特种加工技术研究现状及发展趋势
特种加工研究报告
特种加工研究报告特种加工研究报告概述特种加工是一种高精度、高效率的加工方式，广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。
本报告将介绍特种加工的基本概念、分类、应用以及未来发展趋势。
基本概念特种加工是指采用特殊的工艺和设备对材料进行加工，以获得高精度、高表面质量和高效率的加工效果。
特种加工包括电火花加工、激光加工、电解加工、化学加工等多种形式。
分类特种加工可以根据加工方式和加工材料进行分类。
根据加工方式，特种加工可以分为非接触式加工和接触式加工。
非接触式加工包括激光加工、电子束加工等，接触式加工包括电火花加工、电解加工等。
根据加工材料，特种加工可以分为金属加工、非金属加工等。
应用特种加工广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。
在航空航天领域，特种加工可以用于制造高精度的航空零部件，如涡轮叶片、燃烧室等。
在汽车领域，特种加工可以用于制造高精度的汽车零部件，如发动机缸体、曲轴等。
在电子领域，特种加工可以用于制造高精度的电子元器件，如半导体芯片、光纤等。
在医疗器械领域，特种加工可以用于制造高精度的医疗器械，如人工关节、牙科种植体等。
未来发展趋势未来，特种加工将继续向高精度、高效率、高自动化方向发展。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的发展，特种加工将实现智能化、数字化、网络化，提高加工效率和质量。
同时，特种加工将向多功能、多材料、多工艺方向发展，满足不同领域的加工需求。
结论特种加工是一种高精度、高效率的加工方式，广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。
未来，特种加工将继续向高精度、高效率、高自动化方向发展，满足不同领域的加工需求。
特种加工技术在当今制造业中的发展
特种加工技术在当今制造业中的发展随着现代科技的发展，制造业的发展也越来越迅速。
作为现代工业的核心，加工技术始终是制造业最重要的一环。
近年来，随着特种加工技术的快速发展和应用，特种加工技术已经成为一种重要的制造方式。
特种加工技术是指在零件制造过程中利用特殊的工艺和设备加工出具有特殊形状、特殊结构和特殊材料等特点的零部件的技术。
它们是一种对于加工精度和工艺难度要求非常高的零部件，是各种行业都需要的核心部件之一。
特种加工技术在当今制造业中的发展有以下几个方面：1. 精度和效率的提高特种加工技术可以在较短的时间内生产出满足高精度和效率要求的产品。
与其他生产方式不同，特种加工技术可以实现快速、高精度、高效率地生产，这有助于在较短的时间内更好地满足市场需求。
2. 智能化生产特种加工技术的应用可以帮助实现制造业智能化生产，通过自动化和数字化的手段提高生产效率和质量，减少人工干预和误差，从而提高产品的质量和智能化水平。
3. 加工工艺的创新特种加工技术不断地创新和发展，对零件形状、材料和表面处理等方面进行了深入的研究，并不断优化和改进加工工艺，推动制造业的发展。
4. 环境友好型与传统的加工方式相比，特种加工技术在过程中产生的废料和污染物更少。
并且，不少特种加工技术在加工过程中使用的材料和设备也比较环保，有助于促进制造业的可持续发展。
5. 开拓市场特种加工技术是一种比较前沿的技术，有助于企业开拓新的市场。
通过运用特种加工技术，企业能够生产出高品质、高性能的核心部件，扩大市场份额。
总之，特种加工技术的出现与发展是制造业技术发展的一个重要方面。
随着技术的不断进步和推广，特种加工技术将在制造业中扮演更加重要的角色，对制造业的不断进步和向前发展发挥着越来越重要的作用。
特种加工技术地发展和展望
