第3章-特种加工技术ppt课件.ppt

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1、现代制造技术2010年9月电子课件第三章特种加工技术3.1概述3.2电火花加工3.3电解加工和电解磨削3.4激光加工技术3.5其他特种加工技术3.1概述3.1.1特种加工的产生和发展1.特种加工技术的产生背景（1）解决各种难切削材料的加工问题；（2）解决各种特殊复杂型面的加工问题；（3）解决各种超精密、光整零件的加工问题；（4）特殊零件的加工问题。2.特种加工技术的产生20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇发明了电火花加工技术。由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新方法，从广

2、义上定义为特种加工（Non-TraditionalMachining，NTM）。3.特种加工技术的发展1）微细化特种微细加工技术成为主流；2）特种加工的应用领域正在拓宽；3）广泛采用自动化技术。3.1.1特种加工的产生和发展3.1.1特种加工的分类尽管特种加工优点突出，应用日益广泛，但是各种特种加工的能量来源、作用形式、工艺特点却不尽相同，其加工特点与应用范围自然也不一样，而且各自还都具有一定的局限性。为了更好地应用和发挥各种特种加工的最佳功能及效果，必须依据工件材料、尺寸、形状、精度、生产率、经济性

3、等情况作具体分析，区别对待，合理选择特种加工方法。表1-2对几种常见的特种加工方法进行了综合比较。3.1.1特种加工的分类表3-2几种常见特种加工方法的综合比较3.1.1特种加工的分类表3-2几种常见特种加工方法的综合比较（续）3.1.1特种加工的分类1.特种加工的特点（1）不是主要依靠机械能，而是主要用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）去除工件材料。（2）工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具。（

4、3）在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。（4）各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。如目前的电解电火花加工（ECDM）、电解电弧加工（ECAM）就是两种特种加工复合而形成的新加工方法。3.1.3特种加工的工艺特点与应用2.特种加工的应用可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料，而且特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。同时，有些方法还可以用于进行超精密加工、

5、镜面加工、光整加工以及纳米级（原子级）的加工。特种加工技术的广泛应用，已经引起了机械制造领域的许多变革。例如对材料的可加工性、工艺路线的安排、新产品的试制过程、产品零件结构设计、零件结构工艺性好坏的衡量标准等产生了一系列的影响。这些影响主要表现在以下几个方面。3.1.3特种加工的工艺特点与应用1）改善了材料的可加工性；2）改变了零件的典型工艺路线；3）大大缩短了新产品试制周期；4）对产品零件的结构设计带来了很大影响；5）对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响；6）特种加工是微细加工和纳米加工的

6、主要技术手段。3.1.3特种加工的工艺特点与应用3.2电火花加工3.2.1电火花加工的特点及应用1.电火花加工的基本原理如图3－1所示。图3-1电火花加工原理3.2.1电火花加工的特点及应用3.2.1电火花加工的特点及应用实现电火花加工的条件：（1）电极之间始终保持确定的距离（0.02～0.1mm）；（2）放电点的局部区域达到足够高的电流密度（一般为105～106A/cm3），以确保被加工材料能在局部熔化、气化；（3）必须是脉冲性的放电（脉宽0.1～1000μs，脉间不小于l0μs），以确保放电所产生

7、的热量来不及传导扩散到被加工材料的其他部分而集中在局部，使局部的材料产生熔化、气化而被蚀除；（4）及时排除电极间的电蚀产物，以确保电极间介电性能的稳定。3.2.1电火花加工的特点及应用整个加工表面将由无数个小凹坑组成（图3-2）。3.2.1电火花加工的特点及应用2.电火花加工的特点1）优点（1）可以加工硬、软、韧、脆、高熔点的导电材料；（2）适于加工特殊及复杂形状的零件；（3）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。2）缺点（1）主要用于加工金属等导电材料，加工

8、半导体和非导体材料需要具备一定的条件；（2）一般加工速度较慢。；（3）存在电极损耗；（4）最小角部半径有限制。3.2.1电火花加工的特点及应用3.电火花加工的应用广泛应用于机械（特别是模具制造）、航天、航空、电子、电机电器、精密机械、仪器仪表、汽车拖拉机、轻工等行业，用以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题。加工范围小至几微米的小轴、孔、缝，大到几米的超大型模具和零件。3.2.2电火花加工的常用术语和符号1.工具电极电火花加工用的工具是电火花放电时的电