【正文】 理 當(dāng)工具電極 ( 簡稱工具 ) 與工件電極 ( 簡稱工件 ) 在絕緣液體中靠近時 , 極間電壓將在兩極間 “ 相對最靠近點 ” 電離擊穿 , 形成脈沖放電。 (3)脈沖參數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而可以在同一臺機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。 這種方法還可以用于在斜面和曲面上打孔，且孔的尺寸精度和形狀精度較高。 ? 國內(nèi)外絕大多數(shù)數(shù)控電火花線切割機(jī)床都采用了不同水平的微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，基本上實現(xiàn)了電火花線切割數(shù)控化。因此 , 電解加工機(jī)床除具有一般機(jī)床的共同要求外 , 還必須具有足夠的剛度、可 靠的進(jìn)給平穩(wěn)性和良好的防腐蝕性。 機(jī)械加工方法制造葉輪時，葉片毛坯是精密鑄造的，經(jīng)過機(jī)械加工和拋光，再分別鑲?cè)肴~輪輪緣的榫槽中，最后焊接形成整體葉輪。當(dāng)工具端面再以很大的加速度接近工件表面時，空腔閉合，從而形成可以強(qiáng)化加工過程的液壓沖擊波，這種現(xiàn)象稱為 “ 超聲空化 ” 。 （ 2）切割加工 鍺 Ge，硅 Si等半導(dǎo)體材料又硬又脆，用機(jī)械切割非常困難，采用超聲波切割則十分有效，如圖。此時一旦有少量激發(fā)粒子發(fā)生受激輻射躍遷，造成光放大，再通過諧振腔內(nèi)的全反射鏡和部分反射鏡的反饋作用產(chǎn)生振蕩，就會由諧振腔的一端輸出激光。 ? ④激光打孔 ? 功率密度一般為 10 10 c㎡ .它主要應(yīng)用于在特殊零件或特殊材料上加工孔。 ? 電子束與氣體分子碰撞時，會產(chǎn)生能量損失和散射，所以電子束加工一般在高真空度的工作室內(nèi)進(jìn)行。 48 ? 五、水射流切割技術(shù) ? 20世紀(jì) 60年代，研發(fā)了利用水為工具的一種加工技術(shù) —— 水射流切割 (WaterJet Cutting， WJC)。同時切口可窄至 ，可節(jié)省大量的材料消耗，尤其對貴重材料更為有利。 ⑤水射流技術(shù)不但可用于切割，而且可對金屬或陶瓷基復(fù)合材料、鐵合金和陶瓷等高硬材料進(jìn)行車削、銑削等加工。 ? 在世界各國，各制造廠家已經(jīng)安裝的水射流切割裝置已超過 2500套，而且其年增長率可望達(dá)到 20%，評論家預(yù)言，將來的制造廠家會把重點放在高壓水上，就像他們今天普遍采用空氣和蒸汽一樣。因此加工應(yīng)力很小，工件不變形，適合于脆性，半導(dǎo)體和高分子材料的加工。 ? (5)加工點上化學(xué)純度高。淬火層的深度一般為 mm，淬火層的硬度比常規(guī)淬火約高 20％，產(chǎn)生的變形小，并能對低碳鋼的表面淬火強(qiáng)化。隨著激光能量的不斷吸收，材料凹坑內(nèi)的金屬蒸汽迅速膨脹，壓力突然增大，熔融物爆炸式地高速噴射出來，在工件內(nèi)部形成方向性很強(qiáng)的沖擊波。 36 （ 3）超聲波清洗 ? 由于超聲波在液體中會產(chǎn)生交變沖擊波和超 聲空化現(xiàn)象，這兩種作用的強(qiáng)度達(dá)到一定值時，產(chǎn)生的微沖擊就可以使被清洗物表面的污漬遭到破壞并脫下來。 33 超聲波加工的原理與特點 （ 1） 超聲波加工原理 如圖， 超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲頻電振蕩，通過換能器轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l的機(jī)械振動。 (7) 電解液對機(jī)床有腐蝕作用 , 電解產(chǎn)物的處理和回收困難。因此 , 在理想的情況下 , 工具可長期使用 , 只要把電解液過濾干凈 , 并補充適量的水 , 加工即可繼續(xù)進(jìn)行。