《特种加工》课程论文题目：特种加工技术的开展和展望姓名：郭健朗学号：1 3 4 1 1 0 1 0 8 6院系：机械与能源工程系专业：机械设计制造与其自动化指导教师：雷先明特种加工技术的开展和展望摘要: 全面介绍了特种加工技术的类型与开展现状, 指出了其优势和存在的问题; 阐述了电火花加工、电解加工、电子束加工、超声波加工、激光加工、化学机械复合加工、水喷射加工等加工方法; 探讨了各种加工方法的工作要素、加工特点与应用; 最后, 指出了特种加工的开展趋势。
Abstract: the author introduces the types and current situation of the development of special processing technology, points out its advantages and problems; describes the electrical discharge machining, electrochemical machining, electron beam machining, ultrasonic machining, laser processing, chemical mechanical processing, water jet machining processing method;discusses the processing characteristics and application of work elements, all kinds of processing methods; finally, points out the development trend of special machining关键词: 特种加工;电火花加工;电解加工;电子束加工;超声波加工Key words: special machining; EDM; electrochemical machining; electron beam machining; ultrasonic machining特种加工(又称非传统加工)是二次世界大战后开展起来的一类有别于传统切削与磨削加工方法的总称。
特种加工技术发展现状与展望
特种加工技术发展现状与展望文章来源：发布时间：2010-07-31特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。
本文所述的特种加工技术主要是指激光加工技术、电子束加工技术、离子束及等离子加工技术和电加工技术等。
随着新型武器装备的发展，国内外对特种加工技术的需求日益迫切。
不论飞机、导弹，还是其它作战平台都要求降低结构重量，提高飞行速度，增大航程，降低燃油消耗，达到战技性能高、结构寿命长、经济可承受性好。
为此，上述武器系统和作战平台都要求采用整体结构、轻量化结构、先进冷却结构等新型结构，以及钛合金、复合材料、粉末材料、金属间化合物等新材料。
为此，需要采用特种加工技术，以解决武器装备制造中用常规加工方法无法实现的加工难题，所以特种加工技术的主要应用领域是：难加工材料，如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。
难加工零件，如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工。
低刚度零件，如薄壁零件、弹性元件等零件的加工。
以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细加工。
1. 激光加工技术国外激光加工设备和工艺发展迅速，现已拥有100kW的大功率CO2激光器、kW 级高光束质量的Nd:Y AG固体激光器，有的可配上光导纤维进行多工位、远距离工作。
