單向磨料流加工工藝特性研究*

侯博偉，宋桂珍 ，李銀光，程建明

(太原理工大學 a.機械與運載工程學院；b.山西省塑料機械工程虛擬仿真實驗教學中心；c.精密加工山西省重點實驗室，太原 030024)

0 引言

隨著科學和技術的發展，為了改善高端制造行業中高性能和復雜零件的功能性表面光潔度，產生了磨料流加工技術[1-3](abrasive flow machining，簡寫為AFM)。磨料流加工是在一定壓力的作用下，使承載有磨粒的粘彈性高分子載體流過被加工零件的表面，并使其內部包含的磨粒在被加工零件的表面產生滑動作用，進而達到光整工件表面、去毛刺和倒圓角的目的[4-5]。目前AFM已被廣泛用于醫療器械、模具、航空、紡織機械、汽車、液壓元件等領域的零件加工中[7]。

磨料流加工有雙向加工和單向加工等工藝形式[4,6]。對于適合往復驅動磨料流動的工件，采用雙向加工工藝可以提高加工效率;但受限于待加工面的結構、形狀或尺寸，有時不得不采用單向加工。比如毛細管，結構雖然簡單，但由于孔徑太小且長徑比很大，采取雙向加工時，工件容易發生堵塞且不易被及時發現，導致機床過載，甚至損壞[8]。采取單向加工則易于發現工件的孔道是否堵塞，但在應用研究中發現，當零件孔道的長徑比較大時存在表面粗糙度改善漸弱現象，即沿著料流方向材料去除量逐漸減小。隨著被加工孔道長徑比(或縱橫比)的增大，這種現象越發顯著，而適當增加加工次數，這種狀態有所消減。因此，為了能夠恰當地應用磨料流加工工藝，控制加工質量，研究單向磨料流加工工藝特性具有重要意義。……