精密加工和特种加工简介课件

第十一章精密加工和特种加工简介

§11－1精密加工§11－2特种加工第十一章精密加工和特种加工简介§11－1精密加工1§11－1精密加工一、精密加工的概念二、精密车削三、精密磨削四、光整加工简介§11－1精密加工一、精密加工的概念2一、精密加工的概念精密加工是指在一定发展阶段，加工精度和表面质量比传统的加工方法能达到更高程度的加工工艺。按我国目前情况，精密加工是指加工精度在10~0.1μm（相当于IT5以上），表面粗糙度Ra值小于0.16μm的加工方法。精密加工中，精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra值小于0.1μm的加工方法称为超精密加工。一、精密加工的概念精密加工是指在一定发展阶3精密加工方法：精密车削精密磨削超精密加工方法：镜面车削虹面车削超精密磨削镜面磨削精密加工方法：精密车削超精密加工方法：镜面车削4机床设备条件：必须在精密机床上进行。机床应具有高的运动精度、刚度和转速，以及小的进给量。环境条件：消除工艺系统内部和外部的振动干扰恒温条件机床设备条件：必须在精密机床上进行。机床应5二、精密车削1．精密车削概念及其应用

精密车削——加工外圆表面时，用很小的刃口圆弧半径的车刀进行高速、微量切削而获得高精度的工艺方法。铜、铝及其合金制件的最终加工纯金属、塑料、玻璃纤维、合成树脂及石墨等不宜采用磨削而要求又高的零件黑色金属或其他表面硬度高的精密零件光整加工前的预加工工序二、精密车削1．精密车削概念及其应用精密62．精密车削的刀具及切削用量金刚石车刀硬质合金精密车刀金刚石车刀2．精密车削的刀具及切削用量金刚石车刀硬质合金精7三、精密磨削1．精密磨削概念及其应用

精密磨削——在精密磨床上用经过精细修整的细粒度砂轮进行的一种磨削方法。主要用于淬硬的黑色金属材料精密加工。精密磨削（Ra值0.16～0.04μm）超精密磨削（Ra值0.04～0.01μm）镜面磨削（Ra值小于或等于0.01μm）三、精密磨削1．精密磨削概念及其应用精密82．精密磨削用机床及砂轮（1）对精密磨床的要求（2）精密磨削用砂轮磨料粒度硬度结合剂组织2．精密磨削用机床及砂轮（1）对精密磨床的要求（2）精密9四、光整加工简介

光整加工——精加工后，从工件上不切除或切除板薄金属层，用以减小工件表面粗糙度值，提高工件表面质量或强化工件表面的加工过程。超精加工珩磨研磨抛光四、光整加工简介光整加工——精加工后，从工101．超精加工

超精加工——用细粒度的磨具对工件施加很小的压力，并作往复振动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加工方法。1．超精加工超精加工——用细粒度的磨具对工112．珩磨

珩磨——利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作相对旋转和直线往复运动，切除工件上极小余量的光整加工方法。2．珩磨珩磨——利用珩磨工具对工件表面施加123．研磨

研磨——用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的光整加工方法。研磨外圆时，使用研具为研套研磨内孔时，使用的研具为研磨棒3．研磨研磨——用研磨工具和研磨剂，从工件13外圆研具内圆研具外圆研具内圆研具14研磨外圆柱面研磨内圆柱面研磨外圆柱面研磨内圆柱面154．抛光

抛光——利用机械、化学或电化学的作用，使工件获得光亮、平整表面的加工方法。4．抛光抛光——利用机械、化学或电化学的作16§11－2特种加工

特种加工——利用电能、热能、光能、化学能、电化学能、声能等进行加工的方法，主要用于高强度、高硬度、高韧性、高脆性、耐高温、耐磁性等难切削材料，以及具有特殊结构、形状复杂、精度要求高和表面粗糙度值要求小的零件的加工。一、电火花加工二、激光加工三、超声（波）加工四、电子束加工§11－2特种加工特种加工——利用电能、17一、电火花加工1．电火花加工的基本原理

