非常规加工报告研讨会下载

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摘要

非传统机械加工(NTM)工艺现在被广泛用于在材料中生成复杂和精确的形状,如钛、不锈钢、高强度耐高温(HSTR)合金、纤维增强复合材料、陶瓷、耐火材料和其他强度、硬度较高的难加工合金,韧性和其他不同的材料特性。传统的机械加工工艺难以在此类材料中生成复杂形状。为了有效利用不同NTM工艺的能力,通常需要为给定的加工应用仔细选择最合适的工艺。为工作材料和形状特征组合选择最适合的NTM工艺需要考虑几个标准。在本报告中,解释了用户可用于不同应用的各种NTM过程。

传统的机械加工工艺有车削、镗孔、铣削、整形、拉削、开槽、磨削等。同样,磨料射流加工(AJM)、超声波加工(USM)、水射流和磨料水射流加工(WJM和AWJM)、电火花加工(EDM)是一些非传统加工(NTM)。

非常规加工分类
非常规加工分类

磨料喷射加工(AJM)

磨料射流加工(AJM),也被称为微磨料喷砂,是一种基于机械能的非常规加工工艺,用于从给定工件中去除不需要的材料。
该工艺利用高速磨料射流去除材料,并为硬质金属工件提供光滑的表面光洁度。它类似于水射流加工(WJM)。

超声波加工()

USM是一种机械材料去除工艺或研磨工艺,用于通过使用成型工具、高频机械运动和研磨浆来腐蚀硬或脆工件上的孔或空腔。USM为日益增长的脆性材料加工需求提供了解决方案
材料如单晶、玻璃和多晶陶瓷,并日益复杂的操作提供复杂的形状和工件轮廓。因此,它被广泛用于加工硬质和脆性材料,难以加工的传统制造工艺。通过一个频率高达100 KHz的振动工具,加速浆料中的硬颗粒向工件表面移动——通过反复的磨擦,该工具加工出一个截面与自身相同的空腔。USM的示意图如图所示。

水射流切割

水射流切割可以通过消除或减少昂贵的二次加工过程来降低成本和加快加工速度。由于材料上未加热,切割边缘干净,毛刺最少。在这一过程中,诸如裂纹边缘缺陷、结晶、硬化、可加工性和可加工性降低等问题都会减少。

化学加工(CM)

化学加工(CM)是通过强化学试剂(蚀刻剂)对工件材料的受控溶解(蚀刻)。在CM中,通过将材料浸入化学试剂或蚀刻剂中,从工件的选定区域去除材料;如酸和碱性溶液。在金属的腐蚀或化学溶解过程中,材料通过微观电化学电池作用被去除。这种受控的化学溶解将同时腐蚀所有暴露表面,即使材料去除的渗透率可能只有0.0025-0.1 mm/min。基本工艺有多种形式:化学铣削口袋、轮廓、整体金属去除、化学冲裁以蚀刻薄片;在微电子技术中利用光敏电阻进行蚀刻的光化学加工(pcm);化学或电化学抛光,使用弱化学试剂(有时与远程电动辅助),抛光或去毛刺和化学射流加工,使用单一化学活性射流。化学加工工艺示意图如图所示。

电化学加工(ECM)

电化学加工(ECM)是一种基于反电镀原理的金属去除工艺。在这个过程中,颗粒从阳极材料(工件)向阴极材料(机床)移动。在去镀材料到达加工工具之前,电解液的电流就把它带走了。所产生的空腔是刀具形状的女性配合图像。

电火花加工(EDM)

电火花加工(EDM)是应用最广泛的非传统加工工艺之一。EDM相对于传统加工工艺(如使用不同工具进行金属切削和磨削)的主要吸引力在于,该技术利用热电过程通过工件和电极之间的一系列离散电火花从工件上腐蚀不需要的材料。运行中的EDM机器的图片如图所示

激光加工(加快)

激光束加工是一种热材料去除工艺,利用高能相干光束熔化和蒸发金属和非金属工件表面上的颗粒。激光可用于切割、钻孔、焊接和标记。LBM特别适用于制作精确放置的孔。激光束加工示意图如图所示。

电子束加工(EBM)——现代加工工艺

电子束加工(EBM)是一种热加工过程。在这里,高速电子蒸汽冲击工作表面,使电子动能转移到工作表面,产生强烈的加热。根据加热的强度,工件可能熔化和蒸发。电子束加热过程用于退火、焊接或金属去除。在EBM过程中,通过使用足够的1,50000 V电压可以获得非常高的速度,可以产生228478 km/s的速度,并且集中在10–200μM直径上。功率密度可高达65000亿瓦/平方毫米。这样的功率密度可以立即蒸发任何物质。通过使用磁偏转线圈操纵电子束,可以很容易地加工出复杂的轮廓。为了避免加速电子的碰撞
对于空气分子,这个过程必须在真空中进行。因此EBM不适合大型工件。这个过程是在真空中完成的,所以没有污染的可能性。由于距加工点约25-50μm的温度保持在室温,因此高温对工件没有影响,因此对工件没有影响。

结论

与传统的加工方法相比,非传统的加工方法有几个特殊的优点。它使任务看起来更容易。这些方法不受材料硬度、韧性和脆性的限制,通过适当控制工艺的各种物理参数,可以在任何工件材料上产生任何复杂形状。这些方法在生产处理中占有一席之地,可以生产出质量更好、价值准确、成本最低的几种产品。

尽管有传统方法和最新进展,但从经济生产的角度来看,非传统方法足以加工任何类型的材料。“非传统”一词的含义是,金属滑块合金、镍合金、助记符无法用传统方法进行加工,但需要一些特殊技术,而非传统方法则无法稳固地支撑。因此,现在有一天,甚至有传统的方法作为进步,一些行业更喜欢非传统方法。


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萨钦·索拉特

Sachin是著名工程学院机械工程专业的B-TECH毕业生。目伟德登录网页前,他在钣金行业担任设计师。此外,他还对产品设计、动画和项目设计感兴趣。他还喜欢撰写与机械工程领域相关的文章,并试图通过他的创新项目理念、设计、模型和视频来激励其他机械工程专业的学生。

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