特种加工技术课程教学大纲.doc

特种加工技术课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：050323课程名称：特种加工技术英文名称：Unconventional Machining课程类别：专业选修 学 时：18学分：1适用对象: 机械设计制造及自动化专业考核方式：考查先修课程：高等数学，大学物理，机械原理，机械设计，金工实习，机械制造基础，数控机床及加工技术等。二、课程简介 本课程主要介绍电火花加工、电火花线切割加工、激光加工、电化学加工、电子束和离子束加工、超声波加工、磨料流动加工等的基本原理、基本设备、工艺过程、主要特点和应用范围。The base theory, the base equipment, the process of technology, the chief character and the range of the using of the electrical discharge machining, the wire cut electrical discharge machining, the laser machining, the electrochemical machining, the electron beam machining, the ion beam machining, the ultrasonic machining, the grinding powder flowing machining were introduced in this course.三、课程性质与教学目的1、使学生了解与常规切削加工方法不同的一些特种加工新工艺。懂得可 以用电、化学、热、光、声等能的形式度南加工材料、复杂的加工便意义一些精密、细微、第港督等有特殊要求的零件进行加工。2、使学生初步了解掌握电火花加工、电解加工、激光加工、超声加工等以及复杂加工的基本原理、基本规律。是学生具有能合理选择加工方法的基础知识，提高其解决工艺难题的能力。3、培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等多门课程各种学科知识的综合应用能力，巩固并深化前期课程。特种加工课程是高等院校机械列的一门专业课，在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生从事机械制造行业相关工作扩展事业。通过本课程使学生在了解电火花加工、电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工以及化学加工、磨料加工等特种加工方法的基本原理，基本设备，工艺规律，主要特点和适用范围，以适应当今社会制造业发展的需求。四、教学内容及要求 第一章 概述（一）目的与要求 1、识记：特种加工的主要特点和特种加工的分类。2、了解：特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响。（二）教学内容第一节 1、特种加工的产生与发展2、基本概念和知识点特种加工的概念。3、问题与应用特种加工的主要特点和特种加工的分类。 第二节1、特种加工的分类2、基本概念和知识点电火花加工、电化学加工、激光加工、超声加工；电火花加工、电化学加工、激光加工、超声加工的工艺过程及应用场合；电子束和离子束加工、快速成形以及化学加工等特种加工方法。3、问题与应用（能力要求）了解特种加工的产生和发展史，掌握特种加工的各种加工方法种类及使用范围，以及特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响。第三节1、特种加工对材料可加工性和结构工艺等的影响2、基本概念和知识点材料的可加工性、工艺路线的安排、对产品零件的结构带来很大的影响。3、问题与应用（能力要求）掌握特种加工的各种加工方法种类及使用范围，以及特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响。（三）课后练习1-1，1-2（四）教学方法与手段新课讲授第二章 电火花加工（一）目的与要求 通过本章的学习，掌握电火花加工的基本原理和加工机理；了解电火花穿孔成型加工的各种加工方法，熟悉电火花加工用脉冲电源、自动进给调节系统及电火花加工机床；熟练地掌握电火花加工中电规准的选择和转换的原则，运用原理控制加工精度、表面粗糙度、蚀除速度等。1、识记：电火花加工概念及加工特点、极性效应、加工速度和损耗速度、自动进给调节系统的基本结构、电规准。2、了解：EDM的应用、电液式和电机式自动进给调节系统。3、理解：极性效应产生的原因、金属材料热学常数对电蚀量的影响、工作液对电蚀量的影响、影响加工速度的因素、如何利用各种效应降低相对损耗速度、表面变质层结构和产生的缺陷、几种派生脉冲电源的优点、电规准的选择原则。4、运用：根据放电腐蚀的影响因素选择电火花加工中的极性和工作液、能够选择适当的EDM脉冲电源、电火花加工中电规准的选择。