第10章 精密加工及特種加工

1、第十章第十章 精密加工與特種加工精密加工與特種加工第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割第四節(jié)第四節(jié) 激光加工激光加工第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 現(xiàn)代制造技術是當前國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革命的一個重要武現(xiàn)代制造技術是當前國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革命的一個重要武器器.被視為一個國家在經(jīng)濟上獲得成功的關鍵因素。作為現(xiàn)代被視為一個國家在經(jīng)濟上獲得成功的關鍵因素。作為現(xiàn)代制造技術的一個重要組成部分制造技術的一個重要組成部分.精密加工技術已越來越為世人精密加工技術已越來越為世人矚目。矚目。 按加工精度和加工表面質(zhì)量的不同按

2、加工精度和加工表面質(zhì)量的不同.通?？梢园褭C械加工分為通?？梢园褭C械加工分為一般加工、精密加工和超精密加工。精密與超精密的概念是一般加工、精密加工和超精密加工。精密與超精密的概念是相對的相對的.是與某個時代的加工與測量技術水平緊密相關的。所是與某個時代的加工與測量技術水平緊密相關的。所謂超精密加工技術謂超精密加工技術.不是指某一特定的加工方法不是指某一特定的加工方法.也不是指比也不是指比某一給定的加工精度高一個數(shù)量級的加工技術某一給定的加工精度高一個數(shù)量級的加工技術.而是指在一定而是指在一定的發(fā)展時期中的發(fā)展時期中.加工精度和表面質(zhì)量達到最高水平的各種加工加工精度和表面質(zhì)量達到最高水平的各種加工

3、方法的總稱。方法的總稱。下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 特種加工是相對傳統(tǒng)的切削加工而言的特種加工是相對傳統(tǒng)的切削加工而言的.是指那些除了車、銑、是指那些除了車、銑、刨、磨、鉆等加工之外的一些新的加工方法。它與傳統(tǒng)切削刨、磨、鉆等加工之外的一些新的加工方法。它與傳統(tǒng)切削加工的主要不同點是加工的主要不同點是: (1)加工過程所使用的能量不主要依靠機械能加工過程所使用的能量不主要依靠機械能.而是更多地依而是更多地依靠其他能量靠其他能量(如電、化學、光、聲、熱等如電、化學、光、聲、熱等)進行加工。進行加工。 (2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度。工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 (3)加工過程

4、中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力。加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力。上一頁 返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法一、加工類型的劃分一、加工類型的劃分 根據(jù)我國目前的加工水平根據(jù)我國目前的加工水平.按加工精度劃分按加工精度劃分.機械加工可分為機械加工可分為一般加工、精密加工、超精密加工三個階段。由于生產(chǎn)技術一般加工、精密加工、超精密加工三個階段。由于生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展的不斷發(fā)展.劃分的界限將逐漸向前推移劃分的界限將逐漸向前推移.過去的精密加工對過去的精密加工對今天來說只算是普通加工今天來說只算是普通加工. 因此因此.其劃分的界限是相對的其劃分的界

5、限是相對的.且在且在具體數(shù)值上至今沒有固定。具體數(shù)值上至今沒有固定。下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 1.一般加工一般加工 一般加工是指加工精度在一般加工是指加工精度在10m m左右，表面粗糙度左右，表面粗糙度Ra0.20.8m m的加工方法的加工方法. 2.精密加工精密加工 精密加工是指精度在精密加工是指精度在100.1m m、表面粗糙度值小于、表面粗糙度值小于Ra0.1m m的加工方法的加工方法. 3.超精密加工超精密加工 超精密加工一般指工件尺寸公差為超精密加工一般指工件尺寸公差為0.10.01m m數(shù)量級、表數(shù)量級、表面粗糙度值面粗糙度值Ra為為

6、0.001m m數(shù)量級的加工方法。數(shù)量級的加工方法。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法二、實現(xiàn)精密和超精密加工的條件二、實現(xiàn)精密和超精密加工的條件 1.加工環(huán)境加工環(huán)境 精密加工和超精密加工必須具有超穩(wěn)定的加工環(huán)境。因為加精密加工和超精密加工必須具有超穩(wěn)定的加工環(huán)境。因為加工環(huán)境的極微小變化都可能影響加工精度超穩(wěn)定加工環(huán)境主工環(huán)境的極微小變化都可能影響加工精度超穩(wěn)定加工環(huán)境主要是指在恒溫、防振、超凈三個方面的要求。要是指在恒溫、防振、超凈三個方面的要求。 2.工具切工具切(磨磨)削性能削性能 精密加工和超精密加工必須能均勻地去除不大于工件加工精精密