激光加工设备功率大、自动化程度高，已普遍采用CNC控制、多坐标联动，并装有激光功率监控、自动聚焦、工业电视显示等辅助系统。
激光制孔的最小孔径已达0.002mm，已成功地应用自动化六坐标激光制孔专用设备加工航空发动机涡轮叶片、燃烧室气膜孔，达到无再铸层、无微裂纹的效果。
激光切割适用于由耐热合金、钛合金、复合材料制成的零件。
目前薄材切割速度可达15m/min，切缝窄，一般在0.1～1mm之间，热影响区只有切缝宽的10%～20%，最大切割厚度可达45mm，已广泛应用于飞机三维蒙皮、框架、舰船船身板架、直升机旋翼、发动机燃烧室等。
特种加工应用领域及现状
特种加工应用领域及现状特种加工是一种对材料进行定制化处理的加工方法，通过改变材料的物理、化学、表面性能等方面，使其具备特定的功能和适应特定应用环境的能力。
特种加工的应用领域非常广泛，涵盖了许多行业，如航空航天、汽车制造、电子电器、建筑材料等。
下面将从这些行业的角度，介绍特种加工的应用领域及现状。
一、航空航天航空航天是特种加工的重要应用领域之一。
在航空领域，特种加工可以提高材料的强度、耐磨性和耐腐蚀性，以及减轻材料的重量。
例如，通过表面处理技术，可以使航空发动机叶片具备更好的抗氧化性和抗腐蚀性，提高发动机的使用寿命。
此外，特种加工还可以应用在航空材料的调质、表面镀层等方面，提高材料的机械性能和安全性能。
二、汽车制造在汽车工业中，特种加工也被广泛应用。
特种加工可以提高汽车零部件的强度、硬度和耐磨性，提高汽车的性能。
例如，通过热处理技术，可以改善发动机缸体的强度和耐腐蚀性，提高发动机的工作效率。
此外，特种加工还可以应用在汽车零部件的焊接、变形控制等方面，提高汽车的安全性和可靠性。
三、电子电器特种加工在电子电器行业中也有广泛的应用。
通过特种加工，可以改善电子电器材料的导电性、绝缘性、耐高温性和抗腐蚀性，提高电子电器的性能和可靠性。
例如，特种加工可以应用在半导体材料的精确控制和微细加工方面，提高电子器件的制造精度和效率。
此外，特种加工还可以应用在电路板的表面处理、封装材料的测试和调节等方面，提高电子电器产品的可靠性和寿命。
四、建筑材料特种加工在建筑材料领域也有重要的应用。
通过特种加工，可以改变建筑材料的表面性能、耐久性和装饰效果，提高建筑物的质量和品质。
例如，特种加工可以应用在混凝土材料的强度调控、防水处理和温度控制等方面，提高建筑物的稳定性和耐候性。
此外，特种加工还可以应用在金属材料的防腐、防锈和阻尼处理等方面，提高建筑物的安全性和舒适性。
特种加工的现状主要集中在材料表面处理、热处理和化学处理等方面。
随着科学技术的发展和技术水平的提高，特种加工的方法和技术正在不断创新和完善。
特种加工研究报告
特种加工研究报告一、引言1.1 研究背景特种加工是现代制造业中的重要环节之一，它涉及到对材料的加工和改性，以满足特定的工程需求。
特种加工技术的发展对于提高产品质量、降低生产成本、推动工业进步具有重要意义。
1.2 研究目的本报告旨在对特种加工技术进行全面、详细、深入的探讨，分析其应用领域、发展趋势以及对工业发展的影响，为相关行业提供参考和借鉴。
二、特种加工技术概述2.1 特种加工定义特种加工指的是对材料进行非传统的、具有特殊目的的加工方法。
它与传统加工相比，具有更高的精度要求、更复杂的工艺和更多的工艺参数。
2.2 特种加工分类根据加工方法和加工对象的不同，特种加工可以分为以下几类： 1. 电火花加工 2. 激光加工 3. 等离子体加工 4. 超声波加工 5. 化学加工 6. 等等2.3 特种加工应用领域特种加工技术在许多领域都有广泛的应用，例如： 1. 航空航天领域 2. 电子信息领域 3. 生物医药领域 4. 汽车制造领域 5. 金属加工领域 6. 等等三、特种加工技术发展趋势3.1 自动化与智能化随着科技的不断发展，特种加工技术也趋向于自动化和智能化。
自动化生产线和智能控制系统的应用，使得特种加工过程更加高效、精确和可控。
