1、5.6.1 等離子體加工,等離子體,等離子體是高溫電離的氣體，它由氣體原子或分子在高溫下獲得能量電離之后，離解成帶正電荷的離子和帶負(fù)電荷的自由電子所組成，整體的正負(fù)電荷數(shù)值相等，因此稱(chēng)為等離子體。,1.基本原理,等離子加工又稱(chēng)等離子弧加工（Plasama Arc Machining ，PAM），是利用電弧放電使氣體電離成過(guò)熱的等離子氣流束，靠局部熔化及氣化去除材料。 等離子體被稱(chēng)為物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)。,（1）機(jī)械壓縮效應(yīng) （2）熱收縮效應(yīng) （3）磁收縮效應(yīng),等離子具有極高的能量密度是由下列三種效應(yīng)造成的：,2.等離子弧加工特點(diǎn) （1）能量集中，溫度高 （2）電弧穩(wěn)定，工作可靠 （3）加工控制

2、性好,3.實(shí)際應(yīng)用 （1）等離子體加工已廣泛用于切割。各種金屬材料，特別是不銹鋼、銅、鋁的成形切割，已獲得重要的工業(yè)應(yīng)用。 （2）等離子體電弧焊接已獲得廣泛應(yīng)用，使用的氣體為氬氣。 （3）等離子體表面加工技術(shù)近年來(lái)有了很大發(fā)展。 （4）等離子體還用于人造器官的表面加工。,5.6.2 噴射加工,1.磨料噴射加工,（1）工作原理：磨料噴射加工是利用混有微細(xì)磨粒的高壓氣體束流沖擊工件表面去除材料的加工。如圖5-33所示，作為供氣裝置的壓氣瓶可以提供一定壓力的干燥清潔氣體（空氣、二氧化碳或氮?dú)猓?。氣體進(jìn)入貯有磨粒的磨粒室后，在振動(dòng)器作用下，與磨粒均勻混合，由噴嘴噴出混有磨粒的高速射流沖擊工件表面。噴嘴

3、緊靠工件加工處，并與加工表面成一小的角度。,圖5-33,（2）應(yīng)用 1）可用于玻璃、陶瓷、硬金屬、硬塑料等脆硬材料零件的切割、去毛刺等加工 2）可用于工件表面的清理，特別是復(fù)雜不規(guī)則的表面 3）可利用保護(hù)膜進(jìn)行噴射雕刻,2.液體噴射加工,圖5-34,（1）工作原理：液體噴射加工是用高壓高速液體射流對(duì)工件噴射去除材料的加工。經(jīng)常使用的液體是水或帶有添加劑的水。如圖5-34所示,（2）特點(diǎn) 1）水噴射切割加工，切邊光滑切縫窄，材料損耗小 2）切屑隨水排走，不產(chǎn)生粉塵，對(duì)身體及環(huán)境無(wú)污染 3）加工溫度低，適于易燃材料如紙張、木材的切割。 （3）應(yīng)用 水噴射加工主要用于切割以及去毛刺加工。可以切割各種

4、非金屬材料，例如橡膠、塑料、木材、皮革以及石棉、水泥、碳素制品等，也可以切割鋁、純銅、鉛等軟、薄金屬材料。,5.6.3 磨料流加工,磨料流加工，也稱(chēng)擠壓研磨加工（Abrasive Flow Machining，AFM）是一項(xiàng)新的精密光整加工技術(shù)。,1 磨料流加工的基本原理,磨料流加工是以一定的壓力，強(qiáng)迫含有磨料的黏彈性介質(zhì)（稱(chēng)為黏性磨料）通過(guò)被加工表面，利用黏性介質(zhì)中磨粒的“切削”作用，有控制地去除工件材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面光整精加工的目的。磨料流加工過(guò)程相當(dāng)于用“軟砂輪”緊密地貼合在零件表面上移動(dòng)，在強(qiáng)制移動(dòng)中“切屑”被流動(dòng)的黏性磨料包容帶走。,2 磨料流加工的三大要素,（1）擠壓研磨機(jī)床：用

5、于固定工件和夾具，有不同的尺寸和結(jié)構(gòu)形式。在一定的壓力作用下，使磨料流經(jīng)加工表面，達(dá)到研磨、去毛刺和倒角的目的。 擠壓研磨機(jī)床要包括兩個(gè)垂直相對(duì)的磨料缸，磨料缸液壓夾緊，將工件和夾具固定在當(dāng)中，機(jī)床控制擠出壓力，使磨料通過(guò)工件，從一個(gè)磨料缸進(jìn)入另一個(gè)磨料缸，如此反復(fù)進(jìn)行。當(dāng)磨料進(jìn)入、通過(guò)受限制通道時(shí)，即產(chǎn)生磨削作用。 （2）夾具：不僅對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，還引導(dǎo)磨料通達(dá)需要研磨加工的部位，或者堵住不需要研磨加工的部位。對(duì)于工件外部邊角、表面的加工，夾具的目的是在工件的外面和夾具的內(nèi)面形成一個(gè)有限制性的通道。,（3）磨料：作用相當(dāng)于切削加工中的刀具。是一種由柔性的半固態(tài)載體和一定量的磨粒拌和而成

6、的混合物，這種半固態(tài)載體是一種高分子聚合物。這種高分子聚合物可以與磨粒均勻黏結(jié)，而與金屬則不發(fā)生黏附，且不揮發(fā)。它的作用主要是用來(lái)傳遞壓力，保證磨料均勻流動(dòng)，同時(shí)起到潤(rùn)滑作用。 高黏度用于零件的壁面和大通道進(jìn)行均勻研磨，低黏度一般用于對(duì)零件的邊角倒圓和小通道研磨。 低流速適宜于進(jìn)行均勻研磨，高流速會(huì)產(chǎn)生較大的邊角圓度。 磨粒一般采用氧化鋁、碳化硅、碳化硼、金剛石粉等，去毛刺時(shí)使用粗磨料，拋光時(shí)都用細(xì)磨料，微小孔應(yīng)用更細(xì)的磨料。,3 磨料流加工的工藝特點(diǎn),（1）使用范圍：各種復(fù)雜表面的拋光和去毛刺，如各種型孔、型面和齒輪、葉輪、交叉孔、噴嘴小孔、液壓部件、各種模具等 （2）加工效率：磨料流動(dòng)加工的材料去除量一般為0.01-0.1mm，加工時(shí)間通常為1-5min。對(duì)多件裝夾的小零件的生產(chǎn)率每小時(shí)可達(dá)1000件。 （3）表面質(zhì)量：最低的表面粗糙度可以達(dá)到0.025m的鏡面。磨料流動(dòng)加工可以去除在0.025mm深度的表面殘余應(yīng)力；可以