电火花加工——在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。1－脉冲电源2－送进机构及间隙自动调节器3－床身4－工具电极5－介质6－工件电火花加工一、电火花加工1．电火花加工的基本原理电18电火花加工应用于机械加工应具备下列三个条件：工具与工件间应保持一定的间隙有脉冲电源在具有一定绝缘性能的液体介质中进行电火花加工应用于机械加工应具备下列三个条件：工具与工件192．电火花加工的特点由于放电通道中电流密度很大，局部区域内产生的高温足以熔化甚至气化任何导电材料，因此能加工各种具有导电性能的硬、脆、软、韧材料。无切削力，适于加工小孔、薄壁、窄腔槽及各种复杂的型孔、型腔和曲线孔等，也适用于精密细微加工由于脉冲能量间断地以极短的时间作用在工件上，整个工件几乎不受热的影响，有利于提高加工精度和加工表面质量，也有利于加工热敏感性强的材料便于实现加工过程自动化。电极（工具）消耗较大2．电火花加工的特点由于放电通道中电流密度很大，局部区域内203．电火花加工的应用电火花穿孔、成形加工电火花小孔加工电火花精密细微加工电火花线电极切割（线切割）电火花磨削电火花螺纹加工3．电火花加工的应用电火花穿孔、成形加工214．主要工艺指标加工精度表面粗糙度加工速度工具电极损耗4．主要工艺指标加工精度225．影响工艺指标的主要因素电极材料脉冲电源参数加工极性液体介质5．影响工艺指标的主要因素电极材料236．电火花线电极切割概述1－储丝筒2－工作台驱动电动机3－导轮4－电极丝5－工件6－脉冲电源6．电火花线电极切割概述1－储丝筒2－工作台驱动电动机24二、激光加工

激光加工——利用功率密度极高的激光束照射工件的被加工部位，使其材料瞬间熔化或蒸发，并在冲击波作用下，将熔融物质喷射出去，从而对工件进行穿孔、蚀刻、切割，或采用较小能量密度，使加工区域材料熔融粘合，对工件进行焊接的一种加工方法。固体激光器气体激光器二、激光加工激光加工——利用功率密度极高的251．激光加工的基本原理1－全反射镜2－激光工作物质3－激励光源4－部分反射镜5－透镜6－工件1．激光加工的基本原理1－全反射镜2－激光工作物质262．激光加工的特点加工范围广生产率高不需要工具能加工细微小孔、窄缝可控性好2．激光加工的特点加工范围广273．激光加工的应用去除加工（激光打孔、激光切割）改性加工（即激光热处理）连接加工（即激光焊接）3．激光加工的应用去除加工（激光打孔、激光切割）28三、超声（波）加工1．超声波加工的基本原理人耳对声音的听觉范围：16Hz~25kHz次声：低于16Hz超声：16kHz加工用的超声波频率：16kHz~25kHz。三、超声（波）加工1．超声波加工的基本原理人耳对声音的听29

超声波加工——利用产生超声振动的工具，带动工件和工具间的磨料悬浮液，冲击和抛磨工件的被加工部位，使其局部材料破坏而成粉末，以进行穿孔、切割和研磨等的加工方法。1－超声换能器2－变幅杆3－磨料悬浮液4－工具5－工件超声波加工——利用产生超声振动的工具，带动工302．超声波加工的特点（1）主要适用于加工各种硬脆材料。（2）能加工各种形状复杂的型孔、型腔、成形表面等。（3）加工过程中工具对工件的宏观作用力小，热影响小，适于加工不能承受较大机械应力的薄壁、薄片等零件。（4）生产率低于电火花加工，但加工精度高，表面粗糙度值小。2．超声波加工的特点（1）主要适用于加工各313．超声波加工的应用型孔、型腔加工超声波切割加工超声波焊接超声波复合加工超声波清洗3．超声波加工的应用型孔、型腔加工32四、电子束加工1．电子束加工的基本原理

电子束加工——在真空条件下，利用电子枪中产生的电子经加速、聚焦，形成高能量大密度的细电子束以轰击工件被加工部位，使该部位的材料熔化和蒸发，从而进行加工，或利用电子束照射引起化学变化而进行加工的方法。四、电子束加工1．电子束加工的基本原理电331－阴极2－控制栅极3－阳极4－电磁透镜5－偏转器6－电子束7－工件8－工作台及驱动系统1－阴极342．电子束加工的特点（1）电子束直径极小，经聚焦后可达微米级，所以可加工微孔、窄缝。（2）电子束功率密度高，因而能加工高硬度、难熔的金属和非金属材料。