3.2 精密加工与微纳加工随着科学技术的进步，特种加工技术正朝着更高的精度和更小的尺寸方向发展。
精密加工和微纳加工技术的应用，使得特种加工能够满足更高的工程要求。
3.3 绿色加工与环保技术在特种加工过程中，环境污染和资源浪费问题也逐渐引起人们的关注。
绿色加工和环保技术的应用，可以减少对环境的影响，实现可持续发展。
3.4 多功能加工与集成化为了提高生产效率和降低成本，特种加工技术正朝着多功能加工和集成化方向发展。
通过整合不同的加工方法和工艺，实现多种功能的一体化加工。
四、特种加工对工业发展的影响4.1 提高产品质量特种加工技术具有高精度、高质量的特点，可以大大提高产品的质量和性能。
特种加工技术研究现状及发展趋势
０１ ．５ ｍ。 ３） 冲参数调整方便 ， ． ０ｕ （ 脉 ０ 可一次安装完成粗、 精加
工 。（ 易于实现 自动化 。 ４）
２２ 电解 加 工 ．
电解加工 的工作原 理旧 是工件接 阳极 ， 工具 （ 或不锈钢 ） 铜 接 阴极 ， 两极 间加 ６ ２ Ｖ的直流 电压 ， 间保持 ０１ ｌ ～４ 极 ．～ ｍｍ的
２ ０年 ８月 ０１
广 西 轻 工 业
ＧＵＡＮ ＧｘＩ ｏ ＵＲＮ ＡＬ Ｆ ＬＩ Ｊ ｏ ＧＨ Ｔ Ｉ 【ｕ ｓ Ｎ ） ＴＲＹ
第 ８ （ 第 １１ ） 期 总 ４ 期
机 械 与 电 气
特种 加 工技 术 研 究现 状及 发展 趋 势
刘 伟， 李素丽
（ 陕西 国防工业 职业技 术 学 院 ， 陕西 西安 ７ ０ ０ ） ｌ ３ ２
窄缝 。 ２） （ 材料适应性广 ， 原则上各种材料均可加工 ， 特别适用
电火花加工的工作原理旧 是利用工具电极与工件电极 之间 的火花放电 ： 产生瞬时高温将金属熔化 ， 电火花 加工过程 可分 为四个 阶段 ： （Ｉ） 介质电离 、 被击穿 ， 形成放 电通路 ； ２） （ 形成
火花放 电， 件电极产生熔化 、 工 气化 ； 热膨胀 ； ３） 出蚀除物 ； （ 抛 （ 间 隙介质消电离（ ４） 恢复绝缘状态 ） 。
（１） 加工方法 主要不 是依靠机械 能 ， 而是 用其他能量 （ 如
电能 、 光能 、 声能 、 热能、 化学能等 ） 去除材料 。
（ 传统加工方法要求刀具的硬度必须大于工件的硬 度 ， ２）
即“ 以硬切软” 而对 于特种 加工 ， ； 由于工具不受显著切 削力 的
现代特种加工技术的发展现状与展望
现代特种加工技术的发展现状与展望引言随着信息时代的不断发展，各行各业的技术都在不断地更新换代，特种加工技术也不例外。
作为现代制造业中必不可少的关键技术之一，特种加工技术的发展一直备受关注。
现代特种加工技术的发展现状现代特种加工技术是指通过精密的工艺、设备和材料，对具有特殊形状、性质或要求的工件进行加工和改造的一种高级制造工艺。
根据工艺原理和特点，特种加工技术可以分为多种类型，以下是目前主要的特种加工技术：激光加工技术激光加工技术通过激光束的聚焦和集中作用，对目标物进行加工和改造。
这种技术具有精度高、速度快、污染小等优点，已被广泛应用于电子、汽车、机械等领域。
等离子体加工技术等离子体加工技术是通过高温等离子体电弧对材料进行切割和加工。
这种技术具有速度快、精度高、材料损伤小等优点，已被广泛应用于金属材料和化学工业领域。
超声波加工技术超声波加工技术是通过超声波振动，对物质进行加工和改造的一种技术。
这种技术具有清洁、无侵入、无污染等优点，已被广泛应用于电子、制药、生物等领域。
光纤激光焊接技术光纤激光焊接技术是通过光纤激光束对金属进行焊接的一种技术。
这种技术具有高速、高效、低污染等优点，已被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
现代特种加工技术的发展展望在特种加工技术的发展过程中，随着科技的进步和需求的不断变化，特种加工技术也在不断地发展和完善。
