碗半導(dǎo)籌體和勺非金異屬的毛硬脆量材料冒如玻熔璃、茶陶瓷輔、石仿英、段硅、醫(yī)瑪瑙繞、寶致石、玻金剛痰石等擔(dān)，而且辱對(duì)于辱電火譯花加翼工后潛的一償些淬臉火鋼霉、硬鏟質(zhì)合防金沖名模、孔拉絲王模、謊塑料汽模等洗，最存后還筋經(jīng)常話用超蛾聲波幻玉拋磨乖、光巨整加密工，存使表裂面粗省糙度院進(jìn)一寶步降脅低。四、超聲波加工的應(yīng)用１.型孔挖和型堆腔的泄加工超聲風(fēng)波目召前主續(xù)要應(yīng)限用在截脆硬膏材料裕的圓驗(yàn)孔、朽型孔箭、型億腔、賴(lài)套料趙、微點(diǎn)細(xì)孔距等的鄰加工峰。超聲稿波加免工的稻型孔芝、腔?？最?lèi)運(yùn)型２.切割短加工對(duì)于賴(lài)難以倚用普侮通加役工方盤(pán)法切棋割的接脆硬尋材料竿如陶?qǐng)A瓷、迷石英攻、硅引、寶努石等辨用超支聲波壺加工御具有扒切片國(guó)薄、烘切口疼窄、捏精度狡高、周生產(chǎn)賠率高先、經(jīng)奸濟(jì)性旱好等駛優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)。切割參刀模３.超聲條波清顏洗其原斬理主詳要是灶基于刮清洗更液在悔超聲件波作慢用下剩產(chǎn)生誦空化崖效應(yīng)車(chē)的結(jié)低果。泡空化蚊效應(yīng)恭產(chǎn)生更的強(qiáng)薄烈沖背擊液喉直接是作用乓到被遵清洗精的部監(jiān)位，億使污繪物遭脆到破漠壞，舟并從延被清欄洗表仙面脫鬧落下納來(lái)。超聲覆波清鍛洗裝黎置4．超沃聲波襪焊接超聲綁波焊蛇接就團(tuán)是利盼用超惑聲振話動(dòng)作間用去激除工里件表也面的詠氧化舟膜，角使工音件露裝出本蛾體表瘋面，召使兩坡個(gè)被晨焊工研件表狠面在催高速男振動(dòng)戀撞擊良下摩虜擦發(fā)腫熱并倦親和勾粘在一起它可琴以焊嫩接尼評(píng)龍、研塑料尚及表將面易備生成輛氧化開(kāi)膜的丈鋁制課品，垃還可奧以在韻陶瓷廊等非免金屬角表面揪掛錫停、掛萬(wàn)銀，問(wèn)從而斤改善休這些犬材料起的可鏈焊性指。5．復(fù)巧合加土工在超薪聲波汗加工積硬質(zhì)蟻合金永、耐撒熱合鐘金等臨硬質(zhì)露金屬崗材料慘時(shí)加司工速賤度低續(xù)，工冷具損終耗大循，為梨了提地高加定工速除度和拒降低愉工具啄損耗申，采怒用超蹈聲波綿、電搏解加千工或淚電火珍花加粒工相花結(jié)合徒來(lái)加以工噴拜油嘴毅、噴瞎絲板戶(hù)上的比孔或拾窄縫花，這嗎樣可豈大大啄提高捷生產(chǎn)氣率和報(bào)質(zhì)量圓。在切劍削加攪工中消引入軟超聲不波振堵動(dòng)即及超聲米振動(dòng)知切削雀（例魚(yú)如對(duì)陵耐熱盒鋼、兼不銹飲鋼等逃硬韌鳴材料汪進(jìn)行昌車(chē)削顛、鉆舊孔、這攻螺寇紋時(shí)魚(yú)），盒經(jīng)過(guò)止幾十繭年的風(fēng)發(fā)展?jié)?，已根?jīng)日姓趨成皂熟，酸作為魄一種禮精密仙加工書(shū)和難麗切削冠材料假加工嘆中的場(chǎng)新技砌術(shù)，潔可以境降低傷切削筆力，揉降低般表面儉粗糙阿度值恥、延游長(zhǎng)刀懼具使脊用壽花命及天提高佛生產(chǎn)息率等翻。目前騎，在界國(guó)內(nèi)匠應(yīng)用毅較多掘的主優(yōu)