磨料喷射加工技术

喷嘴距离对材料去除速度的影响
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喷嘴压力对材料去除速度的影响
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磨料尺度对材料去除速度的影响
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流速与金属切除率的关系
不同磨料在不同的加工工艺中使用。铝氧土和碳化硅通常用于清洗， 切除，去毛刺。抛光和喷丸一般使用玻璃磨料。碳酸氢钠一般用于加工软 质金属。磨粒尺寸也非常重要，当磨粒尺寸在15μm-45μm时，切削效果 最好。磨粒粉末不可使用，因为不但会降低切削、磨削效率，还容易与工 件金属亲和。磨料的流动速率直接影响金属去除率，同样会影响喷嘴的使 用寿命。
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五、应用
磨料喷射加工主要用于： ①玻璃、陶瓷、石英、锗、硅、镓、云母、钨和钛 合金等脆硬金属材料的切割，或开窄槽、打小孔和 刻蚀等。 ②小型精密零件，例如液压阀、航空发动机的燃料 系统零件、医疗器械上的交叉孔、窄槽等。 ③可以跟随工件的轮廓形状，清理不规则的工件表 面，例如螺纹孔等，从零件表面去除脏物、杂质、 氧化层、绝缘层或其他涂层和镀层，以及去除毛刺 等。 ④玻璃表面毛化。 ⑤对集成电路的电阻、电容进行微调。
喷嘴通常由硬质合金材料制造，其寿命取决于所使用的 磨料和工作压力。采用碳化硅磨料时，喷嘴的寿命一般为 8—15h。采用氧化铝磨料时，喷嘴的寿命ຫໍສະໝຸດ Baidu般为20—35h。
磨料必须清洁、干燥，并且经过仔细的筛选分类。磨料 通常不能重复使用。因为磨损的或混杂的磨料会使加工性能 降低。用于磨料喷射加工的磨料必须是无毒的，并且需要安 装和使用完善的粉尘控制装置。因为在磨料喷射加工过程中 有可能产生硅尘，对健康有害。工厂中的压缩空气如果没有 经过充分的过滤以去除湿气和油．不能作为运载气体。氧气 不能用作运载气体，这是因为氧气与工件材料碎屑或磨料混 合可能产生强烈的化学反应。
加工类型与常见磨料
加工类型 去毛边和抛光 雕刻和抛光 切槽
磨料名称 玻璃球 石英砂 氧化铝
磨料尺寸（μm) 0.635~1.27 约200（目） 10、20、30
磨料喷射加工过程图解
AJM加工参数
影响金属去除率的主要参数是喷嘴高度，磨料类型，磨料流速和气压大小。 不同的喷嘴高度（NTD）用于不同的加工方法。切除加工时，喷嘴距离工件很近， NTD<0.8mm。这时切除速率低但是加工精度高。当 NTD 增大时，切除率将增大直到达 到最大值。继续增大，大约 7-13mm 时，切除率降低并且切削宽度增大。
四、特点
1. 能够加工截面细、薄的脆性材料，特别是其他方法难 以达到的部位。 2. 由于工具没有接触工件，而且是在金属切除量极微小 的情况下逐步切除的，因此很少或不产生热量，故不 产生显著的表面损伤。 3. 这种方法具有成本低和功率消耗低的特点。 4. 切除韧性材料时，材料切除速率比较低。 5. 用这种方法加工的零件必须进行一道附加的清洗工序， 因为磨粒有可能粘附在表面上。 6. 加工的精度差，而喷嘴的磨损率高。 7. 加工过程中产生大量粉尘，会污染环境。
一、基本原理
压缩气体和磨料粉末混合后，从喷嘴小孔中高速喷出，利用磨料的冲击破坏 作用去除工件上的材料。
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二、加工设备
磨料喷射加工的设备主要包括四部分： ①储藏、混合和载运磨料装置； ②工作室； ③粉尘集收器； ④干燥气体供应装置——气源。
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粉尘集收器的功率约需500W．它带有过滤器，可以 控制粉末微粒在1μm以内。气体压力不小于600～900kPa。 气体应经过干燥处理，湿度应小于十万分之五。可以采用用 瓶装二氧化碳或氮作为干燥气体。工作地点应有充足的照明。
先进加工技术
------磨料喷射加工(AJM)
组员：马艾逸 韦灿林 朱俊杰 阮蓝聪 张钦庭 常亚楠 唐 夏 覃佳幸 主讲：韦灿林
磨料喷射加工技术

一 性质与加工原理


二 设备和工具
三基本参数 四特点 五 实际应用
什么是磨料喷射加工
50年代初开始在美国应用。以一定压力 （2～13MPa）的气体（空气、氮或二氧化 碳）和磨料粉末（直径10～50微米）混合后 从直径为0.1～1.2毫米的喷嘴小孔中高速喷 出，利用磨料的冲击破坏作用去除工件上的 材料。一般使用刚玉或碳化硅磨料，有时还 使用玻璃小珠（用于表面抛光）和碳酸氢钠 （用于表面清理）。喷嘴孔材料采用硬质合 金或蓝宝石。喷嘴一般做成笔杆手柄式，以 便于手工操作，也可将喷嘴安装在夹具上， 用控制装置进行自动化大批生产。
图 4 喷嘴距离与切宽的关系
三、加工速度、加工质量及影响因素
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磨料流量对材料去除速度的影响
磨料射流加工中，影响材料去除率的主要因素有：磨料的类型和尺寸、喷嘴 口径、结构尺寸、喷嘴与工件表面距离、喷射速度等。图为影响材料去除速度的 各种因素。
磨料流量对材料去除速度的影响
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喷嘴距离对材料去除速度的影响