以下是未来特种加工技术的发展趋势：精密加工技术随着制造业的不断发展，对工件精度的要求也越来越高，精密加工技术将成为未来特种加工技术的主要发展方向之一。
环保加工技术环保加工技术已成为全球热议的话题，环保加工技术的发展将成为未来特种加工技术的重要方向之一。
如超声波加工技术，其使用无污染，对环境无任何负面影响，而且在对材料进行加工的同时，不会对材料的物理性能造成损害。
多功能加工技术特种加工技术的应用范围不断扩大，单一的加工技术已经无法满足市场需求。
未来，同时具备多种加工功能的特种加工技术将更受市场欢迎。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
特种加工技术研究现状及发展趋势摘要:全面介绍了特种加工技术的类型及发展现状, 指出了其优势和存在的问题; 阐述了电火花加工、电解加工、电子束加工、超声波加工、激光加工、化学机械复合加工、水喷射加工等加工方法; 探讨了各种加工方法的工作要素、加工特点及应用; 最后, 指出了特种加工的发展趋势。
关键词:特种加工;电火花加工;电解加工;电子束加工;超声波加工1引言特种加工(又称非传统加工)是二次世界大战后发展起来的一类有别于传统切削与磨削加工方法的总称。
特种加工方法将电、磁、声、光等物理量及化学能量或其组合直接施加在工件被加工的部位上,从而使材料被去除、累加、变形或改变性能等;特种加工方法可以完成传统加工方法难以实现的加工, 如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温材料和工程陶瓷、磁性材料等难加工材料的加工以及精密、微细、复杂形状零件的加工等。
特种加工技术有以下几个特点:⑴加工方法主要不是依靠机械能, 而是用其他能量(如电能、光能、声能、热能、化学能等)去除材料。
⑵传统加工方法要求刀具的硬度必须大于工件的硬度, 即“以硬切软;而对于特种加工,由于工具不受显著切削力的作用,特种加工对工具和工件的强度、硬度和刚度均没有严格要求。
⑶加工没有明显的切削力作用,一般不会产生加工硬化现象, 又由于工件加工部位变形小,发热少,或发热仅局限于工件表层加工部位,工件热变形小,由加工产生的应力也小,易于获得好的加工质量,且可在一次安装中完成工件的粗、精加工。
⑷特种加工中能量易于转换和控制,有利于保证加工精度和提高效率。
⑸特种加工方法的材料去除速度一般低于常规加工方法,这也是目前常规加工方法在机械加工中仍占主导地位的主要原因。
2特种加工技术特种加工有多种分类方法:如按加工过程材料增减可分为去除加工、结合加工和变形加工等;按作用能源可分为机械能、热能、化学能、复合能等。
2.1电火花加工电火花加工的工作原理; 是利用工具电极与工件电极之间的火花放电:产生瞬时高温将金属熔化,电火花加工过程可分为四个阶段: ①介质电离、被击穿, 形成放电通路;②形成火花放电,工件电极产生熔化、气化; 热膨胀;③抛出蚀除物;④间隙介质消电离(恢复绝缘状态)。
电火花加工的工作要素包括电极材料、工作液、放电间隙、脉冲宽度与间隔等。
对工具电极的基本要求是导电、损耗小、易加工。
常用的工具电极材料有紫铜、石墨、铸铁、钢、黄铜等,其中又以紫铜和石墨最为常用。
工作液是电火花加工中必不可少的介质,其主要功用是压缩放电通道区域,提高放电能量密度和加速蚀除物的排出。
常用的工作液有煤油、机油、去离子水、乳化液等。
合理的放电间隙是保证火花放电的必要条件。
为保持适当的放电间隙, 在加工过程中, 需采用自动调节器控制机床进给系统,并带动工具电极缓慢向工件进给。
电火花加工特点是:①电火花加工不受加工材料硬度限制,可加工任何硬、脆、韧、软的导电材料。
②加工时无显著作用力,发热小(发热仅局限于放电区极小范围内),适于加工小孔、薄壁、窄槽、形面、型腔及曲线孔等,且加工质量好。
