第四章精密与特种加工

第一、四章精密加工和特殊加工，第二，精密加工和精加工，精密加工：为了提高零件精度和减少表面粗糙度等，精加工后在零件上切割极薄材料层的加工方法。精加工：不从零件中切割或移除非常薄材料层的加工方法，以减少零件的表面粗糙度，例如超光速研磨和抛光。3，在工具和工件之间放置磨料，从零件研究非常薄的表面层，完成工件表面的方法。特性磨削外圆尺寸精度可达公差类别IT6IT5以上，表面粗糙度可达Ra 0.1 0.08。设备结构简单，制造方便，生产率低，是高精度零件和精密配合的双零件加工中的有效方法。研磨，4，研磨机，5，研究材料，铸铁，软钢，黄铜，塑料或木材，6，研磨剂，组成，形式，研磨剂，研磨剂，研磨剂，8，磨料，研磨原理，磨料，运动，压力，9，手动研磨外圆，10，手动研磨外圆，11，手动研磨内圆，12，机器研磨，磨料，上下两块铸铁研磨盘组成，上下两块铸铁研磨盘。13，机械研磨，下磨盘和机械轴刚度连接，顶部磨盘和悬臂轴活动铰链，自动定位下磨盘，确保压力均匀性。14，机器研磨，上下研磨盘之间连接在偏心轴上的分离盘，其上有安装部件的长槽，槽和分离盘半径锥角8 15。15、机械研磨，研磨盘旋转时，分离盘通过偏心轴操作进行偏心旋转，零件可以在槽内自由旋转，由于分离盘偏心，轴向滑动导致表面形成网格轨迹，从而确保在零件表面消除均匀加工裕量。16，磨削平面和凹槽，磨削平面，磨削凹槽，17，磨削(视频)，18，车削，19，珩磨机，20，珩磨机，21，珩磨工具，22，高功能和应用生产力；准确度高。珩磨精度为IT7到IT5或更高，表面粗糙度Ra值为0.1到0.008。珩磨表面耐磨性；珩磨头结构较为复杂。珩磨主要用于孔精加工，加工范围大，直径大于5mm500mm的孔，可加工深孔。珩可以加工外圆、平面、球面和牙齿表面等。珩磨，23，加工原理，珩磨，珩磨头上的油被压在用特定压力加工的表面上，机床主轴旋转珩磨头，沿轴执行往复运动(零件固定)。24，加工原理，在相对运动中，研磨条从零件表面去除了非常薄的金属层，磨损条在零件表面的切割轨迹是无冗余的相交网格，因此加工精度和表面质量更高。25，珩磨头，往复运动，旋转运动，26，27，珩磨液，组成，形状，煤油，油，溶液，水，28特征(1)设备简单，操作方便。(2)最低加工毛利；(3)高生产力；(4)表面质量好；(5)只能提高工件的曲面质量，不能提高尺寸和几何精度。超光磨广泛使用，例如汽车和内燃机零件、轴承、精密规等小粗糙度表面的精加工。不仅加工轴零件的外部圆柱面，还加工圆锥、孔、平面和球面。29，加工原理，零件旋转，磨床用一定的力轻压零件表面，轴向进给的同时，通过轴向小振动使零件的细微不均匀表面平滑。30，在加工原理、油石、油膜、零件、加工过程中，在油石和零件之间注入光亮剂(通常在煤油中加入主轴油)，同时，为了形成油膜、润滑和去除芯片等，可以终止自动切削。31、加工原理、乳石最初接触比较粗糙的零件表面时，压力不大，但实际接触面积小，压力大，因此乳石和零件表面之间没有形成完整的油膜，额外的切割方向经常改变，乳石的自锐效果好，切割效果比较强。32，加工原理，零件表面逐渐打磨，嵌入微细芯片等乳石缝隙，乳石表面逐渐平滑，油石和零件接触区域逐渐增加，压力逐渐减少，油石和零件表面之间逐渐形成完美的润滑膜，切削效果逐渐减弱，经过精加工抛光阶段后，最终自动停止切削。33，34，加工球面，加工轴承圆形通道，加工轴承通道，加工平面，35，抛光，抛光是在高速旋转的砂轮上涂抹研磨霜，完成零件表面的方法。特征(1)方法简单，成本低。(2)适当的表面处理；(3)不能提高加工精度。(4)工作条件差。36，抛光磨轮用毡、橡胶、皮革或布制成。磨料由磨料(氧化铬、氧化铁等)、油酸、胭脂等制成。