（二）教学内容第一节 1、电火花加工的基本原理及其分类2、基本概念和知识点电火花加工的原理和设备组成，电火花加工的特点及其应用，电火花加工工艺方法分类。3、问题与应用电火花加工概念及加工特点、极性效应、加工速度和损耗速度、自动进给调节系统的基本结构、电规准。第二节1、电火花加工的机理2、基本概念和知识点极性效应、加工速度和损耗速度、自动进给调节系统的基本结构、电规准。极性效应产生的原因、金属材料热学常数对电蚀量的影响、工作液对电蚀量的影响、影响加工速度的因素、如何利用各种效应降低相对损耗速度、表面变质层结构和产生的缺陷、几种派生脉冲电源的优点、电规准的选择原则。3、问题与应用（能力要求）极性效应产生的原因、金属材料热学常数对电蚀量的影响、工作液对电蚀量的影响、影响加工速度的因素、如何利用各种效应降低相对损耗速度、表面变质层结构和产生的缺陷、几种派生脉冲电源的优点、电规准的选择原则。第三节1、电火花加工中的一些基本规律2、基本概念和知识点极性效应，电参数对电蚀量的影响，金属材料热学常数对电蚀量的影响，工作液对电蚀量的影响。影响电蚀量的一些其他因素。加工速度，工具相对损耗，表面粗糙度，表面变质层，表面机械性能。3、问题与应用（能力要求）根据放电腐蚀的影响因素选择电火花加工中的极性和工作液。第四节1、电火花加工用脉冲电源2、基本概念和知识点RC、RLC线路脉冲电源，可控硅式、晶体管式脉冲电源，高低压复合脉冲电源，多回路脉冲电源，等脉冲电源，自适应控制脉冲电源，高频分组和梳形波脉冲电源。3、问题与应用（能力要求）掌握几种派生脉冲电源的优点、电规准的选择原则。第五节1、电火花加工自动进给调解系统2、基本概念和知识点电火花加工自动进给调解系统的作用、技术要求和分类，自动进给调解系统的基本组成部分，电液自动进给调解系统3、问题与应用（能力要求）了解自动进给调节系统的基本结构、电规准。第六节1、电火花加工机床2、基本概念和知识点机床本体部分，主轴头，工具电极夹具，工作液循环、过滤系统。3、问题与应用（能力要求）了解电火花加工机床的各个部分。第七节1、电火花穿孔成型加工2、基本概念和知识点冲模的电火花加工，型腔模的电火花加工，小孔电火花加工，异型小孔电火花加工。3、问题与应用（能力要求）了解几种典型模具的电火花加工方法。第八节1、其他电火花加工2、基本概念和知识点电火花小孔磨削，电火花铲磨，金属电火花表面强化和刺字。3、问题与应用（能力要求）了解几种其他的电火花加工方法。（三）课后练习2-1，2-2（四）教学方法与手段新课讲授第三章 电火花线切割加工（一）目的与要求 通过本章的学习，了解线切割加工原理及加工设备，理解影响线切割工艺指标的因素和加工工艺，熟练地掌握WEDM的控制系统和编程技术，以及简单零件的线切割加工3B程序的编写。1、识记：线切割加工基本原理、轨迹控制和加工控制、切割速度和切割效率。2、了解：线切割的应用范围、线切割机床的结构和脉冲电源、电参量和非电参量对工艺指标的影响。3、理解：线切割加工锥度的方法、轨迹控制原理、3B程序结构和编程规则、电规准的选择。4、运用：对平面图形进行轨迹控制计算、编写线切割加工3B程序。（二）教学内容第一节 1、电火花线切割加工原理、特点及应用范围2、基本概念和知识点线切割加工原理，线切割加工特点，线切割加工应用范围。3、问题与应用了解线切割加工原理，线切割加工特点，线切割加工应用范围。第二节1、电火花线切割加工设备2、基本概念和知识点机床本体，脉冲电源3、问题与应用（能力要求）了解加工设备以及脉冲电源，线切割机床的结构和脉冲电源、电参量和非电参量对工艺指标的影响。第三节1、电火花线切割加工的控制系统和编程技术2、基本概念和知识点轨迹控制原理，加工控制系统，编程要点。3、问题与应用（能力要求）线切割加工锥度的方法、轨迹控制原理、3B程序结构和编程规则。对平面图形进行轨迹控制计算、编写线切割加工3B程序。第四节1、影响线切割工艺指标的因素2、基本概念和知识点切割速度，电极丝损耗量。3、问题与应用（能力要求）掌握线切割机床的结构和脉冲电源、电参量和非电参量对工艺指标的影响。第五节1、线切割加工工艺及应用2、基本概念和知识点直纹曲面的电火花加工方法3、问题与应用（能力要求）理解影响线切割工艺指标的因素和加工工艺（三）课后练习3-1，3-2（四）教学方法与手段新课讲授第四章 电化学加工（一）目的与要求 通过本章的学习，了解电化学加工的分类以及各种电化学加工工艺过程；理解电化学加工的基本原理，电解加工和电解磨削的加工机理；熟练地掌握电解加工的基本规律，以及提高电解加工精度的途径，能够进行电解加工的设计计算。1、识记：电化学加工概念、平衡电极电位 、浓差极化和电化学极化、金属钝化和活化、电化学加工分类、电化学当量、端面平衡间隙。2、了解：电解加工的过程、影响电解表面质量的主要因素、电解加工的设备及应用、电解加工精度成形规律，电解磨削特点、电解磨削的电解液和设备、电解磨削的应用范围，电铸加工、涂镀加工以及复合镀加工基本原理。3、理解：电化学加工的基本原理、三种常用电解液的特性、电化学当量和生产率的关系、电极间隙大小和蚀除速度的关系、提高电解加工精度的主要措施，电解磨削的基本原理、影响电解磨削加工精度主要因素。