电化学加工.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 电化学加工,三种电解液的曲线图,NaNO,3,溶液,NaClO,3,溶液,NaCl,溶液,100,%,i,0,i,a,i,a,电解加工在航空工业中的应用,一、叶片类,叶片型面：耐热合金模锻毛坯件；,整体方料毛坯件；,钛合金模锻件。,冷却孔：,国产新机,514260,国外,1.27305,0.5100,0.126,采用电液流加工方式,0.051.5,二、整体叶轮,等截面叶型套料；,扭转变截面叶型成形,三、机匣,安装用凸台、叶型孔；,内外环底型面；,减重槽。,四、起落架接头,五、涡轮盘,六、型孔,花键孔；,轴承护圈矩形孔。,七、去毛刺,涡轮盘榫齿去毛刺；,火焰筒去毛刺。,电解加工在我国的应用,航天：整体叶轮、异形零件；,兵器：枪炮膛线、长孔；,核工业：地面动力装置中的导风轮；,汽车：连杆、摇臂、齿轮等锻模，发动机喷嘴；,煤矿机械：锻模、链轮、花键；,汽轮机：叶片。,电解加工在国外的应用,美国：航空发动机制造（,50%,以上）、,汽车部件制造；,英国：航空发动机制造（拥有,CNC,电解加工自动线）、,石油工业；,俄罗斯：工艺世界领先,航空发动机制造、,汽车部件制造、,汽轮机零件制造；,德国：设备国际领先,能源机械、,机车制造、,液压件制造、,纺织、食品、医疗机械制造。,电解磨削,一、电解磨削的基本原理和特点,金属的去除：电解作用；,去除钝化膜、整平：砂轮磨削。,特点：,（,1,）加工范围广泛，生产效率高；,（,2,）提高了加工精度及表面质量；,（,3,）降低了砂轮损耗。,二、电解磨削的应用,（,1,）硬质合金刀具的电解刃磨；,（,2,）硬质合金轧辊的电解磨削；,（,3,）电解珩磨孔类工件；,（,4,）电解研磨。,电铸是依据金属离子在阴极芯模电沉积原理来制取金属零部件的一种精密制造技术,电铸加工的特点：,1,）准确、精密地复制复杂型面；,2,）一原模多复制件一致性极好；,3,）内、外型面转换较便利，适应范围广泛。,二、电铸加工的应用：,1,）模具型腔成形；,2,）电火花成形加工电极制造；,3,）空心或薄壁零件制造；,4,）异形零件制造。,5,）微细零件制造（微,/,纳米加工）,（二）电铸的基本设备,（,1,）电铸槽；,（,2,）电源；,（,3,）电铸液循环、过滤、搅拌系统；,（,4,）电铸液温度控制装置。,9046,第二节激光加工的基本设备,一,.,组成,激光器,激光电源,光学系统,机械系统等,.,二,.,激光加工常用的激光器,1.,按激活介质的种类,固体激光器,:,红宝石等,气体激光器,:,采用电激励,效率高,寿命长用于切割,焊接,热处理等加工,.,固体激光器加工简图,1-,全反射镜,2-,激光工作物质,3-,激励能源,4-,部分反射镜,5-,透镜,6-,工件,2.,按工作方式,连续激光器,脉冲激光器,三,.,激光加工应用,1.,激光打孔,影响打孔的主要因素,1),输出功率与照射时间,2),焦距与发散角,3),焦点位置,4),光斑内的能量分布,5),激光的多次照射,6),工件材料,2.,激光切割,3.,激光焊接,4.,激光表面处理,5.,激光快速成形,第八章其他现代加工,8-1,化学加工,一,.,定义,用酸碱盐等对金属产生化学反应使金属腐蚀溶解改变工件尺寸和形状的一种加工方法,二,.,分类,1.,成型加工,:,化学蚀刻,(CHM),光化学腐蚀,(OCM),2.,表面加工,:,化学抛光,化学镀膜,三,.,化学蚀刻,(CHM),1.,加工原理,先把工件的非加工表面用耐腐蚀性涂层保护起来,需要加工的表面露出来进入到化学溶液中进行腐蚀,使金属按照特定的部位溶解去除达到加工目的,.,2.,特点,1),可加工任何难切削金属材料,.,2),可适于大面积加工,可同时加工多件,.,3),加工过程中不会产生