Desarrollo y aplicación de tecnología de procesamiento especial
Palabras clave: características técnicas; tipos de tecnología; tendencias de desarrollo
1. Descripción general
Tradición avanzada La tecnología de mecanizado ha desempeñado un papel importante en la promoción del progreso humano y el desarrollo social. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, continúan surgiendo y adoptándose nuevos materiales de ingeniería. La complejidad de las piezas de trabajo y los requisitos de precisión del procesamiento son cada vez mayores, lo que plantea requisitos más altos para la tecnología de fabricación mecánica.
2. Características de la tecnología de procesamiento especial
(1) El rango de procesamiento no está limitado por la resistencia, dureza, etc. del material. La tecnología de procesamiento especial no depende principalmente de la fuerza mecánica y la energía mecánica para eliminar materiales, sino que utiliza principalmente otras energías (como electricidad, química, luz, sonido, calor, etc.) para eliminar materiales metálicos y no metálicos para completar el procesamiento. de la pieza de trabajo. Por lo tanto, puede procesar diversos materiales ultraduros, materiales muy quebradizos y sensibles al calor, así como materiales especiales metálicos y no metálicos.
(2) Utiliza la suavidad para superar la dureza. El procesamiento especial no requiere necesariamente herramientas. Aunque algunos usan herramientas, no entran en contacto con la pieza de trabajo. No hay una fuerza de corte mecánica fuerte obvia entre la herramienta y la pieza de trabajo durante el procesamiento, por lo que el procesamiento no está restringido por la fuerza. y dureza de la pieza de trabajo durante el procesamiento. Para materiales ultraduros y quebradizos, micropiezas de precisión, componentes de paredes delgadas y componentes elásticos, la dureza de la herramienta puede ser menor que la dureza del material que se está procesando.
(3) Los métodos de procesamiento cambian cada día que pasa, desarrollándose en la dirección del procesamiento de precisión. En la actualidad, ha aparecido un procesamiento especial de precisión. Muchos métodos de procesamiento especiales también son métodos de procesamiento de precisión y métodos de micromecanizado, como el procesamiento por haz de electrones, el procesamiento por haz de iones, el procesamiento por rayo láser, etc. Son procesamientos especiales de precisión: la precisión del procesamiento de. La electroerosión de precisión puede alcanzar el nivel de micras de 0,5 ~ 1 um, y la rugosidad de la superficie puede alcanzar el espejo Ra0,021,1 m.
(4) Es fácil obtener una buena calidad superficial. Dado que no se generan macrovirutas durante el proceso de mecanizado y no se producirán fuertes deformaciones elásticas y plásticas en la superficie de la pieza de trabajo, se puede obtener una buena rugosidad superficial. Los defectos de la superficie, como tensión residual, tensión térmica, endurecimiento por trabajo en frío, zonas afectadas por el calor y rebabas, son más pequeños que los de las superficies cortadas mecánicamente, y la estabilidad dimensional es buena. No hay tensión mecánica ni tensión térmica de gran superficie durante el procesamiento. Los principales campos de aplicación del procesamiento especial son: 1. Procesamiento de diversos materiales difíciles de cortar. Como carburo, titanio, aleaciones, acero resistente al calor, acero inoxidable, acero endurecido, diamante, rubí, cuarzo, germanio, silicio y otros materiales metálicos y no metálicos con alta dureza, alta resistencia, alta tenacidad y alto punto de fusión.
2. Procese cavidades tridimensionales, agujeros, agujeros grupales y hendiduras estrechas de diversas piezas especiales y complejas. Como la superficie de moldeo tridimensional de la carcasa del motor, la rueda de pote integral, el molde de forja y el molde de inyección, los orificios de sección transversal especiales en varios troqueles de punzonado y troqueles de trefilado en frío, el estriado interior del cañón del arma, el inyector de combustible, la rejilla y los pequeños agujeros de la hilera, hendiduras estrechas, etc.
3. Procesar diversas piezas de ultraprecisión, acabados o con requisitos especiales. Por ejemplo, para el procesamiento de giroscopios aeroespaciales, válvulas y piezas de baja rigidez, como ejes delgados, piezas de paredes delgadas y componentes elásticos que requieren alta calidad superficial y precisión, también se pueden utilizar algunos métodos para el procesamiento a nanoescala.
4. Utilice un haz de alta densidad de energía para lograr soldadura, corte, perforación, pulverización, modificación de superficies, grabado y precisión.
3. Tipos de tecnología de procesamiento especial
La tecnología de procesamiento especial cubre una gama muy amplia Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, el contenido de la tecnología de procesamiento especial también se enriquece constantemente.
(1) Mecanizado por descarga eléctrica
El mecanizado por descarga eléctrica, también conocido como mecanizado por electroerosión o mecanizado por descarga eléctrica, consiste en colocar el electrodo de la herramienta y la pieza de trabajo en un fluido de trabajo aislante, y el pieza de trabajo y herramienta Conecte los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación de pulso de CC respectivamente, agregue voltaje y utilice el fenómeno de corrosión eléctrica generado durante la descarga de pulso entre el electrodo de la herramienta y el electrodo de la pieza de trabajo para procesar el material en blanco.