37，抛光，38，研磨机，39，研磨轮(有一定弹性的年轮)，毡，橡胶，皮革，棉制品(纸板压制)，40，研磨剂高速摩擦会提高零件表面的温度，表面材料被挤压以形成塑料流动，从而产生表面原始的精细、平坦、明亮的表面(镜面)。42，43，摘要，摘要，不同之处在于研磨、珩磨、超抛光和抛光只能提高零件表面的光泽，而不能提高零件表面的粗糙度。超级磨只能减少零件的表面粗糙度，不能提高尺寸和形状的精度。磨削和珩磨不仅可以减少零件表面的粗糙度，而且在一定程度上提高了尺寸和形状的精度。从应用范围来看，磨削、珩磨、超光泽和抛光可用于加工各种表面，而珩磨主要用于加工孔。从工具和设备来看，研磨最简单，研磨和超光磨有点复杂，但珩磨更复杂。44，超精密加工是加工尺寸精度为微米单位的加工方法的总称。指示加工精度和表面质量非常高的加工技术。根据使用的工具，超精密加工可分为超精密切削、超精密磨削、超精密磨削等。45，加工精度，一般加工精度为1m，精密加工精度为0.01m，超精密加工精度为0.001m(1nm)。46，超精密加工的基本条件，47，特殊加工，直接电能，电化学能量，声能，光能等的机械加工方法。、磁性材料、高温、高硬度、高强度、高脆性、高韧性、材料性质、加工各种超精密，如喷气涡轮叶片、整体涡轮、发动机盒式和锻造表面的三维成形表面、各种冲模中特殊横截面的孔、筒体内腔、喷嘴、浇口、喷嘴头中的小孔表面质量和准确度要求高的航空航天、航空陀螺仪、伺服阀和细长轴、薄壁零件、弹性零件等；，50，EDM是工具电极和零件电极之间脉冲放电时局部瞬间产生的高温，消除金属腐蚀加工零件的方法。EDM，51，52，53，54，EDM原理图，1-脉冲发生器2-自动进给调整装置3-刀具电极4-零件5-工作流体，脉冲发生器1的极分别连接到刀具电极3和零件4，极接近工作流体5时，由于极间电压破坏间隙，火花，55，EDM原理图，1-脉冲发生器2-自动进给调整装置3-刀具电极4-零件5-工作流体，放电过程中放电通道瞬间产生大量热量，达到高温(10000 以上)，零件和刀具表面局部材料熔化或汽化，产生小孔。56，EDM原理图，1-脉冲发生器2-自动进给调整装置3-刀具电极4-零件5-工作流体，多个放电结果零件表面有很多非常小的孔。如果电极持续下落，刀具电极的轮廓形状将复制到零件上，完成零件加工。57，EDM的特性及其应用，EDM适用于对导电性能好的金属材料的加工，无论材料的强度、硬度、韧性和熔点如何，都为耐热钢、硬化钢、硬质合金等难以加工的材料提供了有效的加工手段，由于加工过程中工具和零件不直接接触，因此刀具电极可以用纯铜、石墨等柔软材料制造。3-d曲面型腔可用于一次成形，无需担心刀具或零件的刚度太低而无法完成的薄壁、小孔、窄缝加工或各种复杂形状的孔和过度加工产生的切削力等问题。58，EDM，59，EDM的应用领域，可用于加工各种孔、冲孔模、拉深模、钢丝孔等小孔的应用领域；可加工诸如锻造、凹模和塑料模具等三维曲面腔。也可以用于切割、切割和表面强化、写入、铭牌和标记打印。60，EDM设备示意图，1-绝缘背板2-部件3-脉冲电源4-电极导线5-导轮6-支架7-桶，61，WEDM机器，62，EDM应用，薄壁，窄槽，窄槽适用于加工由特殊曲线(例如阿基米德旋转、抛物线、双曲线等)以及由直线和圆弧组成的二维曲面图形构成的三维直纹曲面零件。适合加工的尺寸和材料厚度往往是很不同的零件。技术要求高的零件，尤其是对几何精度、表面粗糙度要求不同的零件。63，64，65，电解加工，电解加工是利用电解中金属向阳极溶解的电化学反应原理加工金属材料的一种方法。66，电解加工，67，电解加工原理，零件连接直流电源阳极，工具连接阴极，阳极之间保持小间隙(通常为0.02mm到0.7mm)，电解质具有一定的压力(0.5MPa到2MPa)和速度(5m)68、电解加工原理，打开直流电源时(电压约为5v 25v，电流密度为10a/cm2 100a/cm2)，零件表面的金属材料溶解阳极，熔化的产品通过高速流动的电解质及时清洗。