7、加工和超精密加工必須能均勻地去除不大于工件加工精度要求的極薄的金屬層。度要求的極薄的金屬層。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 3.機床設備機床設備 精密加工和超精密加工必須依靠高精密加工設備。高精密加精密加工和超精密加工必須依靠高精密加工設備。高精密加工機床應具備以下條件工機床應具備以下條件: (1)機床主軸有極高的回轉(zhuǎn)精度及很高的剛性和熱穩(wěn)定性。機床主軸有極高的回轉(zhuǎn)精度及很高的剛性和熱穩(wěn)定性。 (2)機床進給系統(tǒng)有超精確的勻速直線性機床進給系統(tǒng)有超精確的勻速直線性.保證在超低速條件保證在超低速條件下進給均勻下進給均勻.不發(fā)生爬行。不發(fā)生爬行。

8、(3)為了在超精密加工時實現(xiàn)微量進給為了在超精密加工時實現(xiàn)微量進給.機床必須配備位移精機床必須配備位移精度極高的微量進給機構(gòu)。度極高的微量進給機構(gòu)。 (4)采用微型計算機控制系統(tǒng)采用微型計算機控制系統(tǒng).自適應控制系統(tǒng)自適應控制系統(tǒng).避免手工操作避免手工操作引起的隨機誤差。引起的隨機誤差。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 4.工件材料工件材料 精密加工和超精密加工對工件的材質(zhì)有很高的要求。選擇材精密加工和超精密加工對工件的材質(zhì)有很高的要求。選擇材料不僅要從強度、剛度方面考慮料不僅要從強度、剛度方面考慮.而且更要注重材料加工工藝而且更要注重材料加工工

9、藝性。為了滿足加工要求性。為了滿足加工要求.工件材料本身必須均勻一致工件材料本身必須均勻一致.不允許不允許存在微觀缺陷存在微觀缺陷.有些零件甚至對材料組織的纖維化也有一定要有些零件甚至對材料組織的纖維化也有一定要求求.如精密硬磁盤的鋁合金盤基就不允許有組織纖維化。如精密硬磁盤的鋁合金盤基就不允許有組織纖維化。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 5.測控技術測控技術 精密測量與控制是精密加工和超精密加工的必要條件精密測量與控制是精密加工和超精密加工的必要條件.加工中加工中常常常采用在線檢測、在位檢測、在線補償、預測預報及適常采用在線檢測、在位檢測、在

10、線補償、預測預報及適應控制等手段應控制等手段.如果不具備與加工精度相適應的測量技術如果不具備與加工精度相適應的測量技術.就就不能判斷加工精度是否達到要求不能判斷加工精度是否達到要求.也就無法為加工精度的進一也就無法為加工精度的進一步提高指出方向。測量儀器的精度一般總是要比機床的加工步提高指出方向。測量儀器的精度一般總是要比機床的加工精度高一個數(shù)量級精度高一個數(shù)量級.目前目前.超精密加工所用測量儀器多為激光超精密加工所用測量儀器多為激光干涉儀和高靈敏度的電氣測量儀。干涉儀和高靈敏度的電氣測量儀。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 靈敏的誤差補償系統(tǒng)也

11、是必不可少的。誤差補償系統(tǒng)一般由靈敏的誤差補償系統(tǒng)也是必不可少的。誤差補償系統(tǒng)一般由測量裝置、控制裝置及補償裝置三部分組成。測量裝置向補測量裝置、控制裝置及補償裝置三部分組成。測量裝置向補償裝置發(fā)出脈沖信號償裝置發(fā)出脈沖信號.后者接受信號后進行脈沖補償。每次補后者接受信號后進行脈沖補償。每次補償量的大小償量的大小.取決于加工精度及刀具磨損情況。每次補償量越取決于加工精度及刀具磨損情況。每次補償量越小小.補償精度越高補償精度越高.工件尺寸分散范圍越小工件尺寸分散范圍越小.但對補償機構(gòu)的靈但對補償機構(gòu)的靈敏度要求越高。敏度要求越高。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和