精加工时,加工尺寸精度可达0. 005～0.01mm, 表面粗糙度可达Ra 为0.1～0.05um。
③脉冲参数调整方便,可一次安装完成粗、精加工。
④易于实现自动化。
目前,实际应用的电火花加工主要有两种类型,即电火花成形加工和电火花线切割。
2.1.1电火花成形加工主要指孔加工和型腔加工。
电火花打孔常用于加工冷冲模、拉丝模、喷嘴、喷丝孔等。
型腔加工包括锻模、压铸模、挤压模、塑料模等型腔加工,以及叶轮、叶片等曲面加工。
2.1.2 电火花线切割用连续移动的钼丝( 或铜丝)做工具阴极,工件为阳极。
机床工作台带动工件在水平面内做互相垂直方向的移动,可切割出二维图形。
丝架也可做小角度摆动,可切割出斜面。
电火花线切割广泛用于加工各种硬质合金和淬硬钢的冲模、样板、各种形状复杂的板类零件、窄缝、栅网等。
电火花线切割加工按走丝速度可分为快走丝和慢走丝两类。
快走丝速度一般为l0m/s, 电极丝可往复移动,并可以循环反复使用( 使用一段时问后需进行更换).慢走丝速度为2～8m/min,单向运动,电极丝一次性使用。
慢走丝线切割走丝平稳,无振动,电极丝损耗小,加工精度高。
2.2 电解加工电解加工的工作原理是工件接阳极,工具(铜或不锈钢) 接阴极,两极间加6～24V 的直流电压,极间保持0.1～1mm的间隙。
在间隙处通以6～60m/s高速流动的电解液,形成极间导电通路,工件表面材料不断溶解,其溶解物及时被电解液冲走。
工具电极不断进给,以保持极间间隙。
电解加工的特点是:①不受材料硬度的限制,能加工出任何高硬度、高韧性的导电材料, 并能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的形面和型腔。
②电解加工比电火花加工的形面和型腔效率高5～10倍。
③加工过程中阴极损耗小。
加工表面质量好,无毛刺、无残余应力和变形层。
④加工设备投资较大, 有污染, 需防护。
电解加工广泛应用于模具的型腔加工,枪炮的膛线加工,发电机的叶片加工,花键孔、内齿轮、深孔加工,以及电解抛光、倒棱、去毛刺等。
电解磨削是利用电解作用与机械磨削相结合的一种复合加工方法。
工件接直流电源正极, 高速回转的导电磨轮接负极,两者保持一定的接触压力,导电磨轮表面突出的磨料使磨轮导电基体与工件之间有一定的间隙。
当电解液从问隙中流过并接通电源后,工件产生阳极溶解, 工件表面上生成一层称为阳极膜的氧化膜, 其硬度远比金属本身低,极易被高速回转的磨轮刮除,使新的金属表面露出,继续进行电解。
电解作用与磨削作用交替进行,电解产物被流动的电解液带走,使加工继续进行,直至达到加工要求。
电解磨削效率比机械磨削高,且导电磨轮损耗远比机械磨削小,特别是磨削硬质合金时, 效果更明显。
2.3 电子束加工电子束加工的工作原理是在真空条件下,利用电流加热阴极发射电子束,经控制栅极初步聚焦后, 由加速阳极加速, 通过透镜聚焦系统进一步聚焦, 使能量密度集中在直5～10um 的斑点内。
高速而能量密集的电子束冲击到工件上,被冲击点处形成瞬时高温(在几分之一微秒时间内升高至几千摄氏度),工件表面局部熔化、气化直至被蒸发去除。
电子束加工的特点及应用是: ①电子束束径最小可达0.01～0.005 mm,长度可达束径的几十倍,故可加工微细深孔和窄缝。
②材料适应性广,原则上各种材料均可加工,特别适用于加工特硬、难熔金属和非金属材料。
③加工速度较高,切割1mm 厚的钢板, 切割速度可达240mm/min。
④在真空中加工,无氧化,特别适于加工高纯度半导体材料和易氧化的金属及合金。
⑤加工设备较复杂,投资较大,多用于微细加工。
2.4 超声波加工超声波加工的工作原理;是利用超声波发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡, 通过换能器将超声频电振荡转变为超声机械振动。
