精密加工及特種加工1107

金屬工藝學——青島工學院

2011年11月7第四章

精密加工和特種加工簡介

第一節(jié)：精密加工精整加工：精加工后從工價上切除很薄的材料層，目的是提高工件精度和減小表面粗糙度值如研磨和珩磨等光整加工：不切除或少切除極薄材料層，目的是減小表面粗糙度值，如超級光磨和拋光等

精密加工一、研磨IT5~IT1,Ra值0.1~0.01μm研磨是在研具與工件之間置以研磨劑，對工件表面進行精磨加工的方法。研磨加工6研磨劑：1.磨料：機械切削作用（氧化鋁、碳化硅、金剛石）2.研磨液：冷卻、潤滑作用（煤油、汽油、機油）3.輔助填料：使金屬表面產生極薄、較軟的化合物薄膜（硬脂酸、油酸）研具：1.比工件材料軟2.涂敷、鑲嵌磨料3.用鑄鐵、軟鋼、黃銅、塑料或硬木制造（鑄鐵常用）一、研磨

精密加工研磨的特點及應用1.研磨所用的設備和研具簡單，成本低2.可提高尺寸精度、形狀精度，不能提高位置精度3.研磨生產率低，余量不應超過0.01~0.03mm4.研磨劑易于飛濺，污染環(huán)境5.應用范圍廣（平面、圓柱面、圓錐面、螺紋表面、齒輪齒面等）一、研磨

精密加工二、珩磨IT6~IT4,Ra值0.2~0.05μm主要是利用帶有油石的珩磨頭對孔進行精磨加工的方法。

精密加工珩磨加工4二、珩磨

精密加工油石用粘結劑與油石座固結在一起，油石兩端用彈簧圈箍住。調整珩磨頭的工作尺寸、油石對孔壁的工作壓力通過調整錐和頂銷，使油石脹開，向下調整螺母，二、珩磨

精密加工珩磨的特點及應用1.珩磨效率高2.可提高尺寸精度、形狀精度，不能提高位置精度3.可提高零件的耐磨性4.珩磨頭結構較復雜二、珩磨

精密加工三、超級光磨Ra值0.1~0.001μm用裝有細磨粒、低硬度油石的磨頭，在一定壓力下對工件表面進行光整加工的方法

精密加工超級光磨4當油石最初與比較粗糙的工件表面接觸時，不能形成完整的油膜；隨著工件表面被逐漸磨平，細微切屑等嵌入油石空隙，形成完整的潤滑油膜，切削作用逐漸減弱，經過光整拋光階段，最后自動停止切削作用,這種現象是超精加工特有的。三、超級光磨

精密加工超精加工的工藝特點1.設備簡單，也可用通用機床改裝，自動化程度高，操作簡便2.加工余量極?。?~10um）3.生產率高4.加工表面耐磨性好三、超級光磨

精密加工四、拋光拋光是在高速旋轉的拋光輪上涂磨膏，對工件表面進行光整加工的方法，即是在磨光的基礎上，對物體表面進行光亮化處理。表面粗糙度值可達0.1~0.012μm橡皮砂輪拋光磨頭

精密加工拋光6

精密加工成型面車削和表面修光實例14金屬工藝學——青島工學院

2011年11月10第二節(jié)：特種加工特種加工特種加工一、電火花加工兩極之間火花放電電腐蝕去除材料電火花工作機理2電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：電火花加工示意圖1．工具電極 電火花加工用的工具是電火花放電時的電極之一，故稱為工具電極，有時簡稱電極。電極的材料常常是銅。電火花加工示意圖2．放電間隙 放電間隙是放電時工具電極和工件間的距離，它的大小一般在0.01～0.5mm之間，粗加工時間隙較大，精加工時則較小。電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：3．脈沖寬度ti(μs)

脈沖寬度簡稱脈寬，是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續(xù)時間。為了防止電弧燒傷，電火花加工只能用斷斷續(xù)續(xù)的脈沖電壓波。一般來說，粗加工時可用較大的脈寬，精加工時只能用較小的脈寬。

電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：4．脈沖間隔to(μs) 脈沖間隔簡稱脈間或間隔，它是兩個電壓脈沖之間的間隔時間。間隔時間過短，容易產生電弧放電，燒傷電極和工件；脈間選得過長，將降低加工生產率。加工面積、加工深度較大時，脈間也應稍大。電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：5．放電時間(電流脈寬)te(μs)

