第三节 特种加工对材料可加性和结构工艺性等的影响 1. 提高了材料的可加工性。 以往认为金刚石、硬质合金、淬硬钢、石英、玻璃、陶瓷等难加工材料,可以用电火花、电解、激光等多种方法来加工此类材质的刀具、工具、拉丝模具。材料的可加工性不再与硬度、强度、韧性、脆性等有直接关系.对电火花、线切割加工而言.淬硬钢比未淬硬钢更易加工。 2. 改变了零件的典型工艺路线。 由于特种加工基本上不受工件硬度的影响,一般都先淬火而后加工。改变了传统切削中除磨削外的切削加工方法必须安排在淬火热处理工序之前进行的程式。最为典型的是电火花线切割加工、电火花成形加工和电解加工等都必须先淬火,后加工。 特种加工的出现还对工序的“分散”和“集中”产生了影响。以加工齿轮、连杆等型腔缎模为例,由于特种加工时没有显著的切削力,机床、夹具、工具的强度、刚度不是主要矛盾。因此,即使是较大的、复杂的加工表面,往往宁可用一个复杂工具、简单的运动轨迹、一次安装、一道工序加工出来,这样做工序比较集中。 3. 改变了试制新产品的模式。 试制新产品时,采用数控电火花线切割,可以直接加工出各种特殊、复杂的二次曲面体零件。这样可以省去设计和制造相应的刀、夹、量具.模具以及二次工具.大大缩短了试制周期。 4. 对产品零件的结构设计带来很大的影响。 例如,花键孔、轴,枪炮膛线的齿根部分.从设计观点为了减少应力集中,最好做成小圆角,但拉削加工时刀齿做成困角对排屑不利,容易磨损,所以刀齿只能设计与造成清棱清角的齿根,而用电解加工时由于存在尖角变圆现象,可加工出小圆角的齿根。 又如各种复杂冲模如山形硅钢片冲模,过去由于不易制造,注往采用拼镶结构,采用电火花、线切割加工后,即使是硬质合金的模具或刀具,也可做成整体结构。喷气发动机涡轮也由于电加工而可采用整体结构。 5. 对传统的结构工艺性的好与坏需要重新衡量。 过去认为盲孔、方孔、小孔、窄缝等是工艺性很不好,工艺、设计员非常“忌讳”,有的甚至认为是“禁区”。特种加工的采用改变这种现象。对于电火花穿孔和电火花线切割工艺来说,加工方孔和加工回孔的难易程度是一样的。喷油嘴小孔,喷丝头小异形孔,涡轮叶片大量的小冷却深孔,窄缝,静压轴承、静压导轨的内油囊型腔,采用电加工后则变难为易。过去淬火前忘了钻定位销孔、铣槽等工艺,淬火后这种工件只能报废,现在则可用电火花打孔、切槽进行补救。相反有时为了避免淬火开裂、变形等影响,故意把钻孔、开槽等工艺安排在淬火之后,特种加工的产生和发展使这种工艺安排已经成为可能。 6. 成为微细加工和纳米加工的主要手段。 今年来快速发展的微细加工和纳米加工技术主要是电子束、激光、离子束等电物理、电化学特种加工技术。 |