精密与特种加工技术

1、精密和特殊加工技术，学时： 38(34理论学时4实验学时)参考教材：精密和特殊加工王贵成武汉理工大学出版社特殊加工第5版刘晋春机械工业出版社的审查方式：平日成绩20%期末考试80%，课程性质：专业课，1，系统地理解现代技术条件下的精密和特殊加工技术，可以用所学知识分析各种加工机制1、认识精密加工、特殊加工和复合加工过程的常见现象和基本规律，可以根据零件的要求合理选择加工方法和工艺参数。 2 .掌握现代机械加工技术实验研究的基本方法和技能。 (从实验数据总结得出结论。 3 .对目前先进制造技术的发展趋势和成果有初步理解，为后续生产、研究和技术开发工作奠定基础。 课程的主要任务：思考： 1、什么是

2、精密和超精密加工，其加工精度如何？表面粗糙度如何？2 .在淬火钢上怎么加工直径6mm、深度10mm的定位销孔？ 3、在厚度12mm的硬质合金板上，如何加工四角形或六角形的孔？ 4 .如何在厚度为0.1mm的钨箔上加工直径为0.050.002mm的微细孔？ 精密加工：精密切削，精密磨削特殊加工：电火花线切割，电火花线切割，电化学加工，高能束加工(激光加工，电子束和离子束加工)，超声波加工，快速成形技术，复合加工等。 精密加工的加工精度特殊加工加工方法(与以往加工相比)。 精密加工是指加工精度和表面品质达到极高精度的加工技术，通常包括精密切削加工和精密磨削加工，根据制造业的发展时期不同，最高技术指

3、标也不同。 精密机床、精密测量仪等制造业中的重要零件加工，如精密螺钉、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在目前的制造工业中占有极其重要的地位。 超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.10.01m级、表面粗糙度Ra为0.01m级的加工方法。 超精密加工基本理论：去除的切削层越薄，零件精度越高。 例如，钻石车：去除1纳米厚的切削层。 超精密加工是尖端技术产品发展不可或缺的重要加工手段。 一些典型的精密零件的加工精度、精密加工和超精密加工的发展，目前精密和超精密加工精度从微米到亚微米，甚至纳米，广泛应用于汽车、家电、IT电子信息高的技术领域和军用、民间工业。 在精密机床、精密测量仪等制

4、造业中重要的零件加工，如精密螺钉、精密齿轮、精密蜗轮、精密导向、精密滚动轴承等，在现在的制造工业中占有极为重要的位置。 精密和超精密加工的应用场合是？ 精密和超精密加工已经成为发展国际经济竞争，特别是先进技术、发展国防工业的关键技术。 例如，美国MX战略导弹制造系统的陀螺精度比民兵型洲际导弹陀螺的精度提高了一位数，其命中的圆概率误差从原来的500m减少到50150m。 精密和超精密加工的地位、精密和超精密加工技术是国家制造业水平的重要指标例子：美国哈勃望远镜形状精度0.01m； 超大规模集成电路的最小线宽为0.1m，日本金刚石刀具刀尖的钝圆半径达到了2nm。 精密加工和超精密加工技术是先进制造

5、技术的基础和关键例子：美国陀螺球圆度为0.1m，粗糙度为Ra0.01m，导弹着落精度在50m范围内的英国飞机发电机转子叶片加工误差从60m下降到12m，发电机压缩效率从89%下降到99 %精密和超精密加工的地位、精密加工和超精密加工技术涉及到新技术的增长点精密和超精密加工技术涉及到许多基础学科和许多新兴技术，其发展确实推动和促进这些相关科学技术的发展。 瓦特在18世纪70年代发明了蒸汽机，为什么到了19世纪才第一次应用？ 因为我苦于不能制造出高精度的蒸汽发动机的汽缸。 推广不了应用。 有人创造、改进了汽缸钻床，解决了蒸汽机主要部件的加工技术，蒸汽机才得到了广泛应用，引起了世界性的第一次产业革命

6、。 “东芝事件”冷战时代，前苏联从日本东芝公司“购买”的大型三维数控铣床上加工出高精度潜水艇用螺杆，噪音大幅度减少，美国在世界上设置的监视网失灵了。 为了开发新的监听设备，必须花费大量的经费和时间。 因此，美国政府对东芝进行制裁，不允许东芝相当长时间地进入美国市场。 新的加工方法对人类的生产和物质文明起了很大的作用！ 特殊加工是通过向被加工部位直接赋予电能、热能、光能、声能和磁能等物理能和化学能或其组合，还有机械能的组合来实现材料除去的加工方法，也是非传统的加工技术特殊加工的应用场合是？ 迄今为止，发现了很多这样的加工方法，为了区别现有的金属切削加工，将这种传统切削加工以外的新加工方法统称为特

