常规和非常规类型的加工工艺

有多种加工方式或技术，可分为常规和非常规。生产或制造可以简单地定义为增值过程，其中低效用和价值的原材料被转化为高效用和有价值的产品，具有确定的尺寸、形式和饰面，由于材料性能不足和尺寸不佳或不规则而赋予某些功能能力，形状和完成。

在本文中，您将了解常规和非常规类型的加工工艺及其操作。

加工工艺类型

加工过程分为两种；常规和非常规加工工艺。

常规加工：

传统的加工工艺是使用传统方式进行加工的工艺，即不使用任何复杂的方法。因此，这种加工方法也被称为传统加工。在这种加工技术中使用了锋利的切削刀具，例如车床中用于锥度的锥度刀具。以下是常规加工工艺的种类：

车床

卧式金属车床，通常称为发动机车床，是所有机床中最重要的。它的许多核心机械原理都包含在其他机床的设计中，使其成为所有其他机床之父。发动机车床是一种简单的机床，可用于包括车削、端面和钻孔在内的一系列操作。它使用单点切削工具进行车削和钻孔。车削程序包括车削直的或锥形的圆柱形状、凹槽、肩部和螺纹，以及面对圆柱件末端的平面，并且需要从工件的外径以切屑的形式切削额外的金属。最常见的孔加工操作，如使用单点刀具或丝锥的钻孔、镗孔、铰孔、锪孔、锪孔和螺纹加工，都包含在内圆加工中。

磨床

磨床使用旋转砂轮（也称为砂轮或砂带）来去除金属零件上的微小碎屑。所有基本加工技术中最精确的是磨削。使用现代磨床（0.0025 毫米）将硬质或软质物品磨削至正负 0.0001 英寸的公差。 (1) 普通圆柱磨床、(2) 内圆柱磨床、(3) 无心磨床、(4) 平面磨床、(5) 副手磨床、(6) 特殊磨床和 (7) 砂带磨床是一些最普遍的类型磨床。

刨床和刨床

单点刀具用于在成型和规划操作期间加工平面、凹槽、台肩、T 型槽和角表面。最大的成型机可以加工长达 36 英寸的部件，并具有 36 英寸的切割行程。成型机的刀具摆动，在前进行程中进行切割，并在返回行程中自动将工件送入刀具。规划机类似于成型机；但是，它们可以处理更长的工件。一些规划师可以切割长达 50 英尺的碎片。工件由往复式工作台固定在切割工具下方。在每个切削行程后，该刀具在切削行程中保持静止，自动进给工件。

铣床

在这些类型的加工过程中，工件被送入铣床中称为铣刀的旋转切削刀具，该刀具切削金属。对于广泛的铣削操作，我们提供各种形状和尺寸的刀具。平面、凹槽、台肩、斜面、燕尾槽、T型槽均采用铣床加工。为了切削凹凸槽、圆角和切削齿轮齿，使用了各种成型齿刀具。铣床有多种款式，可分为以下几类： (1) 标准膝柱式机床，包括卧式和立式； (2) 床型或制造机器； (3) 专用铣床。

钻孔机

钻孔机，也称为钻床，使用麻花钻在金属上钻孔。他们还使用一系列其他切削刀具来完成基本的孔加工操作，例如铰孔、镗孔、锪孔、锪孔和使用攻丝附件攻丝内螺纹。

按下

剪切、下料、成型、拉伸、弯曲、锻造、压印、镦粗、翻边、挤压和锤击是用于制造金属零件的一些操作。所有这些操作都需要具有可移动冲头的压力机，该冲头可以压在砧座或底座上。重力、机械连接、液压或气动系统都可用于为移动柱塞提供动力。

非常规加工：

传统的加工工艺基于刀具比工件更坚硬的理念。然而，有些材料太硬或太脆，无法使用传统工艺进行加工。例如，在航空发动机中使用极硬的镍基和钛合金引起了人们对非传统加工技术的兴趣，尤其是“电气方法”。以下是各种非常规加工技术：

电子束加工 (EBM)

在任何材料中，EBM 工艺都用于切割精细的孔和槽。高速电子束聚焦在真空室中的工件上。当电子与工件碰撞时，它们的动能会转化为热量，从而使材料的一小部分蒸发。由于与气体分子的碰撞，电子不会在真空中散射。 EBM 可以在厚度达 0.250 英寸（6.25 毫米）的材料上切割直径小至 0.001 英寸（0.025 毫米）的孔或窄至 0.001 英寸的槽。在半导体领域，EBM 也被用作光光学生产方法的替代方法。

电火花加工 (EDM)

