特种加工6.doc

第一章：1.特种加工，非传统加工（Non-Traditional Machining），非常规机械加工（Non-Conventional Machining） 2.特种加工与切削加工不同点： 主要靠其他能量非机械能去除金属材料 工具硬度可低于被加工材料硬度 加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力 3.特种加工最材料可加工性，结构工艺性等影响： 提高材料可加工性 改变零件的典型工艺路线 改变了试制新产品的模式 对产品的结构设计影响大 对传统的结构工艺性好坏需重新衡量 是微细加工和纳米加工的主要手段 第二章：1.电火花加工（Electrical Discharge Machining/EDM） ：在加工过程中，使工具和工件之间不断 产生脉冲性火花放电，靠放电时局部瞬时高温把金属蚀除 2.原理：基于工具和工件之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象来蚀除多余金属，以达到对零件 的尺寸、形状及表面质量的预定加工要求 3.必备条件： 必须使工具电极和工件被加工表面之间保持一定放电间隙（0.020.1mm） 火花放电必须是瞬时脉冲性放电 火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行 4.优点： 适合于任何难切削导电材料的加工 可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 5.缺点： 主要用于加工金属等导电材料 一般加工速度较慢 存在电极损耗 6.机理： 极间介质的电离，击穿，形成放电通道 介质热分解，电极材料熔化，气化热膨胀 电极材料的抛出 极间介质的消电离 7.极性效应：电火花加工过程中，正极、负极都会受到电蚀，且电蚀量不同 8.电源：RC 线路脉冲电源，晶体管式脉冲电源 9.自动进给调节系统的要求： 有较广的速度调节跟踪范围 有足够的灵敏度和快速性 有必要的稳定性 10.电火花加工用的自动进给调节系统种类： 电液压式 步进电机式直流伺服电机式 交流伺服电机式 直线电机式 宽调速力矩电机式 11.电火花正常加工时，工具和工件间有一放电间隙，间隙过大电压不击穿绝缘工作液 12.机床组成：主机，脉冲电源，自动进给调节系统，工作液净化，循环系统 第三章：1.电火花线切割（Wire Cut EDM/WEDM） ：用线状电极（钼丝，铜丝）靠火花放电对工件进 行切割 2.原理：利用移动的金属导线做电极，利用数控技术对工件进行脉冲火花放电进行切割 3.分类： 往复高速走丝电火花切割机床 （810m/s） 单向低俗走丝电火花线切割机床 ， （0.2m/s） 4.共性： 线切割的加工电压，电流波形 加工机理，生产率，表面粗糙度，材料可加工性 5.异性： 电极工具是直径较小的细丝，所以脉冲宽度，平均电流不能太大，加工工艺参数范围较小 采用水或水基工作液，不会引燃起火，但工作液电阻率小，开路状态有点解电流 一般没有稳定的电弧放电状态，工件接正极 why？ 电极与工件之间存在“疏松接触”式轻压放电现象 省掉了成形的工具电极 电极丝比较细，可加工微细异形孔，窄缝和复杂形状 单位长度电极丝损耗少，对加工精度影响小 6.加工范围：加工模具，切割电火花成形加工用的电极，加工零件 第四章： 1.电化学加工（Electro Chemical Machining/ECM） ：从工件上去除金属的电解加工，向工件上 沉积金属的电镀，涂覆，电铸 2.电化学反应：在阳，阴，电极表面发生得失电子的化学反应称为电化学反应 3.电解质：凡溶于水后能导电的物质 4.电极电位：在金属和它的盐溶液之间的电位差称为金属的电极电位 5.电极的极化：有电流通过时，电极电位平衡遭到破坏，使阳极的电极电位向正移，阴极电 极电位向负移，这中现象称为极化 6.浓差极化，电化学极化，金属的钝化，活化 7.分类： 阳极溶解（电解加工） 阴极沉淀、涂覆（电镀，电铸） 电化学与其他方法结合的电化学复合加工（电解磨削） 8.特点： 加工范围广，不受金属材料本身力学性能限制 生产效率高，约为电火花 510 倍 可以达到较好的表面粗糙度 不存在机械切削力，不会产生残余应力和变形 阴极工具理论上不会损耗，可长期使用 9.局限性： 不易达到较高加工精度和加工稳定性电极工具的设计和修正麻烦 电解加工附属设备较多 电解产物需进行妥善处理 10.电解液：NaCl ；NaNO3； NaClO3 11.常用工艺：深孔扩孔加工，型孔加工，型腔加工，套料加工，叶片加工等 12.电解磨削比电解加工加工精度高，表面粗糙度小，比机械磨削生产效率高 13.电铸：和电解相反，利用电镀液中金属正离子在电场作用下，镀覆沉积到阴极上的过程 14.电解加工设备： 直流电源 机床 防腐绝缘 安全措施 第五章：1.激光加工（Laser Beam Machining/LBM） ：利用光的能量，通过透镜聚焦，在焦点上达到很 高的能量密度，靠光热效应来加工各种材料 2.某些具有亚稳态能级结构的物质，在一定外来光子能量激发下，吸收光能，使高能级粒子 数目大于低能级粒子数目的现象（红宝石-三氧化二铝） 3.特性：强度高，单色性好，相干性好方向性好 4常用激光器：固体激光器，气体激光器 5.特点： 聚焦后功率高，光能转热能，几乎熔化任何材料 激光光斑大小可聚焦到微米级 非接触加工 与电子束加工等比起来，设备简单，不要求真空 是一种瞬时，局部融化、气化的热加工，要进行色化或打毛处理 产生金属气体和火星等飞溅物，戴防护眼镜 6.应用：激光打孔，激光切割，激光刻蚀打标记 第六章：1.电子束加工：真空条件下利用聚焦后能量密度极高的电子束，以极高的速度冲击到工件表 面极小面积上，产生大量热，引起局部熔化和气化，被真空系统抽走 2 离子束加工：原理类似，但离子具有更大的撞击动能，依靠微观的机械撞击能量，而不是 靠动能转化为热能来加工的；离子刻蚀，离子镀膜，离子注入 3.离子束加工应用：刻蚀加工，镀膜加工，离子注入加工 第七章：1.超声加工原理：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 2.特