12、超精密加工方法三、精密加工和超精密加工的工藝特點三、精密加工和超精密加工的工藝特點 精密加工、超精密加工和一般加工比較有其獨特的特性精密加工、超精密加工和一般加工比較有其獨特的特性: (1)精密加工和超精密加工都是以精密元件為加工對象精密加工和超精密加工都是以精密元件為加工對象. (2)精密加工和超精密加工不僅要保證很高的精度和表面質(zhì)精密加工和超精密加工不僅要保證很高的精度和表面質(zhì)量量.同時要求有很高的穩(wěn)定性或保持性同時要求有很高的穩(wěn)定性或保持性.不受外界條件變化的不受外界條件變化的干擾。干擾。 (3)精密測量是精密加工的必要條件精密測量是精密加工的必要條件.沒有相應的精密測量手沒有相應的精密

13、測量手段段.就不能科學地衡量精密加工所達到的精度和表面質(zhì)量。就不能科學地衡量精密加工所達到的精度和表面質(zhì)量。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 (4)現(xiàn)代精密加工常常與微細加工結(jié)合在一起現(xiàn)代精密加工常常與微細加工結(jié)合在一起.要有與精度相要有與精度相適應的微量切削適應的微量切削.因此出現(xiàn)了一系列精密加工和微細加工的方因此出現(xiàn)了一系列精密加工和微細加工的方法法. (5)現(xiàn)代精密加工和超精密加工常常和自動控制聯(lián)系在一起現(xiàn)代精密加工和超精密加工常常和自動控制聯(lián)系在一起.廣泛采用微型計算機控制、自適應控制系統(tǒng)廣泛采用微型計算機控制、自適應控制系統(tǒng).以避免手工

14、操作以避免手工操作引起的隨機誤差引起的隨機誤差.提高加工質(zhì)量。提高加工質(zhì)量。 (6)現(xiàn)代精密加工和超精密加工常常采用復合加工技術現(xiàn)代精密加工和超精密加工常常采用復合加工技術.以達以達到更理想的效果到更理想的效果.上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法四、常用精密加工和超精密加工方法四、常用精密加工和超精密加工方法 1.金剛石超精密切削金剛石超精密切削 1)切削機理切削機理 2)金剛石刀具的刃磨及切削參數(shù)金剛石刀具的刃磨及切削參數(shù)上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 2.精密磨削及金剛石超精密磨削精密磨削及金剛

15、石超精密磨削 精密磨削是指加工精度為精密磨削是指加工精度為10.1，表面粗糙度為，表面粗糙度為Ra0.160.006的磨削方法的磨削方法; 而超精密磨削是指加工精而超精密磨削是指加工精度高于度高于0.1，表面粗糙度值小于，表面粗糙度值小于Ra0.040.02 的磨削的磨削方法。方法。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 1)精密磨削及超精密磨削的加工機理精密磨削及超精密磨削的加工機理 精密磨削主要是靠對普通磨料砂輪的精細修整精密磨削主要是靠對普通磨料砂輪的精細修整.使磨粒具有微使磨粒具有微刃性和等高性。等高的微刃在磨削時能切除極薄的金屬刃性和等高性。

16、等高的微刃在磨削時能切除極薄的金屬.從而從而獲得具有大量極細微磨痕、殘留高度極小的加工表面獲得具有大量極細微磨痕、殘留高度極小的加工表面;再加上再加上無火花階段微刃的滑擠、摩擦、拋光作用無火花階段微刃的滑擠、摩擦、拋光作用.使工件得到很高的使工件得到很高的加工精度。加工精度。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 2)金剛石砂輪的修整金剛石砂輪的修整 磨削的精度通常與砂輪的修整有很大的關系。粗粒度金剛石磨削的精度通常與砂輪的修整有很大的關系。粗粒度金剛石砂輪的修整常常采用金剛筆車削法和碳化硅砂輪磨削法砂輪的修整常常采用金剛筆車削法和碳化硅砂輪磨削法.形

