特种加工复习资料

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抛出极间介质消电离电火花加工的机理热学常数：指熔点、比热容、熔化热、沸点（气化点）、气化热、热导率等。

1.金属材料的比热容：使局部金属材料温度升高直至达到熔点，而每克金属材料升高1°C所需之热量。2.金属的熔化热：每熔化1g材料所需之热量。3.熔融金属的比热容：使熔化的金属液体继续升温至沸点，每克金属液体升高1°C所需之热量。4.金属的气化热：使熔融金属气化，每气化1g材料所需之热量。5.蒸气的比热容：使金属蒸气继续加热成过热蒸气，每克金属蒸气升高1°C所需之热量。不同点：电极工具直径小，脉冲宽度，平均电流不能太大。属中、精正极性加工疏松接触式轻压放电现象采用水或水基工作液，不会引然起火，易实现安全无人运转。因电极丝与工件始终有相对运动，无稳定电弧放电状态。省掉成型工具电极的费用，缩短生产准备时间。电极丝细，切缝窄，可凸，凹模同时加工，节省材料。电极丝的损耗对加工精度影响小。线切割加工的特点

与电火花加工相比较整个工件的编程举例A→B→C→D→ABBB40000GxL1B1B9B90000GyL1B30000B40000B60000GxNR1B1B9B90000GyL4高碳钢、铸铁或经过表面渗炭后的零件

均不适用于电解加工

NaCl（氯化钠）电解液杂散腐蚀严重，复制精度差计算题举例例题：采用NaCl电解液加工如图1所示的低碳钢零件，要求5min加工一个孔，中空电极的尺寸如图2所示。求：（1）加工电流为多少？（2）如加工电流为5000A，加工一个孔的时间为多少？解：溶解去除的金属体积V=π(D2-d2)L/4=π(252-13.52)×64/4=22200mm3所需的电流大小：I=V/(ηωt)=22200/(1×133

×5/60)=2000Aω值：表4-5，碳钢ω=133mm3／Ah加工电流为5000A，加工一个孔的时间为t=V/(ηωI)=22200/(1×133×5000)=1/30h=2min例题：温度30℃，质量分数为15%的NaCl电解液，对某一碳钢零件进行固定式阴极板扩孔，起始间隙为0.2mm（单边），电压12V。求：（1）加工开始时的蚀除速度;（2）间隙为1mm时的蚀除速度;（3）间隙由0.2mm扩到1mm需要时间。解：va=UR/

对于NaCl电解液，=100%；表4-5：碳钢=2.22mm3/(Amin);

UR=U-(UC+Ua)≈12-2=10V表4-3：导电率σ=0.207/Ωcm＝0.02/Ωmm

开始时：0＝0.2mmva=UR/0＝1×2.22×10×0.02／0.2=2.22mm/minΔ＝1mm时，va=UR/

＝1×2.22×10×0.02／1=0.444mm/min加工时间：电解磨削基本原理导电砂轮接电源负极，刀具（工件）接电源正极，并压向导电砂轮。当注入电解液后，在电解和机械磨削的双重作用下，车刀的后刀面将很快被磨光。电解磨削加工特点（与磨削相比）优点：加工范围广，加工效率高可提高加工精度及表面质量砂轮磨损量小缺点：刃口不易锋利机床、夹具等需要防锈处理需要吸、排气装置需要直流电源、电解液过滤、循环系统等附属设备什么是激光？激光是怎么产生的？激光加工的原理和特点？粒子数反转：具有亚稳态能级的物质，在外来光子能量的激发条件下，吸收光能，使处在较高能级（亚稳态）的原子或其它粒子数目大于处于低能级（基态）的原子数目。在粒子数反转状态下，如果有一束光子照射该物体，而光子能量恰好等于这两个能级相对应的能量差，这时就会产生受激辐射，输出大量的光能，产生激光。激光的产生5.1.5激光加工的特点激光加工功率密度高达108~1010W/cm2几乎可以加工任何材料（陶瓷，金刚石，石英等硬脆材料）光斑大小可以聚焦到微米级→可用以精密微细加工非接触加工，没有明显的机械力，热影响区小，没有工具损耗问题，加工速度快，容易实现加工过程自动化。与电子束加工等比较，不要求复杂的抽真空装置，加工装置简单，工作性能良好。重复精度和表面粗糙度不易保证（影响因素多）加工中产生金属气体及火星等飞溅物，要注意通风抽走，操作者应戴防护眼镜。1.电子束加工的原理和特点。2.离子束加工的原理和特点。熔化、气化一、电子束加工原理电流加热阴极发射电子加速聚焦能量密度↑冲击工件表面工件温度↑能量密度：103~106kW/cm2几千℃经过电磁透镜聚焦的高能电子束流，在真空条件下直接轰击工件表面，使加工区材料熔化和气化，实现加工。偏转线圈用以控制电子束的扫描轨迹。一、电子束加工原理1、电子束可以微细的聚焦，斑点小至0.1μm，所以加工面积可以很小，是一种精密微细的加工方法。2、电子束加工是一种非接触式加工。工件不受机械力作用，不产生宏观应力和变形。3、加工材料范围很广，对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料均可加工。4、电子束的能量密度高，因而加工效率很高，例如，每秒可在2.5mm厚的钢板上钻50个直径为0.4mm的孔。电子束加工的特点5、可通过磁场或电场对电子束的强度、位置、聚焦等进行直接控制，所以整个加工过程易于实现自动化。还可以通过电气控制加工异形孔，实现曲面弧形切割等。6、由于处于真空环境中，因而污染少，加工表面不氧化，特别适合于加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料。7、电子束加工需要一套专用设备和真空系统，价格较贵，生产应用有一定的局限性。电子束加工的特点（1）离子束加工的原理和物理基础加工原理：与电子束基本相似，在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速聚焦，使之撞到工件表面。不同的是离子束带正电荷，其质量比电子大数千、数万倍，一经加速，它将具有比电子束大的多的冲击动能。在加工时，它是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。离子束加工原理电流加热阴极发射电子Ar+加速聚焦能量密度↑机械冲击能量撞击、溅射、注入氩气被电离惰性气体1）离子束流密度及离子能量可以精确控制。离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最精细的加工方法，是当代毫微米（纳米）加工技术的基础。2）离子加工在高真空中进行，所以污染少，适于对易氧化金属、合金材料和高纯度半导体材料的加工。3）离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的。宏观压