小孔加工方法介紹

文章出處：本站　　責(zé)任編輯：Editor　　人氣：4028　　發(fā)表時(shí)間：2013-11-5 11:36:03　　【大中小】

產(chǎn)品現(xiàn)已廣泛的配套和應(yīng)用于航天、軍工、醫(yī)療、生活、生物工程等各個(gè)領(lǐng)域，人們不僅對(duì)于提高小孔加工質(zhì)量精度、加工效率以及降低成本都有著迫切需求，在航空、航天制造業(yè)中，頻繁應(yīng)用到眾多帶有小孔的零件，而且對(duì)小孔的精度要求也是越來(lái)越高，被加工零件所采用的絕大多數(shù)材料是難加工材料，其中包括硬質(zhì)合金、 font-weight: normal;">能加工任何導(dǎo)電材料的各種不同截面形狀的小孔,小孔徑或槽寬可達(dá)5μ，尺寸精度可達(dá)2μm，表面粗糙度達(dá)Ra0.32μm，電火花小孔磨削可達(dá)Ra0.08μm，加工微小孔時(shí)電極與工件間無(wú)任何的機(jī)械力作用，所以可加工薄壁、彈性件等低剛度零件，也可在斜面上加工，還可加工一些彎孔。但是，電火花加工的速度極低，加工的成本比較高，用于加工小孔的電極銅工的電子束功率密度高，可加工高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性、高熔點(diǎn)的金屬材料和非金屬材料，加工使用的功率密度大約為109W/cm2，能量可集聚成φ1μm以下的光斑，故可加工數(shù)微米的孔，孔的加工效率很高，這主要取決于被加工件的移動(dòng)速度。能實(shí)現(xiàn)通過(guò)磁場(chǎng)或電場(chǎng)對(duì)電子束的強(qiáng)度、位置進(jìn)行直接控制，便于實(shí)行自動(dòng)化加工，主要用于園孔加工，也可用于加工異形孔、錐孔、窄縫等。該種工藝方法屬于非接觸加工，因此工件本身不受機(jī)械力作用，不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形。在真空狀態(tài)下進(jìn)行，特別適合于加工易氧化的材料或純度要求高的單晶體、半導(dǎo)體等材料。該種工藝方法需要一套專用設(shè)備和真空系統(tǒng)′宋體′; font-weight: normal;">目前電子束加工的小孔為中1μm?，較適合的加工范圍為φ0.04~1.20mm深徑比一般為5~10，由于孔的加工效率高，加工材料的范圍廣，因而獲得廣泛的應(yīng)用。如在0.1mm厚的BT20板料上加工φ0.2mm的孔，其加工速度高達(dá)3000個(gè)/秒。新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)上萬(wàn)個(gè)大小不等的冷卻孔也采用數(shù)字控制的電子束打孔設(shè)備加工，效率很高。在歐盟還出現(xiàn)了在高分子復(fù)合材料上用電子束加工微孔的專用設(shè)備，將電子槍發(fā)射的云狀電子束分成數(shù)百道小電子束同時(shí)對(duì)材料進(jìn)行孔的加工，速度高達(dá)5萬(wàn)孔/秒，孔的尺寸為中30~120μm.間，且可隨時(shí)調(diào)整。利用電子束在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理，使電子束在工件內(nèi)部偏轉(zhuǎn)，控制電子速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，還可加工出各種曲率的定向彎 font-family: ′宋體′; font-weight: normal;">??機(jī)械加工小孔的方法是通過(guò)刀具或鉆頭來(lái)完成，是一種歷史悠久的傳統(tǒng)加工方法，在目前的加工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在小孔加工領(lǐng)域，常用的機(jī)械加工方法是鉆削，鉆削具有生產(chǎn)效率高，表面質(zhì)量和加工精度較高，是一種精度、經(jīng)濟(jì)和效率都優(yōu)越的加工方法，但是在小孔加工方面尤其是密集型小孔加工方面任然存在著缺陷，主要原因是鉆頭直徑小，制造鉆頭都已經(jīng)相當(dāng)?shù)睦щy，又因?yàn)殂@頭直徑小，其剛性和強(qiáng)度都明顯降低，在機(jī)床加工過(guò)程中因?yàn)閾u晃會(huì)不斷折斷。激光加工小孔主要是靠高溫?zé)g和光化學(xué)燒蝕，與機(jī)械加工小孔相比，激光加工小孔的分辨率較高，與材料的硬度無(wú)關(guān)，幾乎能在所有的材料上打孔，不存在工具損耗的問(wèn)題，但是其缺點(diǎn)是所加工的小孔粗糙度大，孔的真圓度不好，容易變成喇叭孔，孔的口邊會(huì)有燒焦的毛邊，而且孔精度不會(huì)很高。其缺點(diǎn)是加工密集型的小孔效率極低，不宜批量生產(chǎn)小孔產(chǎn)品。化學(xué)蝕刻工藝是一種新型的金屬加工方式，化學(xué)蝕刻可以加工世界上絕大部分金屬材料，幾乎所有的金屬材料都可以用化學(xué)蝕刻的工藝來(lái)加工，無(wú)非就是藥水的成分和配比的調(diào)整問(wèn)題了，其原理是采用化學(xué)藥水和金屬材料的分子架構(gòu)進(jìn)行分解，形成鏤空和成型的效果family: ′宋體′; font-weight: normal;">，材料整體的平整度好，當(dāng)這種密集或不密集的小孔產(chǎn)品需要大批量生產(chǎn)時(shí)，蝕刻工藝也可以積極應(yīng)對(duì)。化學(xué)蝕刻工藝加工小孔產(chǎn)品時(shí)，是不能少的環(huán)節(jié)需要受到材料厚度的限制。一般情況下，小孔的孔徑需要大于材料的厚度，理想的比例是孔徑需要是材料厚度的1.5倍，低需要是材料厚度的1.2倍，如果材料厚度大于孔徑的時(shí)候，就不適用蝕刻工藝來(lái)加工小孔了。因?yàn)椋藭r(shí)由于化學(xué)蝕刻的藥劑的擴(kuò)張性無(wú)法滿足蝕刻量。

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