此时振幅一般较小,再通过振幅扩大棒( 变幅杆),使固定在变幅杆端部的工具振幅增大到0.01～0.15mm。
利用工具端面的超声( 16～25kHz)振动,使工作液(普通水)中的悬浮磨粒(碳化硅、氧化铝、碳化硼或金刚石粉)对工件表面产生撞击抛磨,实现加工。
超声波加工的特点及应用:①适用于加工各种脆性金属材料和非金属材料, 如玻璃、陶瓷、半导体、宝石、金刚石等。
②可加工各种复杂形状的型孔、型腔、形面。
③被加工表面无残余应力, 无破坏层, 加工精度较高, 尺寸精度可达0. 01～0. 05 mm。
④加工过程受力小, 热影响小,可加工薄壁、薄片等易变形零件。
⑤单纯的超声波加工,加工效率较低。
采用超声复合加工(如超声车削、超声磨削、超声电解加工、超声线切割等),可显著提高加工效率。
2.5 激光加工激光是一种受激辐射而得到的加强光。
其基本特征是: 强度高,亮度大; 波长频率确定, 单色性好,相于性好, 相干长度长, 方向性好,几乎是一束平行光。
由激光器发出的激光, 经光学系统聚焦后,照射到工件表面上,光能被吸收,转化为热能,使照射斑点处局部区域温度迅速升高,此处材料被熔化、气化而形成小坑。
由于热扩散,使斑点周围材料熔化,小坑内材料蒸气迅速膨胀, 产生微型爆炸,将熔融物高速喷出并产生一个方向性很强的反冲击波,于是在加工表面上打出一个上大下小的孔。
激光加工的特点及应用:①加工材料范围广,可加工各种金属和非金属材料,特别适用于加工高熔点材料、耐热合金及陶瓷、宝石、金刚石等硬脆材料。
②激光可透过透明材料进行加工。
③激光加工为非接触加工,工件无受力变形,受热区域小,工件热变形小,加工精度高。
④可进行微细加工。
激光聚焦后焦点直径理论上可小至0.001mm 以下,实际上可实现0.01mm 的小孔加工和窄缝切割。
激光切割广泛用于切割复杂形状的零件、栅网等。
在大规模集成电路的制作中, 可用激光进行切片。
⑤加工速度快。
例如在宝石上打孔,加工时间仅为机械方法的1% 。
⑥激光加工不仅可以打孔和切割,也可进行焊接、热处理等工作。
⑦激光加工可控性好,易于实现加工自动化,但加工设备昂贵。
2. 6 化学机械复合加工化学加工是利用酸、碱和盐等化学溶液对金属或某些非金属工件表面产生化学反应, 腐蚀溶解而改变工件尺寸和形状的加工方法。
如果仅进行局部有选择性的加工,则需对工件上的非加工表面用耐腐蚀性涂层覆盖保护起来,而仅露出需加工的部位。
化学机械复合加工是指化学加工和机械加工的复合。
化学机械复合加工是一种超精密的精整加工方法, 可有效地加工陶瓷、单晶蓝宝石和半导体晶片,化学机械复合加工可防止通常机械加工用硬磨料引起的表面脆性裂纹和凹痕,避免磨粒的耕犁引起的隆起以及擦划引起的划痕,可获得光滑无缺陷的表面。
化学机械复合加工中常用的方法有机械化学抛光和化学机械抛光。
机械化学抛光使用比工件材料软的磨料(如对Si3N4 陶瓷用Cr2O3 ,对Si 片用SiO2 ),靠运动磨粒本身的活性以及因磨粒与工件间的摩擦, 在微观接触区产生的高压、高温, 使很短的接触时间内出现固相反应。
随后这种反应生成物被运动的磨粒的机械摩擦作用去除,其去除量可小至0.1nm 级。
化学机械抛光的工作原理是由溶液的腐蚀作用形成化学反应薄层,然后由磨粒的机械摩擦作用去除。
2.7水喷射加工水喷射加工(Water Jet Machining)又称水射流加工或水刀加工,它是利用超高压水射流及混合于其中的磨料对材料进行切割、穿孔和表面材料去除等加工。
其加工机理综合了由超高速液流冲击产生的穿透割裂作用和由悬浮于液流中磨料的游离磨削作用。
水喷射加工具有如下特点: ①可加工各种金属和非金属材料; ②切口平整,无毛边和飞刺,可用于去除阀体、孔缘、沟槽、螺纹、交叉孔上的毛刺;③切削时无火花,无热效应产生, 也不会引起工件材料组织变化, 适于易燃易爆物件加工; ④加工洁净,不产生烟尘或有毒气体。