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1343478349微孔加工一直是機械制造中的一個難點,圍繞這個問題研究人員進行了大量研究。目前可用于加工微小孔的方法有:機械加工、激光加工、電火花加工、超聲加工、電子束加工及復合加工等。有關各種方法可加工的微小孔直徑范圍已有較多的報道,而對于加工所得微小孔側壁粗糙度的研究卻比較少。隨著科學技術的發展和尖端產品的日益精密化、集成化和微型化,微小孔越來越廣泛地應用于汽車、電子、光纖通訊和流體控制等領域,這些應用對微小孔的加工也提出了更高的要求。例如,熔融沉積快速原型機所用噴頭是一個高精度微小孔,不僅要求孔徑大小準確,而且要求孔壁光滑,有利于熔體擠出以及擠出時微小孔流體阻力的準確控制。本文通過對可用于快速原型機噴頭的微小孔側壁粗糙度進行測量,進一步研究該微小孔粗糙度對熔融沉積快速原型機所用噴頭工作質量的影響。本研究結果還可對紡絲、噴墨打印機等其他行業中類似微小孔表面粗糙度的研究提供參考。
考慮到粗糙度測量時對取樣個數的要求,本實驗中的微小孔深徑比最大達到20。而在實際應用中,由于孔深對流經微小孔的流體流動阻力影響很大,因此諸如熔融沉積快速原型機所用噴頭之類微小孔的深徑比很少會達到本實驗的數值。在加工直徑相同而深徑比較小的微小孔時,因所需穿透力較小,可以使用直徑更小的光斑進行加工,所以加工精度將更高。因此,在一般情況下激光加工相近直徑微小孔時,本實驗所獲結果可以作為孔側壁表面粗糙度可達到的范圍。
(3) 激光加工在局部可以達到較好的粗糙度精度。由表1可見,對1#板6號孔所測得的Ra顯示了該孔較好的粗糙度精度。由顯示的1#板4號孔的局部連續粗糙度測量結果可以看到,在選定的1.9mm范圍內Ry的峰值為13.6μm且該粗糙度曲線波動幅度不大,