小孔加工方法介紹

文章出處：本站　　責任編輯：Editor　　人氣：4734　　發(fā)表時間：2013-11-5 11:36:03　　【大中小】

產品現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字控制的電子束打孔設備加工，效率很高。在歐盟還出現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，鉆削具有生產效率高，表面質量和加工精度較高，是一種精度、經濟和效率都優(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，制造鉆頭都已經相當的困難，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，不宜批量生產小孔產品?；瘜W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品需要大批量生產時，蝕刻工藝也可以積極應對。化學蝕刻工藝加工小孔產品時，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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