精密与特种加工知识点

1、概论1. 特种加工：是指利用机，光，电，声，热，化学，磁，原子能等能源来进行加工的非传统加工方法。2. 特种加工特点：1.不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除材料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，如激光加工，电子束加工等，根本不需要任何工具3.在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的切削力作用，工件不承受切削力，特别适合加工低刚度零件。 第二章 金刚石刀具精密切削加工1.超精密加工难度：1.工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制2.工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响3.去除层越薄，被加工表面受到的切削力越大，材料就越不易去除。2.超精密

2、加工按加工方式分为（切削加工，磨料加工，特种加工，复合加工）；加工方法的机理（去除加工，结合加工，变形加工）3.超精密加工实现条件：1.超精密加工的机理与工艺方法2.工艺装备3.工具4.工件材料5.精密测量及误差补偿技术6.工作环境条件等4.超精密加工对机床要求：1.高精度2.高刚度3.高稳定性4.高自动化5.主轴：液体静压轴承，空气静压轴承6.主轴驱动方式：柔性联轴器驱动，内装式同轴电动机驱动7.导轨结构形式：燕尾型，平面行，V-平面型，双V型。8.微量进给装置：压电和电致伸缩式进给装置，摩擦驱动装置9.金刚石具有各向异性和解离现象。解离现象：指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行与某个平

3、面平整的劈开的现象。10、金刚石在小刀头上的固定方法：机械固定。用粉末冶金固定。使用粘结或钎焊固定。三1、 精密与超精密磨料加工：固结磨料加工、游离磨料加工 固结磨料加工：固结磨具、涂覆磨具 游离磨料加工：精密研磨、精密抛光2、 精密磨削主要是依靠砂轮具有微刃性和等高性的磨料实现的。3、 精密磨削机理 微刃的微切削作用 微刃的等高切削作用 微刃的滑挤、摩擦、抛光第四章、1、电火花加工机理：基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工。2、正极性接法是将工件接阳极，工具接阳极负极性接法是将工件接阴极，工具接阳极：3、电火花加工特点：1试用的材料范围广2适于加工特殊及复杂的零件，3脉冲参数的

4、可以在较大的范围内调节，可以在同一台的机床上连续进行粗、半精及精加工4直接利用电能进行加工，便于实现自动化。4、极性效应：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极都会受到不同程度的电蚀，单纯由于正负极不同而彼此电蚀量不一样的现象5、影响加工精度的主要因素：放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定性和“二次放电”6、对脉冲电源的要求：影响工艺指标的主要参数可调，如脉宽、脉间、峰值电流、开路电压。通用电源的主要参数可调范围广，以适应粗、中、精加工的要求，而且适应不同的工件材料和不同工具电极材料进行加工要求。专用脉冲电源主要参数的调节灵活方便。性能稳定可靠，模块化结构，以便于检测和维修。无污染

5、、低成本、低能耗、长寿命。7、（1）冲模的电火花加工工艺 冲头和凹模是冲模制造的关键，对凹模来说，主要的质量指标是尺寸精度。 凹模的尺寸精度主要靠工具电极来保证 保证达到配合精度间隙的方法：直接配合法（常用） 修配冲头法 修配电极法 （2）工具电极 电极的设计：工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高一级 电极结构：整体式、镶拼式、组合式8、型腔膜电火花加工电极材料的选择：常用的电极材料有铜钨合金、银钨合金（成本高制造比较困难）、纯铜以及石墨（较为广泛的试用）9、纯铜的优点：不容易产生电弧，在较困难的条件下能稳定的地加工精加工比石墨电极损耗小采用精微加工能获得很高的表面粗糙度经锻造后还可以做其他

6、型腔加工用的电极，材料利用率高10、石墨：机械加工性能比纯铜好，石墨电极在宽脉冲大电流的情况下具有更大的电极损耗，容易产生电弧烧伤， 要求：颗粒小、组织细密、强度高和导电性好第五章1、电火花线切割加工机床的分类 答：按电极丝的运动速度分为高速走丝电火花线切割机床 低速走丝电火花线切割机床2、电火花线切割加工机床结构答：主要有机械和电气两大部分组成 机械部分有床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液循环系统等 电气部分由脉冲电源和数字程序控制系统组成第六章1、电解加工的特点 能以简单的直线进给运动一次加工出复杂的型面和型腔可以加工高硬度，高强度和高韧性等难以切削加工的金属材料加工过程无切削力和切

7、削热，工件不易产生内应力和变形加工后的零件无毛刺和残余应力与其他加工方法相比，生产效率高加工过程中工具电极（阴极）基本不损耗2、电解加工机理: 利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理实现金属零件的成形加工3、电解液的特性：杂散腐蚀 是衡量电解液加工精度高低的指标电流效率不同电解液的电流效率特点也不同加工速度的非线性 电解加工时加工速度与电流密度的关系曲线第七章.1激光加工的原理：激光加工是将激光束照射到工件的表面，以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。2.激光加工阶段：材料对激光的吸收和能量转换材料的加热熔化，气化蚀除产物的抛出激光加工特点：1）由于激光的功率密度高，加工的热作用时

8、间很短，热影响区小，因此几乎可以加工任何材料，如各种金属材料、非金属材料。透明材料只要采取一些色化、打毛等措施，即可采用激光加工。2）激光加工不需要工具，不存在工具损耗、更换和调整等问题，适于自动化连续操作。3）激光束可聚焦到微米级，输出功率可以调节，且加工中没有机械力的作用，故适合于精密微细加工。4）可以透过透明的物质，故激光可以在任意透明的环境中操作，包括空气、惰性气体、真空甚至某些液体。5)激光加工不受电磁干扰。6）激光除可用于材料的蚀除加工外，还可以进行焊接、热处理、表面强化或涂敷、引发化学反应等加工。3激光加工设备（激光器、电源、光学系统、冷却系统、机械系统控制系统及安全系统）第八章

9、1超声波加工是利用工具端面做超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。实质：磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用与超声波空化作用的综合结果。2超声波加工的特点：1）特别适合加工各种硬脆材料2)加工精度高，加工表面质量好。3）工件在加工过程中受力较小，对于加工薄壁、窄缝等低刚度工件非常有利。4）加工出的工件形状与工具形状一致5）与电火花加工、点解加工相比，采用超声波加工硬质金属材料的效率较低。3超声波加工设备（超声波发生器、超声振动系统、超声加工机床本体、磨料悬浮液冷却及循环系统（工作液：水磨粒：碳化硅、氧化铝）第九章1、电子束加工的基本原理和特点 答 ：电子束加工是在真空条件下，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的极小面积上，在极短的时间内，其能量的大部分转变为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料的局部融化和气化，而实现加工的目的。 特点：加工面积可以很小，是一种精密微细的加工方法工件不受机械力作用，不产生宏观应力和变形，是一种非接触式加工加工生产率很高整个过程便于实现自动化污染少，加工表面不氧化2、电子束加工设备和应用 答：设备由电子