第九章-其它特种加工＂.ppt

3.材料去除率与公差 3.材料去除率与公差 4.表面技术 面粗糙度以Ra表示，AFM可以10倍或更多改善表面粗糙度。 是原来的表面程度而定，AFM可将表面粗糙度降低到3μin(0.075 μm) ，而其尺寸公差可到千分之十几英寸之内。 此加工方法在介质流动的方向上，将会产生单一方向加工之表面层。 表面改善时磨料在表面的峰和谷上作用的直接结果，而不是将较高的材料填入较低处。因此，AFM是去除热重铸表面层之理想方法，而且改善之表面可保有原主要成份。 图2.45至2.48 表示AFM的抛光过程 适用范围：挤压珩磨介质是一种半流动状态的粘弹性材料，可以适应各种复杂表面的抛光和去毛刺，如各种型孔，型面，像齿轮、叶轮、交叉空、喷嘴小孔、液压部件、各种模具等等，它的适应范围是很广的，而且几乎能加工所有的金属材料，同时也能加工陶瓷，硬塑料等。 抛光效果：加工后的表面粗糙度与原始状态和磨料粒度等有关，一般可降低为加工前表面粗糙度的十分之一，最低表面粗糙度可以达到Ra0.025μm的镜面。磨料流动加工可以去除在0.025mm深度的表面残余应力，可以去除前面工序（如电火花加工，激光加工工等）形成的表面变质层和其他表面微观缺陷。 材料去处速度：挤压珩磨的材料去处量一般为0.01-0.1mm，加工时间一般为1-5min，最多十几分钟即可完成，可以多见同时加工，效率可大大提高。对多件装夹的小零件的产率每小时可达100件 加工精度：加压珩磨是一种表面加工技术，因此他不能修正零件的形状误差。切削均匀性可以保持在被切削量的10%以内，因此，也不至于破坏零件原有的形状精度，一般尺寸精度可以控制在微米的数量级 挤压珩磨可用于边缘光整、倒圆角、去毛刺、抛光和少量的表面材料去处、特别适用于难以加工的内部通道的抛光和去毛刺、从软的铝到韧性的镍合金材料均可进行挤压珩磨加工。 挤压珩磨已用于硬质合金拉丝模、挤压模、拉伸膜、粉末冶金模、叶轮、齿轮、染料旋流器等的抛光和去毛刺 还可用于去除电火花加工、激光加工或渗氮处理这类热能加工产生的不希望有的变质层 经过这道同轴珩磨加工后，硬化过的和非硬化过的区域直径差被修正（如图2中第2个孔），达到可进行后续珩磨加工的公差要求。 同轴珩磨后总的形状误差大约为12μm，由此可确保同轴珩磨后的粗珩和精珩加工（如图2 中第3、4两孔），这两道工序属于传统的珩磨加工，可按常用的加工参数和方式进行。 AFM在内表面加工示例 AFM在外表面加工示例 1968 年, 美国密执安大学教授诺曼·弗兰兹博士首次获得水射流切割技术专利。1971 年, 利用该技术对做家具的硬木进行射流切割获得成功, 引起了国际关注。80 年代, 美国又率先把水磨料射流(AWJ ) 切割技术推进到了实用阶段, 使切割对象更为广泛。高压水射流切割不仅可以切割各类金属或非金属、塑性或脆性硬材, 而且是冷切割工艺,因此材料的物理、机械性能及材质的晶间组织结构不会遭到破坏, 且免除了后序加工。尤其对特种材料, 如钛合金、碳纤维材料等, 其切割效果更无法比拟。目前, 已有3 000 多套水射流切割设备在数十个国家的几十个行业中应用, 可切割500 余种材料, 其设备年增长率超过20%。我国近10 年在研究、开发和用水射流切割技术方面取得较快进展。南京大地水射流有限公司研制成功超高压数控万能水切割机, 使我国成为世界上第5 个能生产该机床的国家。 1 水射流切割系统组成 2 水射流切割原理 3 水射流切割工艺 4 水射流切割工艺特点 5 水射流切割工艺应用 1.水射流系统组成 喷注汞单元 喷住切割单元 过滤单元 1) 液压系统 供水系统：是将水质软化，使PH值达到6～8，并精滤到0.5μm以下。蓝宝石水喷嘴的工作寿命取决于水质，直接用自来水时寿命仅为34h，用软化水寿命为78h，用混合层软水寿合高于200h 。 增压系统：增压系统是设备的关键部分，其核心是增压器。增压比一般选10:1～20:1。在420MPa时将被压缩12％。为使水压稳定在上5％之内，需在增压器与喷嘴之间设置蓄压器。增压缸和蓄压缸都是超高压压力容器，因此要有足够的疲劳强度和工作寿命。 高压水路系统：高压水路连接增压系统和切割头装置。要采用超高压钢管和旋转接头，钢管要有挠钩性，各类接头要小巧、可靠、灵活，旋转接头要有多种旋向型式和一定的工作寿命。 切割头装置：切割头包括高压水开关阀和宝石喷嘴、水/磨料混合室和混合管。混合管是易损件。以前用硬质合金制造，精切割时使用寿命约2h，精切割寿命约10h。现改用工程陶瓷材料寿命高达20～100h。 接收装置：置于切割头和工件的下方，用来收集切割剩余射流。具有消能、降噪、防溅和安全等功能。射流暴露会产生高达420dB（A）的噪