17、成形成等高的微刃等高的微刃;這些方法都需工件停止加工并讓開位置才能操作這些方法都需工件停止加工并讓開位置才能操作.修整器磨損較快修整器磨損較快.輔助加工時間增多輔助加工時間增多.生產(chǎn)率低。對于細粒度生產(chǎn)率低。對于細粒度金剛石砂輪磨削高硬度、高脆性材料時金剛石砂輪磨削高硬度、高脆性材料時.常常常采用與特種加常采用與特種加工工藝方法相結(jié)合的在線修整方法。工工藝方法相結(jié)合的在線修整方法。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 3)超精密磨床的技術要求超精密磨床的技術要求 為適應和達到精密、超精密加工的條件為適應和達到精密、超精密加工的條件.對于金剛石精密及超

18、對于金剛石精密及超精密磨削精密磨削.其磨床設備應達到以下特殊要求其磨床設備應達到以下特殊要求: 很高的主軸回轉(zhuǎn)精度和很高的導軌直線度很高的主軸回轉(zhuǎn)精度和很高的導軌直線度.以保證工件的幾以保證工件的幾何形狀精度何形狀精度;常常采用大理石導軌增加熱穩(wěn)定性常常采用大理石導軌增加熱穩(wěn)定性; 應配備有微進給機構(gòu)應配備有微進給機構(gòu).以保證工件的尺寸精度以及砂輪修整以保證工件的尺寸精度以及砂輪修整時的微刃性和等高性時的微刃性和等高性; 工作臺導軌低速運動的平穩(wěn)性要好工作臺導軌低速運動的平穩(wěn)性要好.不產(chǎn)生爬行、振動不產(chǎn)生爬行、振動.以以保證砂輪修整質(zhì)量和穩(wěn)定的磨削過程。保證砂輪修整質(zhì)量和穩(wěn)定的磨削過程。 上一

19、頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 4)精密磨削及超精密磨削的應用精密磨削及超精密磨削的應用 精密磨削及超精密磨削主要用于對鋼鐵等黑色金屬材料的精精密磨削及超精密磨削主要用于對鋼鐵等黑色金屬材料的精密加工及超精密加工。如果采用金剛石砂輪和立方氮化硼砂密加工及超精密加工。如果采用金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪輪.還可對各種高硬度、高脆性材料還可對各種高硬度、高脆性材料(如硬質(zhì)合金、陶瓷、玻如硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等璃等)和高溫合金材料進行精密加工和超精加工。因此和高溫合金材料進行精密加工和超精加工。因此.精密精密磨削及超精密磨削加工的應用范圍十分廣闊。磨削及超

20、精密磨削加工的應用范圍十分廣闊。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法 3.細微加工技術細微加工技術 微機械是科技發(fā)展的重要方向微機械是科技發(fā)展的重要方向.如未來的微型機器人可以進人如未來的微型機器人可以進人到人體的血管里去清除到人體的血管里去清除“垃圾垃圾”、排除、排除“故障故障”等。微等。微機械是指尺寸為毫米級以及更小的微型機械機械是指尺寸為毫米級以及更小的微型機械.而細微加工則是而細微加工則是微機械、微電子技術發(fā)展之基礎微機械、微電子技術發(fā)展之基礎.為此世界各國都投人巨資人為此世界各國都投人巨資人發(fā)展細微加工技術發(fā)展細微加工技術.比如當今正在流行

21、的比如當今正在流行的“納米加工技術納米加工技術”。 細微加工技術是指制造微小尺寸零件、部件和裝置的加工和細微加工技術是指制造微小尺寸零件、部件和裝置的加工和裝配技術裝配技術.它屬于精密、超精密加工的范疇。因而其工藝技術它屬于精密、超精密加工的范疇。因而其工藝技術包括包括:精密和超精密的切削與磨削方法精密和超精密的切削與磨削方法;絕大多數(shù)的特種加工絕大多數(shù)的特種加工方法方法;與特種加工有機結(jié)合的復合加工方法三類與特種加工有機結(jié)合的復合加工方法三類.上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工方法五、超精密加工的發(fā)展趨勢五、超精密加工的發(fā)展趨勢 (1)高精度、高效率