由此可以推斷，在電極絲和工件間必然存在某種電化學(xué)作用產(chǎn)生的絕緣薄膜介質(zhì)，當(dāng)電極絲相對工件移動摩擦和被頂彎所造成的壓力使絕緣薄膜減薄到可以被擊穿的程度，才發(fā)生火花放電。加工時，一般采用管狀電極，內(nèi)通以高壓工作液。 3 7 18 （ 5）電火花加工的特點 (1)可以加工任何高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、高脆性以及高純度的導(dǎo)電材料。 ? 在航空航天、電子、輕工等工業(yè)部門以及電機(jī)、電器、儀表、 透平機(jī)械、汽車和拖拉機(jī)等行業(yè)中 , 已成為不可缺少的加工方法。 （ 1）高精度磨 削 10 （ 2）高效磨削 ?磨削速度 VC≥50m/s的磨削加工 。 工件一方面旋轉(zhuǎn)作圓周進(jìn)給，另一方面作軸向進(jìn)給運動。 ? 應(yīng)用：單件小批生產(chǎn) ， 精磨 ， 特別是細(xì)長軸的磨削 。 一般在普通外圓磨床或萬能外圓磨床上進(jìn)行。 7 2. 孔的磨削 可以在內(nèi)圓磨床上進(jìn)行，也可以在萬能外圓磨床上進(jìn)行，它可以加工圓柱孔、圓錐孔和成形內(nèi)圓面等。 因提高工件速度而增加金屬切除率 ， 生產(chǎn)率提高 。 ? 特種加工是近幾十年發(fā)展起來的新工藝 , 是對傳統(tǒng)加工工藝方法的重要補充與發(fā)展 , 目前仍在繼續(xù)研究開發(fā)和改進(jìn)。 (2)加工時無明顯的機(jī)械力，故適用于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。工具電極在回轉(zhuǎn)的同時作軸向進(jìn)給運動如圖。放電產(chǎn)生的爆炸力使鉬絲或銅絲局部振動而暫時脫離接觸，但宏觀上仍屬輕壓放電。 28 ? (3) 電解液系統(tǒng) ：作用在于連續(xù)而平穩(wěn)地向加工區(qū)供給足夠流量和合適溫度的干凈電解液。 電解加工和電火花加工的比較 在應(yīng)用范圍上有許多相似之處 , 所不同的是電解加工的 生產(chǎn)率較高 , 加工精度較低 , 且機(jī)床費用較高 。變幅桿將振幅放大到— mm，再驅(qū)動工具端面作超聲振動。加上超聲作用無處不入，即使是小孔和窄縫中的污物也容易被清洗干凈。因此，激光加工是工件在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程。 ? ②激光焊接 ? 功率密度為 10 一 10 W／ c㎡ ，照射時間約為 1／ 100 S左右 ,即可進(jìn)行焊接，激光焊接過程迅速，熱影響區(qū)小，無需焊料和焊劑 ,焊縫質(zhì)量高，既可以焊接同種材料，也可以焊接異種材料，還可以透過玻璃進(jìn)行焊接。 由于是在真空中加工，可防止氧化而產(chǎn)生雜質(zhì)，適合于加工，易氧化的金屬及合金材料，特別適于加工要求高純度的半導(dǎo)體材料。 離子束濺射去除加工，可以對材料實現(xiàn)納米級加工自至分子級、原子級加工，可以將材料的原子一層一層地去除，尺寸精度和表面粗糙度可以達(dá)到極限的程度。 51 水射流切割的特點 ? 水射流切割與其他切割技術(shù)相此，具有以下特點： ①采用常溫切割，對材料不會造成結(jié)構(gòu)變化或熱變形．這對許多熱敏感材料的切割十分有利，這是鋸切、火焰切割、激光切割和等離子體切割所不能比擬的。 。 ③ 切口質(zhì)量較高，水射流切口的表面平整光滑、無毛刺，切口公差可達(dá)士 0． 06土 mm。例如集成電路、聲表面器件、磁泡器件、超導(dǎo)器件、光電器件、光集成器件等微電子器件的圖形蝕刻，石英晶體振蕩器、壓電傳感器等的減薄，金剛石觸針的成形，非球面透鏡的加工，等等。 ? 電子束加工已實際應(yīng)用于不銹鋼、耐熱鋼、合金鋼、陶瓷、玻璃和寶石等材料的打孔或切槽除了加工圓孔、通孔之外，還可以加工異形孔、錐孔、盲孔和窄縫等。它還能透過玻璃切割真空管內(nèi)的燈