69、电解加工原理，刀具电极以恒定速度(0.5mm/min 3mm/min)流入零件时，零件表面的金属材料不断熔化，形成接近刀具表面的形状，直到加工大小和形状符合要求为止。70，电解加工的特性和应用，影响电解加工质量和生产效率的许多工艺因素包括电解质(电解质成分、浓度、温度、流速、流速等)、电流密度、工作电压、加工间隙和刀具电极输送速度等。，71，电解加工的特性及应用，不依赖材料的硬度、强度及韧性的电解加工，可以加工硬质合金等难以加工的金属材料；简单进给运动可以一次完成复杂形状曲面或型腔的加工(例如涡轮叶片、锻造模具等)，效率是EDM的5-10倍。电解过程中作为阴极的刀具理论上没有损失，加工精度为0.2mm 0.005mm可以到达。没有机械切削力和切削热影响的电解加工适用于易变形或薄零件加工。电解还广泛用于多种腔、花键孔、深孔、内部齿轮和去毛刺、压印等加工。72，电解的特性和应用，电解加工的主要缺点是设备投资大，功耗大；电解质具有腐蚀性，对设备采取保护措施，电解产物也要妥善处理，防止环境污染。73，74，利用超声波加工，工具端面作为超声波频率振动，工作液的悬浮磨料颗粒冲击零件表面，使加工成为可能，这称为超声波加工。加工用超声波频率为16000Hz到25000Hz。75，加工原理，5-零件6-工具，超声波发生器将工频交流电源转换为具有一定功率输出的超声波频率电气振动，然后通过转换器将此超声波频率电气振动转换为超声波频率机械振动。76，加工原理，5-零件6-工具，超声波频率机械振动振幅小，一般只有0.005mm至0.01mm，因此，还需要扩大一个可以将振幅增加到0.1mm至0.15mm的粗细振幅。77，加工原理，5-零件6-工具，在振幅的扩大棒末端固定的工具受到强迫振动，挂在工作液中的粒子必须以很快的速度将加工面冲击、抛光、加工区域的材料粉碎成非常细微的粒子，然后打击。虽然每一次打击产生的材料很少，但每秒最多打击16000次以上，仍然有一定的处理效率。78，加工原理，5-零件6-工具，超声波发生器将工频交流电转换为具有一定功率输出的超声波频率电气振动，然后通过转换器将此超声波频率电气振动转换为超声波频率机械振动，这是因为振幅很小，通常只有0.005mm至0.01mm，所以通过一个更粗、更低的振幅来扩展条形，振幅为0.1mm 0.15mm在振幅的扩大棒末端固定的工具必须受到震动，悬挂在工作液中的粒子必须以很大的速度连续击打加工的表面，将加工区域的材料粉碎成非常细的颗粒，然后打击。每次击球的材料很少，但超速击球超过16000次，因此具有一定的加工效率。79，特性，超声波加工由极小的抛光效果，加工精度高，一般为0.02mm，表面粗糙度Ra值为1.25 0.1，加工表面没有残余应力、组织变化和烧伤；加工过程不需要刀具旋转，因此可轻松加工各种复杂形状的孔、型腔和成型曲面。超声波加工机结构比较简单，操作方便，工具可以用黄铜、45钢、20钢等更柔软的材料制造。超声波加工的缺点是生产效率低，工具磨损大。80，应用，超声波加工特别适合加工玻璃、陶瓷、石英、锗、硅、玛瑙、宝石、金刚石等非导电非金属材料，也可加工导电硬质合金、淬火钢等，方便加工各种复杂形状的孔、腔和成型表面。81，超声波加工，82，83，高能束加工，高能束加工是利用集中在加工部位的高能密度梁去除零件材料的特殊加工方法的总称，高能束加工通常是指激光加工、电子束加工和离子束加工。84，激光加工，激光是一种高亮度、好方向(激光束的发散角度小)、好单色(波长或频率单一)、一致的光。由于上述四种激光功能，光学系统可以将焦点集中在非常小的光斑上(直径从几微