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        微小孔加工

        發布時間:2019-03-15

         


            微小孔加工是激光產業的關鍵運用,與常用的機械加工對比,激光加工更高精密、更準確無誤、更快速。該技術利用激光束與物質相互作用的特性對包括金屬與非金屬的各種材料進行加工,涉及到了焊接、切割、打標、打孔,熱處理、成型等多種加工工藝。 
            激光的特性使之成為微處理的理想工具,目前廣泛應用于微電子、微機械和微光學加工三大領域。
        小孔加工的特性:
          (1)范圍廣泛:幾乎可以對任何材料進行雕刻切割。
          (2)安全可靠:采用非接觸式加工,不會對材料產生機械擠壓或機械應力.
          (3)精確細致;加工精度可達0.01mm.
          (4)效果一致:保證同一批次的加工效果一致.
          (5)高速快捷:可立即根據電腦輸出的圖樣進行高速雕刻和切割,且激光切割的速度比線切割的速度要快很多.
          (6)成本低廉:不受加工數量的限制,對于小批量加工服務,激光加工更加便宜。
          (7)切割縫隙?。杭す馇懈畹母羁p一般在0.02mm-0.05mm.
          (8)切割面光滑:激光切割的切割面無毛刺。
          (9)熱變形??;激光加工的激光割縫細、速度快、能量集中,因此傳到被切割材料上的熱量小,引起材料的變形也非常小。
        微小孔在工業界中的應用已經相當廣泛,主要形成的方式有兩種:
          一是使用紅外激光:將材料表面的物質加熱并使其汽化,以除去材料,這種方式通常被稱為熱加工.主要采用YAG激光。
          二是使用紫外激光:高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵,使分子脫離物體,這種方式不會產生高的熱量,故被稱為冷加工,主要采用紫外激光。
        小孔加工可采用以下設備和方法:
            1.磨粒流體拋光機
               磨粒流加工是利用粘彈性磨料介質,在設定的壓力下多次研磨加工表面,從而有微小孔的產品或是模具內孔達到拋光和去毛刺作用的特殊加工,這樣的設備稱為磨粒流體拋光機。
            2.使用鉆頭、錐度锪鉆或三角刮刀等。
               此方法費工具,有些麻煩。
        小孔加工圖片
            3.利用淬硬的廢鉆頭柄做成各種直徑的小圓片,并磨成約0.5毫米厚,然后把它們夾緊在開有十字槽的針鉗夾頭里。
        建議:
              如果條件允許,建議使用磨粒流體拋光機來去小孔毛刺。
                1)定制加長鉆頭:先后定制了加長的高速鋼鉆頭、合金鋼鉆頭10余把,由于鉆頭本身韌性有限,鉆削熱量不易散發,排屑空間小、易堵塞,在加工過程中鉆頭極易折斷,即便是進給量控制得非常微小也無法保證。
                2)采用激光打孔技術:利用激光打孔機加工此深腔小孔,結果測量發現小孔的圓度較差,關鍵問題是利用激光打孔機加工必須要二次裝卡,基本不可能保證深腔小孔與凸臺形密封面同軸度φ 0.01mm的要求。
        工藝分析:
            在深腔內的深孔加工,影響其加工質量的因素有兩個方面:
              (1)鉆頭的剛度:鉆桿細長,剛性差,工作時容易產生偏斜、振動及斷裂,影響孔的精度及表面質量。
              (2)排屑:孔小且深,排屑通道長,鉆削時是在近似封閉的狀況下工作的,由于時間較長,斷屑不好,排屑不暢,則可能由于切屑堵塞而導致鉆頭損壞,無法保證孔的加工質量。
        采取的措施:
             針對深孔加工的特殊性及對深孔鉆的要求,吸取以往經驗,結合深腔小孔的特點。
              (1)設計鉆削刀具裝卡裝置,增加鉆頭的剛性。鉆削刀具裝卡裝置采用包裹式結構,減少鉆頭的部分,以提高鉆頭剛度和強度。并設置切削液流道,借助一定壓力切削液的作用促使切屑強制排出,達到排屑和冷卻的目的。
              (2)改進鉆削刀具。為保證深腔小孔的表面粗糙度要求,需要麻花鉆粗加工后,用鉸刀進行精加工。為提高鉸刀韌性、防止加工中鉸刀的損傷,采用齒數減半的方式,對鉸刀進行改進,減小了進給量,增大了排屑和容屑空間,具有韌性好、散熱好和排屑好的優點。
              (3)實現手動進給鉆削,有效減小鉆頭折斷的可能性。設計有鉆套,可以實現手動進給鉆削。即使加工設備非常精密,也是機械式的進給,無法反饋切削力度,而靠手工進給,則能控制合適的進給量,一旦感覺切削力過大或者有鉆偏的跡象,馬上退回鉆頭。鉆套與工裝本體配合間隙控制在0.005mm以內,對深度較深的小孔加工尤為有效。此種方法可以在車床上加工 0.2mm小孔。
        工藝方法:
                ①鉆定位、軸向進給分6次完成,2次進給靠手動進給。
                ②經過3次空進給量去毛刺,保證小孔的表面粗糙度要求。
        小孔加工圖片

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