(2) Procesamiento electroquímico
El procesamiento electroquímico es un procesamiento especial que elimina los materiales de la pieza de trabajo o recubre materiales metálicos mediante reacciones electroquímicas. Este método incluye principalmente electrólisis, galvanoplastia, electroformado, pulido electroquímico y otros métodos de proceso.
(3) Procesamiento de haz de alta energía
El procesamiento de haz de alta energía también se denomina procesamiento de tres haces, que utiliza rayos láser, haces de electrones o haces de iones con alta densidad de energía para eliminar Término general para métodos de procesamiento especiales de materiales de piezas de trabajo.
Entre ellos, la tecnología de procesamiento por haz de electrones ha cambiado la idea de diseño original: puede dividir las formas originales de alta precisión, complejas y difíciles de mecanizar o piezas integrales grandes que no se pueden procesar en varias unidades fáciles de procesar. y tratamiento térmico, se utiliza haz de electrones para soldarlo en piezas integrales.
(4) Procesamiento de corte y grabado de materiales
El procesamiento de corte y grabado de materiales incluye procesamiento ultrasónico, procesamiento por chorro de agua, procesamiento por chorro abrasivo y procesamiento de flujo abrasivo. Se refiere a un método que utiliza la energía cinética de fluidos, abrasivos y mezclas de fluidos y abrasivos para impactar, pulir y grabar las partes procesadas de la pieza de trabajo para eliminar el material de la pieza de trabajo.
(5) Procesamiento de compuestos
El procesamiento de compuestos se refiere a un método de proceso que utiliza una variedad de combinaciones de energía para eliminar materiales. La mayoría de ellos aplican mecánica de fluidos, química, óptica, etc. al procesamiento mecánico al mismo tiempo. Procesamiento integral utilizando fuentes de energía como electromagnetismo y ondas sonoras. Estos métodos de procesamiento pueden mejorar la eficiencia del procesamiento u obtener alta precisión dimensional, precisión de forma y superficies completas.
IV. Tendencia de desarrollo de la tecnología de procesamiento especial
(1) Utilizar la tecnología de automatización para aprovechar al máximo la tecnología informática para optimizar el sistema de control y el sistema de suministro de energía de los equipos de procesamiento especial y establecer sistemas integrales de adaptación de parámetros, bases de datos, etc., y luego establecer sistemas CAD/CAM y FMS para procesamiento especial. Esta es la principal tendencia de desarrollo de la tecnología de procesamiento especial actual.
(2) Mejorar y mejorar continuamente la calidad de las fuentes de rayos de alta energía en la dirección de la ingeniería y la industrialización. La investigación y el desarrollo de procesamiento inteligente, multifuncional y de alta potencia. El equipo es la dirección clave del desarrollo en el futuro.
(3) Centrarse en la investigación de precisión El desarrollo de productos de alta tecnología ha promovido el desarrollo de productos de alta tecnología en la dirección de la ultraprecisión y la miniaturización, y está avanzando hacia lo submicrónico y. niveles nanométricos, lo que tiene un gran impacto en la precisión y la superficie de las piezas del producto. La rugosidad impone requisitos más estrictos.
(4) El problema de la contaminación es un obstáculo grave que afecta y limita la aplicación y el desarrollo de ciertos procesamientos especiales. Si los residuos y gases residuales generados durante el procesamiento se descargan de manera inadecuada, causarán contaminación ambiental y. afectan la salud de los trabajadores. Se deben hacer grandes esfuerzos para tratar y utilizar gases residuales, residuos y líquidos residuales para avanzar en la dirección del procesamiento "verde".
5. Conclusión
La tecnología de procesamiento especial moderna va acompañada principalmente de la aparición de materiales difíciles de cortar, como alta dureza, alta resistencia, alta tenacidad y alta fragilidad, como Además de la producción de materiales de precisión, pequeños y con formas, producido por las necesidades de piezas complejas y estructuralmente especiales, tiene ventajas que otras tecnologías de procesamiento convencionales no pueden igualar. Se ha convertido en una tecnología de apoyo y una tecnología clave para la instrumentación aeroespacial y automotriz. , micromaquinaria, industria ligera, moldes y otras industrias.
Con el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la industria moderna, la tecnología de procesamiento especial continuará mejorando y desarrollándose rápidamente, lo que a su vez promoverá el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la industria moderna y desempeñará un papel cada vez más importante. .
Referencias:
[1] Liu Zhenhui, Yang Jiakai. Procesamiento especial [M Chongqing: Chongqing University Press, 2000.
[2] Liu. Jinchun, Zhao Jiaqi, Zhao Wansheng. Procesamiento especial [M]. Beijing: Machinery Industry Press, 2004.
[3] Kong Qinghua [M]. Shanghai: Tongji University Press, 2003. /p >
[4]Bai Jicheng, Guo Yongfeng, Liu Jinchun Tecnología de procesamiento especial [M: Harbin Institute of Technology Press, 2006.
[5] Zhang Wen, Jiang Weibo. .Tendencia de desarrollo y aplicación de tecnología de procesamiento especial [J]. Tecnología de equipos agrícolas, 2006, (3).