《工程材料及成型》模块3 减材制造-项目4 电加工

《工程材料及成型》课程导论模块一

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工程材料性能及选用模块二

|等材制造模块三|减材制造模块四

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增材制造课程目录CONTENTS《工程材料及成型》课程2026年6月22日主讲教师：贾颖莲模块三

减材制造1【学习导览】目

录CONTENTS2项目1车削加工3项目2铣削加工4项目3磨削加工项目5

激光加工8【延伸学习】9【课后习题】5项目4

电加工67【内容小结】【学习导览】减材制造是将毛坯或工件装夹在加工设备上，通过切削工具（刀具、激光、磨具和磨料）把毛坯或工件上多余的材料切去从而获得规定的几何形状、尺寸和表面质量工件的加工方法，包括两大类工艺：一是用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法，如车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等；二是用刃形和刃数都不固定的磨具或磨料进行切削的方法，如磨削、研磨、珩磨和抛光等。减材制造的特点：（1）减材制造适合加工结构简单部件，能获得较高的精度和较低的表面粗糙度；（2）可加工的材质类型较广，成品性能更接近产品级别，如碳素钢、铝合金、PMMA等；（3）小批量加工时存在一定优势；（4）难加工复杂结构件或几何曲面较多部件；（5）相比等材制造工艺，减材制造加工周期较长、效率较低。就减材制造而言，轴套类零件和轮盘类零件一般使用车削加工，叉架类零件和箱体类零件一般使用铣削加工，兼而有之的综合类零件一般使用车铣复合加工。本模块的教学目标和主要内容目标了解减材制造的含义；掌握常见减材制造工艺的类型及特点；掌握车削加工、铣削加工、磨削加工、电加工、激光加工等常见减材制造方法；能识别并选用典型的机床、刀具、量具；能根据待加工工件的结构特征、材料性能选用合适的减材制造工艺。内容本模块在概述减材制造含义及类型的基础上，以最常用的减材制造工艺为例，较详细地介绍了普通车削、普通铣削、普通磨削、数控车削、数控铣削、数控磨削、电加工、激光加工的知识和技能。本模块的主要内容有五个项目：车削加工；铣削加工；磨削加工；电加工；激光加工。项目4电加工电加工是利用电极与工件之间的放电腐蚀效应的一种加工方式，一般采用高频脉冲回路进行放电。电加工包括电火花加工、电化学加工、电泳加工、电解加工和电子束、离子束加工等类型。电加工是特种加工技术的一种，与传统加工相比，电加工精度高、能克服传统加工对高硬度材料加工的缺点。电火花加工线切割加工任务1电火花加工1.电火花加工原理电火花成形加工简称电火花加工（ElectricalDischargeMachining，缩写为EDM），是利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀材料，烧灼出电极的几何形状的一种加工工艺。2.电火花加工应具备的条件（1）工具电极和工件电极之间必须保持一定的间隙（2）必须采用脉冲电源（3）必须在有一定绝缘性能的流动的工作液中进行火花放电3.电火花加工的特点与机械加工相比，电火花加工具有以下明显的优势。（1）电火花属于不接触加工（2）可以“以柔克刚”（3）可以加工任何难加工的金属材料和导电材料（4）可以加工形状复杂的表面（5）可以加工特殊要求的零件4.电火花加工的应用（1）电火花机床机床主要由主机、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液净化及循环系统组成。主机主要包括主轴头、床身、立柱、工作台及工作液槽几部分。（2）电火花加工步骤电火花加工主要由三大步骤组成：电火花加工的准备工作、电火花加工、电火花加工检验工作。（3）电火花加工应用领域电火花加工包括电火花型腔加工和穿孔加工两种（如图3-4-3）。①模具加工。②硬质材料加工。③微细加工。④表面处理。⑤刀具修复。⑥其他特殊用途。任务2线切割加工1.线切割加工原理线切割加工一般以钼丝或黄铜丝作为工具电极对工件进行切割加工。加工时，金属丝为一极、工件为另一极，两极间充满工作液介质（线切割乳化液），在两极间加上脉冲电压，当两极间的距离很近时，在两极间发生瞬间的放电击穿。由于瞬间放电点的温度极高（10000℃以上），使得放电点的金属局部产生熔化甚至气化。又由于放电的过程极为短暂，使放电的过程具有爆炸的性质。这一爆炸力使得熔化了的金属被抛离电极表面，在工件表而形成一个小的凹坑。随着放电的不断进行，工件被不断蚀除，从而达到切割的目的，其工作原理如图3-4-4所示。2.线切割机床线切割机床由脉冲电源、数控装置、机床三部分组成（图3-4-5）。①脉冲电源。②数控装置。③机床。3.线切割加工的特点①直接利用金属丝作电极，不需要设计成特定形状，可节约电极的设计、制造费用。②不管工件材料硬度如何，只要是导体或半导体材料都可以加工，而且电极丝损耗小，加工精度高。③适合小批量、形状复杂零件、单件和试制品的加工，且加工周期短。④电火花线切割加工中，电极丝与工