22、高精度、高效率 (2)工藝整合化。工藝整合化。 (3)大型化、微型化。大型化、微型化。 (4)在線檢測。在線檢測。 (5)智能化。智能化。 (6)綠色化。綠色化。上一頁 返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割一、電火花加工的原理、特點應用一、電火花加工的原理、特點應用 電火花加工又稱電腐蝕加工電火花加工又稱電腐蝕加工.包括使用模具電極的型腔加工和包括使用模具電極的型腔加工和使用電極絲的線切割加工。隨著加工速度和電極損耗等加工使用電極絲的線切割加工。隨著加工速度和電極損耗等加工特性的改善特性的改善.電火花加工得到了很廣泛的應用電火花加工得到了很廣泛的應用.從大到幾米的從大到幾米的

23、金屬模具金屬模具.小到幾微米的孔和槽都可以加工。特別是電火花線小到幾微米的孔和槽都可以加工。特別是電火花線切割機床的出現(xiàn)切割機床的出現(xiàn).使其應用范圍更加廣泛。使其應用范圍更加廣泛。下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 1.電火花加工的基本原理電火花加工的基本原理 電火花加工的原理是基于工具電極與工件電極電火花加工的原理是基于工具電極與工件電極(正極與負極正極與負極)之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象來對工件進行加工之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象來對工件進行加工.以達以達到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求。到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求。 要將電腐蝕現(xiàn)象用于金屬材料的尺寸

24、加工要將電腐蝕現(xiàn)象用于金屬材料的尺寸加工.必須具備以下條件必須具備以下條件:上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 (1)放電點必須有足夠的火花放電強度放電點必須有足夠的火花放電強度. (2)放電是短時間的脈沖放電。放電是短時間的脈沖放電。 (3)先后兩次脈沖放電之間先后兩次脈沖放電之間.要有足夠的停歇時間使極間介電要有足夠的停歇時間使極間介電液消除電離液消除電離.恢復其介電性能恢復其介電性能.以保證每次放電不在同一點重以保證每次放電不在同一點重復進行復進行.避免發(fā)生局部燒傷現(xiàn)象。避免發(fā)生局部燒傷現(xiàn)象。 (4)工具與工件之間始終維持一定的間隙。工具與工件之間始終維

25、持一定的間隙。 (5)極間充有一定的液體介質(zhì)極間充有一定的液體介質(zhì).并使脈沖放電產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物并使脈沖放電產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物及時擴散、排出及時擴散、排出.使重復性脈沖放電順利進行。使重復性脈沖放電順利進行。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 2.電火花加工的特點電火花加工的特點 1)電火花加工的優(yōu)點電火花加工的優(yōu)點 (1)適合于難切削材料的加工。適合于難切削材料的加工。 (2)可以加工特殊及復雜形狀的零件?？梢约庸ぬ厥饧皬碗s形狀的零件。 (3)主要用于加工金屬等導電材料一定條件下也可以加工半主要用于加工金屬等導電材料一定條件下也可以加工半導體和非導體材料。導體和非

26、導體材料。 (4)加工表面微觀形貌圓滑加工表面微觀形貌圓滑.工件的棱邊、尖角處無毛刺、工件的棱邊、尖角處無毛刺、塌邊。塌邊。 (5)工藝靈活性大工藝靈活性大.本身有本身有“正極性加工正極性加工”(工件接電源正極工件接電源正極)和和“負極性加工負極性加工”(工件接電源負極工件接電源負極)加工之分加工之分;還可與其他還可與其他工藝結(jié)合工藝結(jié)合.形成復合加工形成復合加工.如與電解加工復合。如與電解加工復合。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 2)電火花加工的局限性電火花加工的局限性 (1)一般加工速度較慢。一般加工速度較慢。 (2)存在電極損耗和二次放電。存在電極損

27、耗和二次放電。 (3)最小角部半徑有限制一般電。最小角部半徑有限制一般電。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 3.電火花加工的工藝方法分類及其應用電火花加工的工藝方法分類及其應用 按工具電極和工件相對運動的方式和用途的不同按工具電極和工件相對運動的方式和用途的不同.電火花加工電火花加工大致可分為電火花穿孔成型加工、電火花線切割、電火花磨大致可分為電火花穿孔成型加工、電火花線切割、電火花磨削和鎖磨、電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、削和鎖磨、電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、電火花表面強化與刻字六大類電火花表面強化與刻字六大類.上一頁 下一頁

