第九章其他现代加工方法优秀课件

第三节 挤压珩磨
• 又称为流动磨料加工，主要 用于复杂零件内外表面的抛 光及去毛刺。
• 采用一种含有磨料的具有粘 弹性的物质做为挤压珩磨介 质，在一定压力下强迫在被 加工表面流过，由磨料颗粒 的刮削作用去除工件表面微 观不平材料的加工方法
挤压珩磨应用
第四节 水喷射加工
工作原理：
利用超高压水（或水与磨料的混合液）对工件 进行切割（或打孔），又称高压水切割，或 “水刀”。
• 用于减小锻件、铸件和挤压件局部尺寸 的厚度，以及蚀刻图案等，加工深度一 般小于13毫米。
• （二）、工艺过程
• 1、工件表面预处理、涂保护胶、固化、 刻型、腐蚀、清洗和去保护层等工序
• 2、保护胶一般用氯丁橡胶或丁基橡胶等
• 3、刻型一般用小刀沿样板轮廓切开保护 层，并使之剥除
二、光化学腐蚀加工 Optical Chemical Machining，OCM
• 照相复制和化学腐蚀相结合的技术，在 工件表面加工出精密复杂的凹凸图形， 或形状复杂的薄片零件的化学加工法
• 包括光刻、照相制版、化学冲切(或称化 学落料)和化学雕刻等
• 与化学蚀刻区别：
– 不用人工刻形、划线，用照相感光确定工件 表面要蚀刻的图形
（一）照相制版原理和工艺
1、原理
利用照相复制和化学腐蚀相结合的技术制取金属印刷 版的化学加工方法
– 原材料中缺陷和表面不平度、划痕等不易消除 – 腐蚀液对设备和人体有危害、不环保
– 化学铣削不适合于加工疏松的铸件和焊接的表 面
– 不高，一般为±0.05～±0.15毫米
• 3、应用范围
• 化学铣削适合于在薄板、薄壁零件表面 上加工出浅的凹面和凹槽
– 如飞机的整体加强壁板、蜂窝结构面板、蒙 皮和机翼前缘板等。
加工装置 喷嘴材料及工作条件
项目 材料
孔径/mm 至工件距离/mm 喷射角度/°
参数 金刚石，蓝宝 石，淬火钢
0.075～0.4
2.5～50
0～30
水喷射加工
水喷射加工特点
• 数控设备控制下，进行任意图案切割； • 高压元件质量可靠，易损件质优价廉，维修成本低； • 钻孔及切割功能设备可一次完成，降低切割成本； • 加工一次成型，切口光滑，可节省时间及制造成本； • 无毒害、无粉尘、无污染，为操作人员提供更健康的
• (一）化学铣切的原理、特点、应用范围 • 1、原理：大面积、深尺寸的化学蚀刻
• 2、特点 • 优点：
– 加工任何难切削金属 – 适于大面积加工、多件加工 – 加工中无应力、裂纹、毛刺，Ra2.5-1.5 – 加工操作技术简单
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• 2、特点 • 缺点
– 不适宜加工窄而深的槽和型孔，难以加工出尖 角或深槽
一、基本原理
• 1、等离子体：
– 高温电离的气体 – 气体原子或分子在高温下获得能量后离解成
带正电荷的离子和带负电的自由电子 – 整体正负电荷数值相等
2、等离子弧加工
• 利用电弧放电使气体电离成过热的等离 子气体流束，靠局部熔化及气化来去除 材料
精密等离子弧切割割嘴原理 a）普通双气等离子弧切割 b）精密等离子弧切割
• 显影与后烘：曝光之后进行显影、定影、坚 膜等步骤，在光刻胶膜上有的区域被溶解掉 ，有的区域保留下来，形成了版图图形。
• 刻蚀：把经曝光、显影后光刻胶微图形中下 层材料的裸露部分去掉，即在下层材料上重 现与光刻胶相同的图形。
光刻工艺图示
涂光刻胶
曝光
显影与后烘
剥胶
腐蚀
光刻加工过程
第二节 等离子加工 Plasma Arc Machining，PAM
第九章其他现代加工方法
第一节 化学加工 Chemical Machining，CHM
• 利用酸、碱或盐的溶液对工件材料的腐 蚀溶解作用，以获得所需形状、尺寸或 表面状态的工件的特种加工
• 应用：
– 化学铣切 – 光化学腐蚀 – 化学抛光 – 化学镀膜
一、化学铣切 Chemical Milling，CHM
光刻和化学雕刻等加工工艺的基础
2、工艺过程
过程： 1）把所需文字和图像按要求缩放到底片上 ，再将底片贴合在涂有感光胶的金属板上进行曝 光，经过显影在金属板上形成所需要文字或图像 的感光胶膜 2）对胶膜进行抗蚀性处理，使之成为一种 有很强的耐酸碱性、有光泽的珐琅质薄层。 3）再将金属板浸入硝酸或三氯化铁溶液中 ，无珐琅质胶膜的金属表面便被腐蚀溶解，形成 凸出的文字或图像的印刷版
（二）光刻加工的原理和工艺
1.原版制作 2.光刻
➢涂胶 ➢暴光 ➢显影与烘片 ➢刻蚀 ➢剥膜与检查
光学光刻
原理与印像片 相同，只是 用涂覆了感 光胶(抗蚀剂 )的硅片取代 了相纸，掩 模版取代了 底片。
母板
UV光
掩膜 光刻胶
SiO2 光刻胶
SiO2
光刻工艺过程
• 曝光：将掩模覆盖在涂有光刻胶的硅片上， 掩模相当于照相底片，一定波长的光线通过 这个“底片”，使光刻胶获得与掩模图形同 样的感光图形。
• 切割缝隙： 与工作材质大小厚薄和喷嘴有关。纯水 切割之切口约为0.1-1.1mm，磨料水混流切割之切口 约为0.8-1.8mm。磨料管的直径扩口，切口愈大。
• 切割产生的斜边： 取决于切割速度。好的切割品质 单侧斜边为0.076-0.102mm。
• 应用： 复杂曲线图案、厚、脆、易碎、怕热及多种 材质复合之材料。
高压水射流切割大理石
高压水射流加工的零件
钻削的0.8mm 孔 切割7cm 厚不锈钢
微小零件铣削
第五节 磁性磨料研磨 和磁性磨料电解研磨加工
• 通过在磁场作用下形成的磁流体使悬浮其中的 非磁性磨粒能在磁流体的流动力和浮力作用下 压向旋转的工件进行研磨和抛光，从而能提高 精整加上的质量和效率
• 可以获得Ra≤0.01μm的无变质层的加上表面， 并能研抛复杂表面形状的工件。由于磁场的磁 力线及由其形成的磁流体本身不直接参与材料 的去除故称之为磁场辅助加工
工作环境； • 切缝窄，可减少大量废弃材料的产生； • 相对其它同类切割设备，加工成本低廉。 • 根据设计及工件材质的不同，可以非常方便、快捷的
进行调整，极大的缩短从接单至成品产出的时间，为 您的企业带来更多的商机和更大的利润。
水喷射加工特点
• 切割精度： 0.051-0.254mm,取决于机器精度、切割 工件大小及厚度。