小孔加工方法介紹

文章出處：本站　　責任編輯：Editor　　人氣：3840　　發(fā)表時間：2013-11-5 11:36:03　　【大中小】

產(chǎn)品現(xiàn)已廣泛的配套和應用于航天、軍工、醫(yī)療、生活、生物工程等各個領域，人們不僅對于提高小孔加工質量精度、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，頻繁應用到眾多帶有小孔的零件，而且對小孔的精度要求也是越來越高，被加工零件所采用的絕大多數(shù)材料是難加工材料，其中包括硬質合金、 font-weight: normal;">能加工任何導電材料的各種不同截面形狀的小孔,小孔徑或槽寬可達5μ，尺寸精度可達2μm，表面粗糙度達Ra0.32μm，電火花小孔磨削可達Ra0.08μm，加工微小孔時電極與工件間無任何的機械力作用，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、高強度、高韌性、高脆性、高熔點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速度。能實現(xiàn)通過磁場或電場對電子束的強度、位置進行直接控制，便于實行自動化加工，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械力作用，不產(chǎn)生宏觀應力和變形。在真空狀態(tài)下進行，特別適合于加工易氧化的材料或純度要求高的單晶體、半導體等材料。該種工藝方法需要一套專用設備和真空系統(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，因而獲得廣泛的應用。如在0.1mm厚的BT20板料上加工φ0.2mm的孔，其加工速度高達3000個/秒。新型航空發(fā)動機上萬個大小不等的冷卻孔也采用數(shù)字控制的電子束打孔設備加工，效率很高。在歐盟還出現(xiàn)了在高分子復合材料上用電子束加工微孔的專用設備，將電子槍發(fā)射的云狀電子束分成數(shù)百道小電子束同時對材料進行孔的加工，速度高達5萬孔/秒，孔的尺寸為中30~120μm.間，且可隨時調整。利用電子束在磁場中發(fā)生偏轉的原理，使電子束在工件內(nèi)部偏轉，控制電子速度和磁場強度，還可加工出各種曲率的定向彎 font-family: ′宋體′; font-weight: normal;">??機械加工小孔的方法是通過刀具或鉆頭來完成，是一種歷史悠久的傳統(tǒng)加工方法，在目前的加工領域應用廣泛，在小孔加工領域，常用的機械加工方法是鉆削，鉆削具有生產(chǎn)效率高，表面質量和加工精度較高，是一種精度、經(jīng)濟和效率都優(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?shù)睦щy，又因為鉆頭直徑小，其剛性和強度都明顯降低，在機床加工過程中因為搖晃會不斷折斷。激光加工小孔主要是靠高溫燒蝕和光化學燒蝕，與機械加工小孔相比，激光加工小孔的分辨率較高，與材料的硬度無關，幾乎能在所有的材料上打孔，不存在工具損耗的問題，但是其缺點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，孔的口邊會有燒焦的毛邊，而且孔精度不會很高。其缺點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。化學蝕刻工藝是一種新型的金屬加工方式，化學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蝕刻的工藝來加工，無非就是藥水的成分和配比的調整問題了，其原理是采用化學藥水和金屬材料的分子架構進行分解，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，當這種密集或不密集的小孔產(chǎn)品需要大批量生產(chǎn)時，蝕刻工藝也可以積極應對。化學蝕刻工藝加工小孔產(chǎn)品時，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候，就不適用蝕刻工藝來加工小孔了。因為，此時由于化學蝕刻的藥劑的擴張性無法滿足蝕刻量。

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