机械制造基础第十五章

《机械制造基础第十五章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第9章特种加工主要内容9.1特种加工方法的特点与分类9.2电火花加工9.3电火花线切割加工9.4电解加工9.5超声波加工9.6激光加工9.7电子束加工9.8离子束加工9.1特种加工方法的特点与分类对机械制造技术提出了新的要求第一，解决各种难加工材料的问题第二，解决各种复杂表面的加工问题第三，解决各种超精或具有特殊要求的零件的加工问题。如对表面质量和精度要求很高，以及低刚度零件的加工。高强度、高硬度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、注射模的立体成型表面等人们研究探索出了许多新的加工方法，直接利用电能、声能、光能、化学能、热能等进行加工，这些方法统称为特

2、种加工。特种加工的主要特点:（1）不是依靠机械能去除材料。（2）工具硬度可以低于被加工材料硬度。（3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。特种加工已经成为当前机械制造领域不可缺少的加工方法，为新产品设计与开发提供了许多加工手段，为新材料的研制提供了应用基础。本章只简略介绍几种常用的特种加工方法。9.2电火花加工1.电火花加工的原理电火花加工（ElectricalDischargeMachining,简称EDM）是通过工具电极和工件之间产生脉冲性的火花放电，靠放电的瞬间局部产生高温把金属蚀除下来。由于在放电过程中可见到火花，故称之为电火花加工。图11-1电火花加工原理示

3、意图1-自动进给调节装置2-工具3-工作液4-工件5-工作液泵6-脉冲电源电火花加工2.电火花加工的特点（1）适合于难切削材料的加工，能“以柔克刚”（2）工具电极与工件不接触，两者间作用力很小（3）脉冲参数可调节，能在同一机床连续进行粗、半精、精加工，加工过程易于自动控制（4）主要用于加工金属等导电材料，在一定条件下也可以加工半导体和非金属材料(5）电极的耗损影响加工精度3.电火花加工的应用加工各种金属及合金材料、特殊热敏感材料、半导体材料等；加工各种形状复杂的型腔和型孔，如各种模具的型腔、型孔，样板、成形刀具以及小孔（直径0.01mm）、异型孔等；加工范围已达到小至十微米的孔、缝，

4、大到几米的大型模具和零件9.3电火花线切割加工1.电火花线切割加工的原理电火花线切割加工（WireCutEDM,简称WEDM）是在电火花加工基础上发展起来的一种工艺方法，其基本原理是利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。图11-2电火花线切割原理1-绝缘底板2-工件3-脉冲电源4-钼丝5-导向轮6-支架7-贮丝筒电火花线切割加工过程2.线切割加工的特点（1）无需特定形状的工具电极，节约了电极设计、制造费用，缩短了生产准备时间（2）由于加工表面的几何轮廓由CNC控制的运动获得，容易获得复杂的平面形状（3）电极丝在加工中不断移动，使电极丝损耗较少，有

5、利于提高加工精度（4）由于电极丝较细，可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状工件，由于切缝很窄，金属去除量少，可对工件套料加工，材料利用率高，节约贵重金属（5）不同工件只需编制不同程序，易实现自动化（6）不能加工盲孔类零件表面和阶梯形表面（立体形状表面）3.线切割加工的应用加工各种硬质合金和淬火钢的冲模、拉丝模、冷拔模、样板、成形刀具、各种形状复杂的零件、窄缝和栅网等。将许多同样零件叠起来加工，并获得一致的尺寸，加工精密细小零件其经济效果尤其显著。9.4电解加工1.电解加工的原理利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理来去除工件上多余材料图11-3电解加工示意图1-工具阴极2-工件阳极3-电

6、解液泵4-电解液5-直流电源2.电解加工的特点（1）加工范围广，不受金属材料本身力学性能的限制，可加工硬质合金、耐热合金等（2）电解加工的生产率高，约为电火花加工的5~10倍（3）加工过程中工具阴极不耗损，可长期使用(4）不易达到较高的精度和加工稳定性，难以实现窄缝、小孔的加工（5）电极工具设计与制造麻烦，工件必须是导电材料（6）电解液对设备与环境有腐蚀和污染作用，需要防腐和无害化处理3.电解加工的应用电解加工在各种膛线、花键孔、深孔、内齿轮、链轮、叶片、异形零件及模具型腔等方面得到了广泛的应用。由于机床费用较高，一般在加工难加工材料、型面复杂、批量大的零件时选用，而单件小批生产多采

7、用电火花加工。9.5超声波加工1.超声波加工的原理超声波加工（UltrasonicMachining,简称USM）是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种方法。图11-4超声波加工原理示意图1-超声波发生器2-换能器3-振幅扩大器4-工具5-工件6-磨料悬浮液2.超声波加工的特点：（1）适合加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，例如玻璃、陶瓷、石英、宝石、金刚石等。（2）工具可用较软的材料做较复杂的形状。（3）工具与工件相对运动简