特殊复杂典型难

第十章特殊、复杂、典型难加工零件的特种加工技术第一节航天、航空工业中小深孔、斜孔、群孔零件的特种加工第二节排孔、小方孔筛网的特种加工第三节薄壁、弹性、低刚度零件的特种加工第四节微细表面、零件的电火花加工一、航天、航空发动机典型多孔、小孔、斜孔零件实例1.航空喷气发动机中火焰筒安装边零件2.火焰筒3.喷气发动机叶片4.航空发动机环形件图10-1火焰筒安装边示意图二、小深斜孔、群孔加工工艺及其机床设备1.机床的主要性能、用途2.机床的主要技术规格图10-28轴数控电火花高速小孔加工机床外形图1—床身2—XY轴拖板3—C轴回转盘4—工作液盘5—工作台6—立柱7—B轴回转盘8—W轴拖板9—S轴滑块10—旋转头11—Z轴拖板12—高压工作液系统13—数控电源箱8轴数控电火花高速小孔加工专用机床1)加工孔径范围一般为ϕ0.3～ϕ3mm。2)深径比可达300∶1以上。3)加工速度一般可达5～60mm/min。4)不受材料硬度和韧性限制。5)该机可有6～8个坐标轴。6)控制系统采用586工控机。7)交流伺服驱动。8)加工中可自动修整电极，自动找加工零位，自动伺服进给，加工到位自动回退。9)带14in彩显，可显示坐标位置、加工状态、加工点位等信息。图10-38轴数控电火花高速小孔加工专用机床外形照片第二节排孔、小方孔筛网的特种加工一、排孔、多孔的加工二、小方孔筛网的加工三、电解加工小孔图10-4多电极丝电极夹头及导向器1—电极夹柄2—低熔点合金3—电极托盘4—导向销5—有机玻璃导向板6—钨丝电极702根图10-5加工小方孔滤网用的工具电极三、电解加工小孔1.小深孔束流电解加工2.薄板上多个小孔的电解加工图10-6电解液束流加工小深孔示意图a)电液束打孔程序图b)内含导电心杆的玻璃锥管示意图1—工件2—毛细管3—电解液4—导电金属心杆5—玻璃管6—检查有否电液束7—毛细管向工件进给到规定距离(0.1～0.2mm)8—加工孔9—加工终止10—阴极退回原始位置(1)电极根据工艺要求选用合适的电极是电解加工中的首要问题，加工孔径D1为0.6mm，加工电极的直径D2应为(2)电极绝缘电极的绝缘保护很重要，经实验用烧结珐琅绝缘电极加工出的孔，孔径为0.58～0.62mm，内壁平滑，无毛刺，手摸无孔感，只是电极细弱，机械强度不高，加工中注意不要使电极受到机械力。(3)水保护为控制散蚀半径和孔边倒角，经研究需加水保护腔，加工头结构如图10-7所示。(4)加工尾段的处理加工通孔较不通孔有它的特殊性，即当孔已穿透，但远小于图样要求的孔径时，电解液就已从透孔外流而无回流液，此时加工作用已自动停止了，如再进给就会造成短路而使加工失败。(5)基本参数经多次实验得到下面一组理想参数。2.薄板上多个小孔的电解加工1)在加工板的背面加密封水腔，此法效果较好，但较复杂和繁琐。2)在加工板的背面垫橡皮膜，但因电极较细弱，此办法对电极安全不利。3)在加工板的背面涂以质量分数为6%的涂料绝缘膜，效果很好且很方便图10-7薄板上电解加工多个小孔第三节薄壁、弹性、低刚度零件的特种加工一、蜂窝结构、薄壁、低刚度工件的电火花磨削二、弹性、低刚度细长杆的电火花磨削一、蜂窝结构、薄壁、低刚度工件的电火花磨削(1)工具电极制备为了提高加工速度，增加同时加工放电面积，工具电极包角θ通常大于30°，如图10-9所示。(2)工作液供给方式为了防止火灾，不采用向放电部位喷液的供液方式，而是采用浸没式加工，放电部位浸没深度不得少于50mm，以防引起火灾。(3)粗加工由于蜂窝密封环是由一块块蜂窝块钎焊而成，各块在径向的位置相差较多，加工余量大多为2～5mm(单边)。(4)精加工精加工前，应先清除工具电极上的炭屑等附着物，再缓慢地使工具电极与工件表面接触，记下X轴的坐标值X1，然后在工件圆环内均匀地测5～6点，分别记下接触点的X1，依最小的X坐标值确定精加工的起始进给位置。图10-8蜂窝结构及蜂窝密封环结构示意图a)蜂窝孔b)蜂窝结构密封环图10-9蜂窝结构环加工示意图图10-10某型号反馈杆的主要技术要求图10-11电火花磨削加工试验系统1—磁联轴器2—工件3—工作台图10-12切向进给法原理图1—加工起始位置(S)2—加工结束时相对于工具电极的位置(E)3—损耗后的表面图10-13电火花磨削切向进给法1—块状电极2—轴类零件3—切向进给图10-14切向进给与径向进给的对比1—加工前直径2—加工后直径第四节微细表面、零件的电火花加工一、微轴和微孔电火花加工二、窄槽(人工裂纹)、异形微细孔二维表面的电火花加工三、三维立体表面和零件的电火花微细加工一、微轴和微孔电火花加工1.微小轴(工具电极)的制作2.高深径比微小孔的加工3.微细电火花加工机床图10-15用于微细加工的电火花磨削法a)块状电极磨削法b)线电极磨削法c)微小轴(工具电极)的加工原理1—微细轴2—块状电极3—固定导向器4—线电极图10-16削边电极示意图图10-17电火花加工的微小孔和微细轴a)ϕ5μm微细孔b)ϕ2.5μm微细轴c)微细电火花加工出的光纤连接器小孔矩阵d)ϕ11μm的长微细轴(钨材料)图10-18微细电火花加工机床示意图a)横轴布局微细电火花机床结构俯视示意图1—丝杠与螺母2—带轮3—微型夹头4—导向器5—线电极6—走丝电动机7—工件8—工具电极9—主轴10—V形导轨11—伺服电动机b)具有压电陶瓷微进给机构微细电火花机床侧向示意图1—电极反拷系统2—主轴3—V形导轨4—压电陶瓷5—精密丝杠6—步进电动机7—螺母8—直流电动机9—工具电极10—工件11—工作台图10-19精微电火花加工机床结构图1—X轴电动机2—主轴3—Z轴电动机4—C轴电动机5—线电极磨削机构6—走丝电动机7—Y轴电动机二、窄槽(人工裂纹)、异形微细孔二维表面的电火花加工1)先在精密电火花机床主轴上用反拷法制造薄片状的工具电极(常用RC线路脉冲电源)。2)必须在线、在位加工窄缝，以保证工具电极和工作表面垂直。3)反拷和加工时必须掌握和控制精微电火花加工时的单边(或双边)侧面放电间隙，以保证人工裂纹源的尺寸公差。图10-2030μm×250μm的微缝(碳钢)图10-21电火花加工的微三角孔和四方孔a)微三角孔(150μm×150μm)b)微方形孔(25μm×38μm)图10-22微细硅模具和微细铜电极a)硅模具b)铜电极图10-23型腔中的1/8球瓣a)顶视图b)侧视图图10-24微细电火花加工的微细零件a)钢制微推进器1mmb)微细电火花技术制造的微步进电动机本章完