28、返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 4.電火花成型加工工藝電火花成型加工工藝 電火花成型加工主要包括穿孔加工和型腔加工兩大類。電火花成型加工主要包括穿孔加工和型腔加工兩大類。 1)沖模加工沖模加工 沖模加工是電火花穿孔加工的典型應用。一副沖模的主要零沖模加工是電火花穿孔加工的典型應用。一副沖模的主要零件是沖頭和凹模。沖頭可用成形磨削等一系列機械加工方法件是沖頭和凹模。沖頭可用成形磨削等一系列機械加工方法加工。加工。 (1)工藝方法。衡量一副沖模質(zhì)量的主要技術指標是工藝方法。衡量一副沖模質(zhì)量的主要技術指標是:沖頭和沖頭和凹模的配合間隙、尺寸精度、表面粗糙度、刃口高度、刃口凹模

29、的配合間隙、尺寸精度、表面粗糙度、刃口高度、刃口斜度和落料角。斜度和落料角。 直接配合法。直接配合法。 修配沖頭法。修配沖頭法。 修配電極法。修配電極法。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 (2)工具電極。當采用直接配合法時工具電極。當采用直接配合法時.為了使沖頭和工具電極為了使沖頭和工具電極能同時用砂輪磨削能同時用砂輪磨削.工具電極的材料就只能是鋼或鑄鐵。用鑄工具電極的材料就只能是鋼或鑄鐵。用鑄鐵電極時的電火花穿孔加工過程比較穩(wěn)定鐵電極時的電火花穿孔加工過程比較穩(wěn)定.生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高.成本低。成本低。鋼電極加工后的凹槽表面粗糙度值低鋼電極加工后的凹槽表面粗糙

30、度值低.而且制造時可把工具電而且制造時可把工具電極和沖頭做成整體。因此極和沖頭做成整體。因此.應當根據(jù)具體情況來選用。當采用應當根據(jù)具體情況來選用。當采用其他兩種達到配合間隙要求的方法時其他兩種達到配合間隙要求的方法時.可用紫銅作為工具電極可用紫銅作為工具電極的材料的材料.而對精度要求高的沖模而對精度要求高的沖模.則可用銅鎢或銀鎢電極。則可用銅鎢或銀鎢電極。 (3)電規(guī)準的確定與轉(zhuǎn)換。電規(guī)準的確定與轉(zhuǎn)換。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 2)型腔模加工型腔模加工 型腔模的電火花加工有其特定的工藝約束條件型腔模的電火花加工有其特定的工藝約束條件;型腔是盲孔型腔

31、是盲孔.工具電極的損耗直接影響型腔的精度而無法通過進給補償工具電極的損耗直接影響型腔的精度而無法通過進給補償;工工作液循環(huán)困難作液循環(huán)困難.蝕除產(chǎn)物排除條件差蝕除產(chǎn)物排除條件差;金屬去除量大金屬去除量大;加工面積加工面積變化大等。變化大等。 1)工藝方法。由于以上特點工藝方法。由于以上特點.型腔膜的電火花加工就不能只型腔膜的電火花加工就不能只是用一個與型腔形狀相對應的整體成型電極沿著型腔的深度是用一個與型腔形狀相對應的整體成型電極沿著型腔的深度方向進給。當前常用的型腔模電火花加工方法有以下幾種方向進給。當前常用的型腔模電火花加工方法有以下幾種: 單電極平動加工法。單電極平動加工法。 多次更換電

32、極法。多次更換電極法。 分解電極法。分解電極法。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 (2)工具電極。目前在型腔加工中應用較多的電極材料有紫工具電極。目前在型腔加工中應用較多的電極材料有紫銅和石墨兩種。它們的共同特點是銅和石墨兩種。它們的共同特點是:損耗小、生產(chǎn)效率高、加損耗小、生產(chǎn)效率高、加工穩(wěn)定性好。兩者相比工穩(wěn)定性好。兩者相比.紫銅電極的尺寸精度較好紫銅電極的尺寸精度較好.不會崩刃不會崩刃塌角塌角.能制成薄片和其他復雜的形狀能制成薄片和其他復雜的形狀.加工過程中不易拉弧燒加工過程中不易拉弧燒傷傷.工件的表面粗糙度值低。石墨電極易于成形和修整工件的表面粗糙度

