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加工中心超聲電化學復合加工

日期：2009年12月31　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：加工中心
    電解加工時，陽極上經常產生不易導電的脆性鈍化膜，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變成活化態，機床配件確保陽極溶解過程順利進行，大大提高了加工效率。據有關資料介紹，采用超聲電化學復合加工硬質合金零件時，生產率可達400—800mm：~／min。
    國內外已研制出大批通用或專用超聲加工設備，其功率約為20—4000W，其結構形式多為“立式”和“臥式”兩大類型，廣泛應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、光學玻璃及工程陶瓷材料的廣泛應用，硬脆材料的高精度三維微細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是它不依賴工件材料的導電性，同時又沒有熱物理作用。與光刻加工相比，它更適于加工三維結構。這些特點確定了超聲加工在陶瓷、半導體等非導電硬脆材料加工方面的優勢地位。
    微細超聲加工除了加工尺寸微小外，其加工原理和特征與傳統的超聲加工相同。傳統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，能滿足微細超聲加工的需要，因而在微細超聲加工裝置上不需要上粗下細的變幅桿將振幅擴大，這是與傳統超聲加工不同的。機床配件利用微細超聲加工技術，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。
    超聲電解復合拋光是超聲波加工和電解加工復合而成的，它可以獲得優于靠單一電解或單一超聲波拋光的拋光效率和表面質量。超聲電解復合拋光的加工原理    。拋光時，工件接正極，工具接直流電源負極。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生陽極溶解，溶解下來的產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。機床配件這個過程一直持續到將工件表面整平時為止加工中心。
    工具在超聲波振動下，不但能迅速去除鈍化膜，而且在加工區域內產生的“空化”作用可增強電化學反應，進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合的加工工藝。根據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達到磨削加工所需的切削速度。磨削時砂帶一次性使用。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形砂帶進行磨削，多用于一般磨削和重量磨削。機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備與工件接觸部位的接觸輪上，使砂帶在磨削過程中產生超聲頻振動，從而達到提高加工質量和效率的目的。

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