《機械制造基礎(chǔ)》 特種加工

1、第第6 6章章 特種加工特種加工發(fā)展背景：現(xiàn)代機器中的難加工零件 精密及形狀復(fù)雜的零件精密及形狀復(fù)雜的零件：用傳統(tǒng)方法難以加工 模具型腔、炮管內(nèi)膛來復(fù)線、葉片、葉輪 難加工材料難加工材料：一般刀具磨具難以加工 太軟、太硬、太脆、太韌、太耐磨、高熔點、某些非金屬 有特殊要求的零件有特殊要求的零件 剛性差、難裝夾、有彈性6.1 特種加工的應(yīng)用范圍特種加工的應(yīng)用范圍 發(fā)展非機械作用的加工方法 電火花 化學(xué)作用 激光 超聲振動 以上作用及切削加工的混合方法1 1、概念：、概念：特種加工主要是利用電能、光能、聲能、特種加工主要是利用電能、光能、聲能、熱能和化學(xué)能對材料進行加工的方法。熱能和化學(xué)能對材料進

2、行加工的方法。2 2、特點：、特點：（1 1）工具的硬度可以低于工件的硬度。）工具的硬度可以低于工件的硬度。（2 2）工具與工件無顯著的切削力。）工具與工件無顯著的切削力。（3 3）能用簡單的運動加工復(fù)雜的型面。）能用簡單的運動加工復(fù)雜的型面。（4 4）其內(nèi)容包括去除和結(jié)合等加工。）其內(nèi)容包括去除和結(jié)合等加工。一般按能量形式和作用原理分類 1.電能與熱能作用方式 電火花EDM、線切割WEDM、電子束EBM、等離子PAM 2.電能與化學(xué)能作用方式 電解ECM、電鑄、電刷鍍 3.電化學(xué)能與機械能作用方式 電解磨削ECG、電解珩磨ECH 4.聲能與機械作用能作用方式：超聲波加工USM 5.光能與熱能

3、作用方式：激光加工LBM 6.電能與機械作用能作用方式：離子束加工IM 7.液流能與機械作用能：擠壓珩磨AFH、水射流WJC3.3.特種加工方法的分類特種加工方法的分類一、加工原理一、加工原理 利用光能進行加工的方法。利用光能進行加工的方法。6.2 激光加工激光加工第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)電源電源激光器激光器光闌光闌反射鏡反射鏡聚焦鏡聚焦鏡工件工件工作臺工作臺激光加工原理圖激光束照射到工件表面上時，光能被吸收，轉(zhuǎn)化成熱能，使照射斑點處局部區(qū)域溫度迅速升高、熔化、氣化而形成小坑，由于熱擴散，使斑點周圍金屬熔化，小坑內(nèi)金屬蒸氣迅速膨脹，產(chǎn)生微型爆炸，熔融物高速噴出并產(chǎn)生一個方向性很

4、強的反沖擊波，于是在被加工表面上打出一個上大下小的孔。 二、特點和應(yīng)用二、特點和應(yīng)用1.特點：新的先進加工方法 1）非接觸加工。激光可視作“光刀”，無“刀具”磨損，無 “切削力”作用于工件。 2）可對多種金屬、非金屬加工，特別是高硬度、高脆性及高熔點材料。 3）與數(shù)控系統(tǒng)配合組成激光加工中心，實現(xiàn)多種加工目的 4） 激光束能量密度高，是局部加工，加工速度快，熱影響區(qū)小，工件變形小，后續(xù)加工量小生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)2 2.應(yīng)用應(yīng)用 1）切割 可對鋁、銅、鎳、陶瓷等材料進行切割，加工出各種圖形，切割深度2.5mm 2）打孔 最小孔徑0.03mm，并

5、可對其他金屬如：鋁、銅、非金屬、金剛石、硬質(zhì)合金、陶瓷、塑料上打孔 3）標(biāo)記 能在多種金屬材料上做簡單的文字、數(shù)字標(biāo)記 4）焊接 可對鋁、銅、金、銀、鎳等金屬材料進行點焊、對焊或密封焊接，焊接熔深2.5mm第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)一、加工原理一、加工原理利用聲能進行加工的方法。利用聲能進行加工的方法。6.3 超聲波加工、電火花加工超聲波加工、

6、電火花加工 第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)工件工件超聲波加工原理圖換能器換能器超聲超聲波發(fā)波發(fā)生器生器變幅桿變幅桿振動方向振動方向工具工具工作液工作液噴嘴噴嘴利用工具端面作超聲振動，使工作液中的懸浮磨粒對工件表面撞擊拋磨來實現(xiàn)加工。超聲波發(fā)生器將工頻交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩，換能器將超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C械振動，通過振幅擴大棒（變幅桿）使固定在變幅桿端部的工具振幅增大到0.01 0.15mm。 6.3.1 超聲波加工超聲波加工二、特點和應(yīng)用二、特點和應(yīng)用超聲波加工適合于超聲波加工適合于加工各種硬脆材料，加工各種硬脆材料，特別是不導(dǎo)電的非特別是不導(dǎo)電的非金屬材料，例

7、如玻金屬材料，例如玻璃、陶瓷、石英、璃、陶瓷、石英、鍺、硅、瑪瑙、寶鍺、硅、瑪瑙、寶石、金剛石等。石、金剛石等。第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)第第6 6章章 特種加工特種加工一、加工原理一、加工原理 電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文簡稱加工或電蝕加工，英文簡稱EDM.EDM.6.3.2 電火花加工電火花加工加工原理圖加工原理圖第第6 6章章 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù)二、特點二、特點1 1、穿孔加工、穿孔加工

8、2 2、型腔加工、型腔加工3 3、線切割、線切割4 4、打印標(biāo)記、打印標(biāo)記三、應(yīng)用三、應(yīng)用 能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加工時能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加工時無切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無須比工件材無切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無須比工件材料硬；直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，料硬；直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處在某些應(yīng)用中須進一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。理比較麻煩。 主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種主要用于加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄硬、脆材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具?？p和切割薄片等；加工各種成形刀具、