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加工中心超聲電化學(xué)復(fù)合加工
日期：2009年12月31 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：加工中心
電解加工時(shí)，陽極上經(jīng)常產(chǎn)生不易導(dǎo)電的脆性鈍化膜，由于鈍化膜的覆蓋與阻隔作用，使得工件陽極溶解速度很快下降。引入超聲后，加工中心由混入電解液中的自由磨粒將這層鈍化膜去掉，使工件表面由鈍化態(tài)變成活化態(tài)，機(jī)床配件確保陽極溶解過程順利進(jìn)行，大大提高了加工效率。據(jù)有關(guān)資料介紹，采用超聲電化學(xué)復(fù)合加工硬質(zhì)合金零件時(shí)，生產(chǎn)率可達(dá)400—800mm：~／min。
國內(nèi)外已研制出大批通用或?qū)Ｓ贸暭庸ぴO(shè)備，其功率約為20—4000W，其結(jié)構(gòu)形式多為“立式”和“臥式”兩大類型，廣泛應(yīng)用于脆性材料的孔加工、切割與雕刻，以及金剛石拉絲模的研磨加工等。
隨著硅單晶、光學(xué)玻璃及工程陶瓷材料的廣泛應(yīng)用，硬脆材料的高精度三維微細(xì)加工成為重要的研究課題。可采用的加工方法主要有光刻加工、機(jī)床配件電火花加工、電解加工、加工中心電子束加工、激光加工和超聲加工等。與電火花加工、電解加工及其他幾種特種加工方法相比，超聲加工最大的特點(diǎn)是它不依賴工件材料的導(dǎo)電性，同時(shí)又沒有熱物理作用。與光刻加工相比，它更適于加工三維結(jié)構(gòu)。這些特點(diǎn)確定了超聲加工在陶瓷、半導(dǎo)體等非導(dǎo)電硬脆材料加工方面的優(yōu)勢地位。
微細(xì)超聲加工除了加工尺寸微小外，其加工原理和特征與傳統(tǒng)的超聲加工相同。傳統(tǒng)超聲加工所需振幅一般在0．01—0．1mm之間，而壓電或磁致伸縮的變形量很小，約為0．005—0．01mm，能滿足微細(xì)超聲加工的需要，因而在微細(xì)超聲加工裝置上不需要上粗下細(xì)的變幅桿將振幅擴(kuò)大，這是與傳統(tǒng)超聲加工不同的。機(jī)床配件利用微細(xì)超聲加工技術(shù)，采用工件加振方式，能在工程陶瓷材料上加加工中心工出直徑僅51xm的微孔。
超聲電解復(fù)合拋光是超聲波加工和電解加工復(fù)合而成的，它可以獲得優(yōu)于靠單一電解或單一超聲波拋光的拋光效率和表面質(zhì)量。超聲電解復(fù)合拋光的加工原理 。拋光時(shí)，工件接正極，工具接直流電源負(fù)極。工件與工具間通人鈍化性電解液。高速流動的電解液不斷在工件待加工表層生成鈍化軟膜，工具則以極高的頻率進(jìn)行拋磨，不斷地將工件表面凸起部位的鈍化膜去掉。被去掉鈍化膜的表面迅速產(chǎn)生陽極溶解，溶解下來的產(chǎn)物不斷被電解液帶走。而工件凹下去部位的鈍化膜，工具拋磨不到，因此不溶解。機(jī)床配件這個(gè)過程一直持續(xù)到將工件表面整平時(shí)為止加工中心。
工具在超聲波振動下，不但能迅速去除鈍化膜，而且在加工區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的“空化”作用可增強(qiáng)電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步提高工件表面凸起部位金屬的溶解速度。
超聲砂帶磨削是超聲加工與砂帶磨削復(fù)合的加工工藝。根據(jù)砂帶磨削方式可分為開式砂帶磨削和閉式砂帶磨削兩大類。開式砂帶磨削是通過卷帶輪使砂帶緩慢移動，加工中心而工件高速旋轉(zhuǎn)達(dá)到磨削加工所需的切削速度。磨削時(shí)砂帶一次性使用。這種方式多用于輕量磨削和精密磨削。
而閉式砂帶磨削是用封閉的環(huán)形砂帶進(jìn)行磨削，多用于一般磨削和重量磨削。機(jī)床配件超聲砂帶精密磨削就是把超聲振動疊加到開式砂帶磨削設(shè)備與工件接觸部位的接觸輪上，使砂帶在磨削過程中產(chǎn)生超聲頻振動，從而達(dá)到提高加工質(zhì)量和效率的目的。
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