7、殊加工的海外：非传统加工(NTM，Non-Traditional Machining )或非标准机械加工(NCM，nono 主要有： 1、用于难加工材料加工(淬火钢、硬质合金、陶瓷、金刚石等)的2、模具及复杂型面加工(模腔、型孔、微小异型孔等)、特殊加工，传统的切削加工方法不能对产品(或材料)实施，或不能保证规定的精度要求特殊加工的发生和发展，从第一次产业革命第二次世界大战前开始，就是传统的机械加工(切削加工和磨削)，其本质和特征：用工具材料比工件用机械能切除工件上多馀的材料，切削这样硬的材料，车刀很快就跳起来了。 在现有切削加工方法中，难以承担上述加工任务。 人们开始摸索新的加工方法。 不仅

8、是机械能，1943年，前苏联拉扎林科夫妇在研究开关接点因火花放电腐蚀破损的现象和原因时，反思，用细铜线在淬火钢上加工小孔，开拓了电火花加工特殊加工的先驱，发明了它。 首次摆脱传统的切削加工方法，取得了“柔制刚”的效果。 二战后，随着生产发展和科学实验的需要，尖端科技产品要求机械制造部门解决各种难切削材料的加工问题、各种特殊复杂表面的加工问题、各种超平滑或具有特殊要求的零件的加工问题。 为了解决上述一系列技术问题，传统的切削加工难以实现，甚至实现不了，人们不断地探索新的加工方法，特殊加工发展起来。 1 )用机械能以外的能量(电、光、声、热、化学)等去除工件上多馀的材料，实现图案上的所有技术要求。

9、 2 )打破了以往的硬刃加工软材的规则，刀具的硬度比被加工材的硬度低，可以说是“柔软而制刚”。 3 )加工过程中刀具与工件之间不存在显着的切削力。 4 )原理上，特殊加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属和非金属材料。 特殊加工成为目前机械制造领域不可或缺的加工方法，为新产品的设计和开发提供了许多加工手段，为新材料的开发提供了应用基础。1 )电能和热能的作用方式为放电成形和穿孔加工、线放电加工、电子束加工等离子束加工。 2 )电能和化学能的作用方式是电解加工、电铸加工和电镀加工。 3 )化学能和机械能的作用方式是电解磨削、电解珩磨。 4 )声能和机械能的作用方式为超声波加工5 )光能和热

10、能的作用方式为激光加工。 6 )电能和机械能的作用方式是离子束加工。 7 )液流能和机械能的作用方式有挤压珩磨和喷水切割。 特殊加工方法的特点，对机械制造技术提出了新的要求，第一，解决各种难加工材料的问题，第二，解决各种复杂表面的加工问题，第三，解决各种超精加工和具有特殊要求的零件的加工问题。 例如，加工表面质量和精度要求高、刚性低的零件。高强度、高硬度、高韧性、高脆性的金属和非金属材料的加工，如喷气涡轮叶片、整体涡轮、注射模的立体成形表面等，特殊加工对机械制造技术的影响1 )提高了材料的加工性2 )改变了零件的工序3 )缩短了新产品的试制周期4 )对产品和零件的结构设计有很大的影响5 ) 1

11、 )各种难切削材料的加工问题，硬质合金，钛合金，耐热钢，金刚石，解决宝石的石英，玻璃，陶瓷。 材料的加工性提高，材料的加工性与硬度、强度、韧性、塑性等直接没有比例关系。 2 )解决喷气涡轮叶片、巡航导弹整体涡轮、各种模具、特殊截面的模孔、纺丝等特殊复杂的表面加工问题。 3 )解决薄壁、细长轴等低刚性零件等特殊要求零件的加工问题。 4 )零件的典型工艺路线、成形加工、淬火、淬火、成形加工(NTM )、5 )对产品零件的结构设计有很大影响，镶嵌结构、整体结构，如方孔、小孔、弯曲孔、狭缝等。 6 )需要重新评价传统结构技术性的好坏，快速成形技术：光硬化成形、激光快速原型制造、熔融沉积成形、层叠实体制造等。 7 )新产品试制，1 )充分融合现代电子技术、计算机技术、信息技术和精密制造技术等高新技术，使加工设备向自动化和软件化的方向发展。 2 )大力开发包括微细加工和复合加工在内的新的特殊加工方法。 关于特殊加工的发展趋势、结语，总体上，特殊加工可以加工任何硬度、强度、韧性、