33、值低。石墨電極易于成形和修整.質(zhì)量質(zhì)量比較輕比較輕.但加工表面粗糙度不如紫銅電極好但加工表面粗糙度不如紫銅電極好.而且精加工時的而且精加工時的損耗較大。銅鎢、銀鎢電極的抗損耗性能非常好損耗較大。銅鎢、銀鎢電極的抗損耗性能非常好.但材料價格但材料價格很貴很貴.故僅在加工高精度的型腔模時才采用。故僅在加工高精度的型腔模時才采用。 (3)加工規(guī)準的選擇、轉(zhuǎn)換和平動量的分配。加工規(guī)準的選擇、轉(zhuǎn)換和平動量的分配。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割二、電火荻線切割加工二、電火荻線切割加工 1.線切割加工的特點線切割加工的特點 (1)采用水或水基工作液不會引燃起火采用水或水

34、基工作液不會引燃起火.容易實現(xiàn)安全無人運容易實現(xiàn)安全無人運轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 (2)電極絲與工件始終有相對運動電極絲與工件始終有相對運動.尤其是快速走絲電火花線尤其是快速走絲電火花線切割加工切割加工.間隙狀態(tài)可以認為是由正?；鸹ǚ烹?、開路和短路間隙狀態(tài)可以認為是由正常火花放電、開路和短路這三種狀態(tài)組成這三種狀態(tài)組成.不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧放電。不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧放電。 (3)電極與工件之間存在著電極與工件之間存在著“疏松接觸疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象。式輕壓放電現(xiàn)象。因此電極短路已不成為大問題。因此電極短路已不成為大問題。 (4)省掉了成型的工具電極省掉了成型的工具電極.大大降低了成型工具電極的設計大大降

35、低了成型工具電極的設計和制造費用和制造費用.縮短了生產(chǎn)準備時間。這對新產(chǎn)品的試制是很有縮短了生產(chǎn)準備時間。這對新產(chǎn)品的試制是很有意義的。意義的。 上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 (5)由于電極絲比較細由于電極絲比較細.可以加工微細異形孔、窄縫和復雜形可以加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的工件。由于切縫很窄狀的工件。由于切縫很窄.且只對工件材料進行且只對工件材料進行“套料套料”加加工工.實際金屬去除量很少實際金屬去除量很少.材料的利用率和能量利用率都很高。材料的利用率和能量利用率都很高。這尤其是對加工貴重金屬有重要意義。這尤其是對加工貴重金屬有重要意義。 (6

36、)由于采用移動的長電極絲進行加工由于采用移動的長電極絲進行加工.單位長度電極絲的損單位長度電極絲的損耗少耗少.對加工精度的影響小對加工精度的影響小.特別在低速走絲線切割加工時特別在低速走絲線切割加工時.電電極絲一次使用極絲一次使用.電極損耗對加工精度的影響更小。電極損耗對加工精度的影響更小。 (7)在實體部分開始切割時在實體部分開始切割時.需加工穿絲用的預孔。需加工穿絲用的預孔。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 電火花加工及線切割電火花加工及線切割 2.線切割加工的應用范圍線切割加工的應用范圍 線切割加工為新產(chǎn)品試制、精密零件及模具制造開辟了一條線切割加工為新產(chǎn)品試制、精密零件及模具制造開辟了一

37、條新的工藝途徑新的工藝途徑.主要應用于以下幾個方面。主要應用于以下幾個方面。 (1)加工模具。加工模具。 (2)加工電火花成型加工用的電極。加工電火花成型加工用的電極。 (3)加工零件。加工零件。上一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 激光加工激光加工 1.激光加工的基本原理激光加工的基本原理 激光加工就是利用激光器發(fā)射出來的具有高方向性和高亮度激光加工就是利用激光器發(fā)射出來的具有高方向性和高亮度的激光的激光.通過光學系統(tǒng)把激光束聚焦成一個極小的光斑通過光學系統(tǒng)把激光束聚焦成一個極小的光斑(直徑直徑僅有幾微米或幾十微米僅有幾微米或幾十微米).使光斑處獲得極高的能量密度達到使光斑處獲得極高的能量密度達到上萬攝氏度的高溫上萬攝氏度的高溫.從