EDM 是通过引导用作电极的石墨或软金属工具的高频电火花放电来分解硬化钢或碳化物等导电材料的过程。电极和工件浸入电介质液体中，进给机构保持电极和工件之间的火花间隙为 0.0005 到 0.020 英寸（0.013 到 0.5 毫米）。当火花放电熔化或蒸发工件的小颗粒时，这些颗粒被冲走，并且电极前进。该程序用于加工几乎任何形状的冲模、模具、孔、槽和型腔。准确但速度慢。

电化学加工 (ECM)

ECM 反向复制电镀。在这个过程中，金属在电解池中以受控的速率从工件中溶解出来。工件用作阳极，并与用作阴极的工具隔开 0.001 至 0.030 英寸（0.025 至 0.75 毫米）的间隙。电解液通常是一种盐水溶液，在压力下通过电极间间隙倒出，冲洗掉工件上溶解的金属。当一个电极靠近另一个电极以保持一致的间距时，阳极工件被加工成互补的形状。没有刀具磨损和使用较软的阴极刀具加工较硬工件的能力是 ECM 的两个优点。 ECM 用于飞机发动机和汽车行业，用于去毛刺、钻小孔和加工超硬涡轮叶片等。

离子束加工 (IBM)

惰性气体（如氩气）的带电原子（离子）流在真空中被高能加速并指向 IBM 的固体工件。通过向物体表面的原子传递能量和动量，光束从工件上去除原子。当一个原子与工件上的原子簇碰撞时，工件材料上会脱落 0.1 到 10 个原子。 IBM 用于半导体行业和非球面透镜的生产，因为它几乎可以对任何材料进行精密加工。纹理表面以提高附着力，在激光镜等设备上产生原子级清洁表面，以及改变薄涂层的厚度，这些都是该技术应用的例子。

激光加工 (LM)

LM 是一种切割金属或耐火材料的技术，它涉及用强激光束熔化和蒸发材料。激光钻孔用于在难以使用标准方法加工的材料上切割微小的孔（0.005 到 0.05 英寸 [0.13 到 1.3 毫米]），尽管它是能源密集型的，因为必须将物质熔化并加热。蒸发掉。用作拉丝模具的金刚石激光钻孔是一种流行的应用。用于集成电路的陶瓷和基板的钻孔和切割也使用激光完成，航空航天业使用 CNC 控制的激光在发动机零件上切割轮廓和钻孔。

等离子弧加工 (PAM)

PAM 是一种用于切割金属的等离子弧或钨极惰性气体弧炬技术。割炬发射高温电离气体（等离子体）的高速射流，通过熔化和置换材料来切割工件。等离子区的温度可以达到 20,000° 到 50,000° F（11,000° 到 28,000° C）。大多数金属，包括那些不能用氧乙炔炬成功切割的金属，都可以用这种方法切割。 PAM 技术已用于使用重型割炬切割厚达 6 英寸（15 厘米）的铝合金和厚达 4 英寸（10 厘米）的不锈钢。平板型材切削、不锈钢槽切削和车床车削大块淬硬钢都是该工序的应用。

其他非常规加工工艺方法包括：

超声波加工 (USM)

在 USM 中，通过使水浆中的磨粒以高频率在振动工具和工件之间的紧密空间中循环，从而从工件上去除材料。该工具的形状类似于要创建的空腔，以 19,000 至 40,000 赫兹的频率振荡，振幅约为 0.0005 至 0.0025 英寸（0.013 至 0.062 毫米）（每秒周期数）。该工具通过在工件表面上振动磨粒来去除材料。超声波加工通常用于切割可能是也可能不是电导体或绝缘体的硬脆材料。

切割半导体材料（如锗）、雕刻、在玻璃上钻孔以及加工陶瓷和宝石都是 USM 的常见应用。超声波麻花钻孔是一种改进版本的程序，其中超声波工具在工件上转动而不需要研磨浆。这种USM钻孔小至80微米。

化学加工 (CHM)

通过使用受控的化学作用，这种非电气技术可以消除特定或一般位置的金属。为了保护不需要移除的地方，可以使用遮蔽胶带。该过程类似于用于创建金属印刷和雕刻板的过程。化学下料（用于切割薄金属部件的毛坯）和化学铣削（用于从金属零件的选定或整体部分去除金属）是两种化学加工技术。

光化学加工 (PCM)

PCM 是 CHM 的一个分支，它采用照相和化学蚀刻技术相结合的方式，在各种金属（尤其是不锈钢）中制造组件和设备。

水射流加工

在水射流加工过程中，水通过小喷嘴以极高的压力喷射，以切割包括聚合物、砖石和纸张在内的材料。与其他方法相比，水射流加工有几个优点：它不会产生热量，工件在加工过程中不会变形，该过程可以在工件的任何位置开始，无需进行预加工准备，并且该过程产生的毛刺最少。为了提高材料去除的速度，有时会在水中添加磨料，尤其是在精加工操作中。使用这种方法时，海上业务使用盐水作为工作流体。

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