4、运用：电化学当量的计算、电解蚀除速度和加工时间计算、电极间隙大小的计算。（二）教学内容第一节 1、电化学加工原理及分类2、基本概念和知识点电化学加工原理及分类方法。3、问题与应用了解电化学加工原理及分类方法。第二节1、电解加工2、基本概念和知识点电解加工的过程及特点，电极反应，电解液3、问题与应用（能力要求）了解电解加工的过程、影响电解表面质量的主要因素、电解加工的设备及应用、电解加工精度成形规律，理解电化学加工的基本原理、三种常用电解液的特性、电化学当量和生产率的关系、电极间隙大小和蚀除速度的关系、提高电解加工精度的主要措施。第三节1、电解磨削2、基本概念和知识点电解磨削的原理和特点，影响电解磨削生产率和加工质量的因素，电解磨削用电解液及其设备，电解磨削的应用。3、问题与应用（能力要求）了解电解磨削特点、电解磨削的电解液和设备、电解磨削的应用范围，理解电解磨削的基本原理、影响电解磨削加工精度主要因素。第四节1、电铸、涂镀以及复合镀加工2、基本概念和知识点电铸加工，涂镀加工，复合镀加工。3、问题与应用（能力要求）了解电铸加工、涂镀加工以及复合镀加工基本原理（三）课后练习4-1（四）教学方法与手段新课讲授第五章 激光加工（一）目的与要求 通过本章的学习，理解激光加工的原理和特点，了解激光加工的基本设备及工作原理，掌握激光加工工艺和适用场合。1、识记：激光加工的概念、激光的特性。2、了解：激光产生机理、固体激光器和气体激光器优缺点。3、理解：影响激光打孔主要因素、激光加工的应用。 （二）教学内容第一节 1、激光加工的原理和特点2、基本概念和知识点激光产生的原理，激光的特性，激光加工材料的物理过程，激光加工的特点。3、问题与应用了解激光加工的概念、激光的特性、激光产生的机理、激光的特性。第二节1、激光加工的基本设备2、基本概念和知识点固体激光器，气体激光器3、问题与应用（能力要求）了解激光产生机理、固体激光器和气体激光器优缺点。第三节1、激光加工工艺及应用2、基本概念和知识点激光打孔，激光切割，激光微调，激光焊接，激光热处理，激光存储。3、问题与应用（能力要求）了解影响激光打孔主要因素、激光加工的应用。掌握激光加工工艺和适用场合。（三）课后练习5-1（四）教学方法与手段新课讲授第六章 电子束和离子束加工（一）目的与要求 通过本章的学习，了解EBM和IBM加工原理，掌握电子束和离子束加工工艺及其应用。1、识记：电子束加工概念、离子束加工的物理基础、电子束曝光。2、了解：电子束加工设备的电子枪和控制系统、离子束加工设备的离子源、电子束和离子束各种加工应用。3、理解：电子束加工原理和离子束加工原理。 （二）教学内容第一节 1、电子束加工2、基本概念和知识点电子束加工的原理和特点，电子束加工装置，电子束加工的应用。3、问题与应用了解电子束加工概念，电子束加工设备的电子枪和控制系统。第二节1、离子束加工2、基本概念和知识点离子束加工原理、分类和特点，离子束加工装置，离子束加工的应用。3、问题与应用（能力要求）了解离子束加工概念，离子束加工设备的离子枪和控制系统。（三）课后练习6-1（四）教学方法与手段新课讲授第七章 超声加工（一）目的与要求 通过本章的学习，了解超声加工的基本原理以及加工设备和组成部分，掌握影响超声加工速度、精度和表面质量的因素。1、识记：超声加工的概念、空化作用、变幅杆、超声波清洗。2、了解：超声波的特性、换能器和变幅杆的结构、超声加工工作液、超声加工的应用。3、理解：超声加工基本原理、声学部件的工作原理、影响超声加工质量的各种因素。 （二）教学内容第一节 1、超声加工的基本原理和特点2、基本概念和知识点超声波及其特性，超声加工的基本原理，超声加工的特点。3、问题与应用了解超声波及其特性，超声加工的基本原理，超声加工的特点。 第二节1、超声加工的设备及其组成部分2、基本概念和知识点超声发生器，声学部件，变幅杆。3、问题与应用（能力要求）了解超声波的特性、换能器和变幅杆的结构。第三节1、超声加工速度、精度和表面质量及其影响因素2、基本概念和知识点3、问题与应用（能力要求）掌握影响超声加工速度、精度和表面质量的因素。第四节1、超声加工的应用2、基本概念和知识点型孔、型腔加工，切割加工，复合加工，超声清洗，焊接加工3、问题与应用（能力要求）理解超声加工的应用。（三）课后练习7-1，7-2（四）教学方法与手段新课讲授第八章 其他特种加工（一）目的与要求 通过本章的学习，了解化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流切割等特种加工方法的基本原理、加工设备以及其应用范围。1、识记：化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流切割。2、了解：化学加工应用、等离子体加工应用、挤压珩磨应用、水射流切割应用。 （二）教学内容第一节 1、化学加工2、基本概念和知识点化学蚀刻加工，光化学腐蚀加工，化学抛光，化学镀膜。3、问题与应用了解化学蚀刻加工，光化学腐蚀加工，化学抛光，化学镀膜加工的