清華大學機械制造工藝第2章-在線瀏覽
2025-07-13 11:05本頁面
【正文】 加速 ， 陸續(xù)地撞擊在陰極表面上 ， 由于正離子質量較大 ， 對陰極撞擊破壞作用比電子撞擊陽極的破壞作用大 ， 所以陰極的蝕除量大于陽極 。 電火花加工－工藝特點 1） 能加工任何導電的難切削的材料：可用軟的工具加工硬韌的工件 ， 甚至可加工聚晶金剛石類超硬材料 。 2） 加工中不存在切削力 ， 特別適宜復雜形狀的工件 、低剛度工件及微細結構的加工 。 4） 加工速度較慢和工具電極存在損耗 ， 影響加工效率和成形精度 。有圓孔 、 方孔 、 多邊形孔等； 2） 孔的尺寸精度靠電極的尺寸和火花放電的間隙來保證 。 （ 2） 電極的截面輪廓尺寸比加工型孔的尺寸均勻地縮小一個加工間隙； （ 3） 精度不 ≤IT7， Ra＜ ， 且直線度 、 平面度和平行度在 100 mm的長度上不大于 0. 01mm。 例如加工壓鑄模 、 擠壓模 、 塑料模等 。 電火花線切割加工 1） 利用一根運動的細金屬絲 （ ～ 絲或銅絲 ） 作工具電極 ， 在工件與金屬絲間通以脈沖電流 ， 靠火花放電對工件進行切割加工的 。 向上作伺服進給移動 ，把工件切割成形 。 電解加工（ 電化學加工， ECM） ? 利用金屬在電解液中可以產(chǎn)生陽極溶解的原理加工 。 電解加工－基本原理 2 （ 2） 工件接直流電源的正極作為陽極 ， 工具接電源的負極作為陰極 。 電解加工－基本原理 3 （ 3） 剛開始時 ， 兩極間距離最近點的電流密度較大 ，溶解速度就比較快 。 電解加工 化學反應 1） 用 10%～ 20％ 的 NaCl， 水溶液作電解液加工鋼件時的主要電化學反應如下： 2） 作為陽極的工件 （ 和水 ） 不斷消耗 ， 陰極的工具（ 和電解液中的氯化鈉 ） 并不消耗 。 電解加工－工藝特點 1） 加工各種硬度與強度的金屬材料 。 3） 無切削力 ， 不產(chǎn)生殘余應力 、 飛邊與毛刺；表面質量高 ， Ra為 ～ 。 5） 電解液及電解產(chǎn)物容易污染環(huán)境 。 （ 4） 能形成多種復合加工 ， 如電解磨削 、 電解珩磨 、電解研磨等 。其加工原理見圖 。 （ 2） 接通電源后 ， 工件表面在電流和電解液的作用下產(chǎn)生電化學反應并形成陽極膜 ，其硬度比金屬本身低得多 ，迅速被砂輪磨粒刮除 。 電解磨削－ 特點 （ 1） 克服了電解加工精度不高的弱點 ， 集中了電解加工和機械磨削的優(yōu)點 。 3） 用途 ：電解磨削適合于磨削高強度 、 高硬度 、熱敏性和磁性材料 ， 如硬質合金 、 高速鋼 、 不銹鋼 、鈦合金 、 鎳基合金等 。 它可以用于打孔 、切割 、 雕刻 、 焊接 、 熱處理等 。 （ 1） 激光是能量密度非常高的單色光 ， 通過光學系統(tǒng)聚焦成平行度很高的微細光束 ， 可得到極大的能量密度 （ 108～ 1010 W/cm2） 。 激光加工原理 ? 固體激光器中激光的產(chǎn)生和工作原理圖 。 （ 2） 由工作物質 、 激勵能源 、 全反射鏡和部分反射鏡四部分組成 。 ② 激勵能源 ， 光泵 （ 脈沖氙燈 ） ：它 將工作物質內部原子中的粒子由低能級激發(fā)到高能級 ， 使 其 造成“ 粒子數(shù)反轉 ” 分布 ， 并受激輻射產(chǎn)生激光 。 激光加工原理 4 3） 通過透鏡聚焦形成高能激光 ， 照射到工件表面上 。 隨著激光能量的被吸收 ， 凹坑中金屬蒸氣迅速膨脹 ， 產(chǎn)生微型爆炸 ， 把熔融物高速噴射出來 。 （ 5） 工件材料在高溫熔融和沖擊波的綜合作用下 ， 蝕除了部分物質 ， 打出錐度小孔 。 如高溫合金 。 3） 可透過玻璃等透明材料對工件進行加工 ， 如焊接真空管內部的器件等 。 打孔孔徑為 ～ 1 mm， 最小可達 ， 長徑比可達 501100。 激光加工的應用－打孔 1） 打微型小孔 ： （ 177。 （ 1） 脈沖激光 ， 多次重復照射完成打孔加工； （ 2） 焦點位置將嚴重影響加工后的孔形； ① 當焦點低于加工面時 ， 加工孔是圓錐形 （ a）） ； ② 當焦點正落在加工面上時 ， 加工孔直徑相同 （ b） ； ③ 當焦點高于加工面時 ， 加工孔呈腰鼓形 （ c） 。 （ 2） 尺寸精度可達 IT7， Ra值為 ～ 。 激光加工的應用－切割 1） 與 激光打孔的原理基本相同 ， 功率密度為 105～107W/cm2。 2） 可在激光照射部位同時噴吹氧 （ 對金屬 ）
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