放電時間是工作液介質擊穿后放電間隙中流過放電電流的時間，即電流脈寬，它比電壓脈寬稍小，二者相差一個擊穿延時td。ti（脈沖寬度）和te對電火花加工的生產率、表面粗糙度和電極損耗有很大影響，但實際起作用的是電流脈寬te。電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：6．擊穿延時td(μs)

從間隙兩端加上脈沖電壓后，一般均要經過一小段延續(xù)時間td，工作液介質才能被擊穿放電，這一小段時間td稱為擊穿延時。電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：7．脈沖周期tP(μs) 一個電壓脈沖開始到下一個電壓脈沖開始之間的時間稱為脈沖周期，顯然tP=ti(脈沖寬度)+to(脈沖間隔)。

8．脈沖頻率fP(Hz) 脈沖頻率是指單位時間內電源發(fā)出的脈沖個數。顯然，它與脈沖周期tP互為倒數，即9．有效脈沖頻率fe(HZ) 有效脈沖頻率是單位時間內在放電間隙上發(fā)生有效放電的次數，又稱工作脈沖頻率。10．脈沖利用率λ 脈沖利用率λ是有效脈沖頻率fe與脈沖頻率fp之比，又稱頻率比，即電火花加工的常用術語電火花加工中常用的主要名詞術語和符號如下：特種加工成型面加工電火花加工的特點：1.加工導電材料，也可加工半導體材料2.工具與工件不接觸，作用力極小3.脈沖放電時間短，冷卻作用好，加工表面熱影響小特種加工電火花線切割電火花線切割4快速走絲8慢速走絲10特種加工電火花線切割加工的特點：1.加工導電材料，也可加工半導體材料2.工具與工件不接觸，作用力極小3.脈沖放電時間短，冷卻作用好，加工表面熱影響小4.無需成型的工具電極5.電極絲較細，切縫較窄6.不能加工盲孔零件或階梯形成型表面特種加工特種加工

電解加工是在工具和工件之間接上直流電源，工件接陽極，工具接陰極。工具極一般用鋼或不銹鋼等材料制成，兩極間外加直流電壓6～24V，極間間隙保持0.1～1mm，在間隙處通以6～60m／s的高速流動電解液，形成極間導電通路，產生電流，工件陽極表面的材料不斷產生溶解，其溶解物被高速流動的電解液及時沖走，工具陰極不斷進給，保持極間間隙。電解加工2電解加工特種加工（1）加工型面、型腔生產率高，比電火花加工高5～10倍。（2）陰極在加工中損耗極小，但加工精度不及電火花加工，棱角，小圓角（r<0.2mm）很難加工出來。（3）加工表面質量好，表面無毛刺、殘余應力和變形層。（4）設備要求防腐蝕、防污染，應配置廢水處理系統(tǒng)。電解加工的特點特種加工超聲加工特種加工超聲加工4機械撞擊+拋磨+空化作用超聲加工的特點：1.加工各種不導電硬脆材料2.加工效率低3.切削力小，切削熱少，特別對于加工某些不能承受較大機械力的零件比較有利。特種加工激光加工特種加工激光加工激光加工的特點：1.加工能量密度高，可加工任何硬度的金屬和非金屬材料，包括陶瓷、石英、金剛石等2.便于自動控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形和熱變形小3.可進行激光打孔、激光切割、激光雕刻等特種加工電子束加工1特種加工在真空條件下，利用電流加熱陰極發(fā)射電子束，經控制柵極初步聚焦后，由加速陽極加速，并通過電磁透鏡聚焦裝置進一步聚焦，使能量密度集中到直徑為5～10μm的斑點內。高速而能量密集的電子束沖擊到工件上，使被沖擊部分的材料溫度在幾分之一微秒內升高到幾千攝氏度以上，這時熱量還來不及向周圍擴散就可以把局部區(qū)域的材料瞬時熔化、汽化直至蒸發(fā)而去除。

電子束加工特種加工1.電子槍用來發(fā)射高速電子流，進行初步聚焦，并使電子加速。2.真空系統(tǒng)的作用是造成真空工作環(huán)境。3.控制系統(tǒng)由聚焦裝置、偏轉裝置和工作臺位移裝置等組成，控制電子束的束徑大小和方向，按照加工要求控制工作臺在水平面上的兩坐標位移