《特种加工工艺》PPT课件.ppt

第八章 特种加工工艺 v第一节 概述 v第二节 电火花加工 v第三节 激光加工 v第四节 超声波加工 第一节 概述 一、特种加工的基本概念 二、特种加工的分类 三、特种加工的特点 四、特种加工的应用 第一节 概述 一、特种加工的基本概念 特种加工又被称为非传统或非常规加工。 英译：Non-traditional（conventional） Machining，简写：NTM或NCM。 第一节 概述 特种加工是指那些除了车、铣、刨、磨、钻 等传统的切削加工方法之外的一些新的加工方法 ，它直接利用电能、热能、声能、光能、化学能 和电化学能等及其复合加工技术对工件进行加工 的方法。 第一节 概述 二、特种加工方法的分类 第一节 概述 第一节 概述 三、特种加工的特点 特种加工与传统传统 切削加工的不同点是： 1）主要依靠机械能以外的能量去除材料，多 数属于“熔溶加工”的范畴。 2）加工用的工具硬度一般低于被加工材料的 硬度，即能做到“以柔克刚刚”；也可以不使用工具 而通过某种介质进行加工。 3）加工过过程中工具和工件之间间不存在显显著的 机械切削力，工件很少产生受力、受热变形，有利 于提高工件的加工精度和表面质量。 第一节 概述 四、特种加工的应用 特别适合于加工难加工的材料、复杂的零件 表面以及一些特殊的精密微细的结构。 广泛地应用于模具、刀具、量具、微电子元 器件、生物医疗、仪器仪表、纺织、汽车、航空 航天等生产领域。 第二节 电火花加工 一、工作原理 电火花加工的原理是基于工具和工件（正、 负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀 除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表 面质量等加工要求的方法。 第二节 电火花加工 工作原理 第二节 电火花加工 要达到上述加工目的，设备装置必需要达到以 下三个条件： 1）工具电极和工件被加工表面之间经常保持 一定的放电间隙（通常约为几微米至几百微米）。 2）火花放电必须是瞬时的脉冲性放电，放电 延续一段时间后，需停歇一段时间，放电延续时间 一般为10-710-3s。 3）火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介 质中进行，例如煤油、皂化液或去离子水等。 第二节 电火花加工 二、电火花加工的特点 电火花加工的优点： 1）适合于难切削材料的加工 2）可以加工特殊及复杂形状的零件 3）主要用于加工金属等导电材料，一定条件 下也可以加工半导体和非导体材料。 第二节 电火花加工 4）加工表面微观形貌圆滑，工件的棱边、尖 角处无毛刺、塌边； 5）工艺灵活性大，本身有“正极性加工”（ 工件接电源正极）和“负极性加工”（工件接电源 负极）加工之分；还可与其他工艺结合，形成复合 加工，如与电解加工复合； 第二节 电火花加工 电电火花加工的局限性 1）一般加工速度较较慢 2）存在电电极损损耗和二次放电电 3）最小角部半径有限制 第二节 电火花加工 三、影响电火花加工精度和表面质量的主要因 素 与传统的机械加工一样，机床本身的各种 误差，工件和工具电极的定位、安装误差都会影 响到电火花加工的精度。另外，与电火花加工工 艺有关的主要因素是放电间隙的大小及其一致性 、工具电极的损耗及其稳定等。 第二节 电火花加工 四、电火花加工的工艺方法分类 v电火花成型加工 v电火花线切割加工 v电火花磨削加工 v电火花包络加工 第二节 电火花加工 1、电火花成型加工 （1）加工原理 第二节 电火花加工 电火花成型加工机床 的组成 第二节 电火花加工 （2）应用 ： 1）可以加工特殊及复杂形状的零件 2）适合于难切削材料的加工 3）广泛地应用于工模具、刀具、量具、 微电子元器件、生物医疗、仪器仪表、纺织 、汽车、航空航天等生产领域。 第二节 电火花加工 2、电火花线切割加工 （1）电火花线切割加工的基本原理 利用轴向移动的细金属丝作为工具 电极，对工件进行脉冲火花放电，以实现金 属切割的加工方法。 第二节 电火花加工 第二节 电火花加工 1.按电极丝运动速度分 2.按电极丝位置分 3.按工作液供给方式分 快走丝 6-10m/s 慢走丝 0.001-0.25m/s 立式 卧式 冲液式 浸液式 （2）电火花线切割机床的分类 第二节 电火花加工 （3）电火花线切割加工的特点 脉冲放电加工，无宏观切削力 电极丝沿轴向运动，并相对工件作进给运动,单 位长度电极丝的损耗少，对加工精度的影响小， 多用于加工零件上的直壁曲面 切缝可窄达仅0.005mm，材料利用率高 第二节 电火花加工 （3）电火花线切割加工的特点 可加工高硬度材料 一般采用水基工作液，安全可靠 省掉了成型的工具电极，大大降低了成型工具 电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间。 在实体部分开始切割时，需加工穿丝用的预孔 . 第二节 电火花加工 （4）电火花线切割加工的应用 1）加工模具 2）加工电火花成型加工用的电极 3）直接在板料上割出零件 第二节 电火花加工 微细结构零件 第二节 电火花加工 第三节 激光加工 一激光加工的工作原理 第三节 激光加工 二、激光加工的特点 1）激光瞬时时功率密度高，几乎可以加工任何 高硬、耐热热材料，适用范围围广。 2）激光光斑大小可以聚焦到微米级级，输输出功 率可以调节调节 ，因此可用以精密微细细加工。 3）无机械接触作用，没有工具损损耗，不会产产 生加工变变形。 4）加工速度快、热影响区小，几乎无热变形 。 第三节 激光加工 5）生产产率高。 6）设备复杂，一次性投资较大。 7）靠聚焦点去除材料，激光打孔和切割的激 光深度受限，目前的切割、打孔厚（深）度一般不 超过10mm，因而主要用于薄件加工。 第三节 激光加工 三激光加工的应用 激光打孔 激光切割 激光焊接 (4)激光热处热处 理 第四节 超声波加工 一、超声