应力,.,4),加工操作比较简单,5),不宜加工窄而深的槽和型孔,.,6),原材料的缺陷和表面划痕不易消除,.,7),需做好防护措施,.,3.,应用范围,1),主要用于较大工件的金属表面减薄加工,.,厚度,13,2),用于在厚度小于,1.5,薄璧零件上加工复杂的型孔,.,四,.,光化学腐蚀,(OCM),与化学蚀刻区别,不靠样板人工刻型,划线,而是用照相感光来确定工件表面要蚀除的图形,.,应用,:,加工文字图案,工艺美术,机械工业,电子工业中,.,五,:,化学抛光,(CP),1.,目的,:,是改善工件表面光洁度或使工件表面平滑化和光泽化,.,2.,原理,利用氧化剂溶液,(,硝酸,磷酸,),使工件表面氧化,氧化层逐渐溶入溶液,表面凸起氧化快而多,微凹处慢而少,.,凸比凹氧化层更快扩散溶解,工件表面逐渐被整平,达到表面平滑化,.,六,.,化学镀膜,目的,:,在金属或非金属 表面镀上一层金属,起到装饰,防腐蚀或导电的作用,.,原理,:,在含金属盐溶液的镀液中加入化学还原剂,将镀液中的金属离子还原后沉积在被赌零件表面,.,第九章精密超精密加工,第一节 精密切削加工,一,.,超精密切削加工切削速度的选择,1.,刀具,金刚石,:,硬度高,耐磨性好切削温度低,.,磨损小,2.,选择,切削速度不受刀具耐用度制约,例如,:,批量生产计算机磁盘,产量大用,3000,单件小批量生产,.,数百转,二,.,超精密切削时刀具磨损和耐用度要求,1.,刀具磨损耐用度,金刚石刀具磨损破损不能使用标志,:,加工,RA,超过规定数值,.,三,.,超精密切削时积屑瘤生成规律,1.,超精密切削时切削参数对积屑瘤生成的影响,1),切削速度对积屑瘤产生影响,低速时,:,切削温度比较低,易生成,高速时,:,高度不稳定,2),进给量,F,的影响,3),背吃刀量的饿影响,第二节切削参数变化对表面质量的影响,一,.,切削速度的影响,二,.,进给量和修光刃对,RA,影响,三,.,刀具形状对加工表面粗糙度影响,金刚石刀具,直线修光刃,圆弧修光刃,第三节超精密切削对刀具要求及金刚石性能,一,.,超精密切削对刀具的要求,1.,极高的硬度,耐磨性和弹性模量,提高刀具的使用寿命,.,2.,刃口能磨的及其锋利,3.,刀刃无缺陷,4.,工件材料的抗黏结性好,二,.,金刚石晶体性能,1.,天然单晶金刚石,形状,:,规整,8,面体,菱形,12,面体,6,面立方体或其他形状,颜色,:,浅绿色,浅黄色,无色,.,褐色,透明度,:,透明,半透明,不透明,2.,人造金刚石,1954,年,GE,公司首先研制成功的,.,发展历程,:,细颗粒磨粒,-,磨料,金刚石砂轮,-,聚晶金刚石,制造刀具等,-,现生产大颗粒单晶金刚石,条件,:,超高压,(500MPA),高温,(1300),下由子晶生长而成,.,第四节精密和超精密加工的支撑环境,一,.,支撑环境,指精密和超精密加工工艺系统与工人的操作经验及技术水平之外的必须加以控制的各个外部环境,.,包括,:,空气环境,热环境,振动环境,声环境,光环境,静电环境,.,二,.,空气环境,普通加工,精密超精密加工,举例,三,.,热环境,主要控制品质的温度和湿度,环境温度变化,:,1.,加工设备精度,2.,加工精度,四,.,振动环境,1.,振动干扰的影响,2.,消除,1),内部振动干扰消除,防振,提高设备回转零件的动平衡精度,减少设备传动系统的振动干扰,减少液体压系统干扰,提高加工设备的抗振性,2),外部振动干扰消除,隔振,隔振器,隔振元气件,五,.,其他环境,1.,光环境,照明方式分,:,一般照明,:,为整个室内照明而设置,局部照明,:,为加工区域的照明而设置,混合照明,:,是对必要区域在已有一般照明基础上增加局部照明而设置的合成照明,.,2.,光环境,只要指标,:,照度,眩光,1),照度,:,是衡量照明度的指标,2),眩光,:,是衡量照明质量的指标,