第八章特種加工工藝電子教案

第八章特種加工工藝第一節(jié)

概述第二節(jié)

電火花加工

第三節(jié)激光加工第四節(jié)超聲波加工第一節(jié)概述一、特種加工的基本概念二、特種加工的分類三、特種加工的特點(diǎn)四、特種加工的應(yīng)用第一節(jié)概述一、特種加工的基本概念特種加工又被稱為非傳統(tǒng)或非常規(guī)加工。英譯：Non-traditional（conventional）Machining，簡(jiǎn)寫(xiě)：NTM或NCM。第一節(jié)概述二、特種加工方法的分類第一節(jié)概述第一節(jié)概述三、特種加工的特點(diǎn)特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同點(diǎn)是：1）主要依靠機(jī)械能以外的能量去除材料，多數(shù)屬于“熔溶加工”的范疇。2）加工用的工具硬度一般低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克剛”；也可以不使用工具而通過(guò)某種介質(zhì)進(jìn)行加工。3）加工過(guò)程中工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力，工件很少產(chǎn)生受力、受熱變形，有利于提高工件的加工精度和表面質(zhì)量。第一節(jié)概述四、特種加工的應(yīng)用特別適合于加工難加工的材料、復(fù)雜的零件表面以及一些特殊的精密微細(xì)的結(jié)構(gòu)。廣泛地應(yīng)用于模具、刀具、量具、微電子元器件、生物醫(yī)療、儀器儀表、紡織、汽車、航空航天等生產(chǎn)領(lǐng)域。第二節(jié)電火花加工一、工作原理電火花加工的原理是基于工具和工件（正、負(fù)電極)之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量等加工要求的方法。第二節(jié)電火花加工工作原理第二節(jié)電火花加工要達(dá)到上述加工目的，設(shè)備裝置必需要達(dá)到以下三個(gè)條件：1）工具電極和工件被加工表面之間經(jīng)常保持一定的放電間隙（通常約為幾微米至幾百微米）。2）火花放電必須是瞬時(shí)的脈沖性放電，放電延續(xù)一段時(shí)間后，需停歇一段時(shí)間，放電延續(xù)時(shí)間一般為10-7~10-3s。3）火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行，例如煤油、皂化液或去離子水等。第二節(jié)電火花加工二、電火花加工的特點(diǎn)⑴電火花加工的優(yōu)點(diǎn)：1）適合于難切削材料的加工

2）可以加工特殊及復(fù)雜形狀的零件3）主要用于加工金屬等導(dǎo)電材料，一定條件下也可以加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。第二節(jié)電火花加工4）加工表面微觀形貌圓滑，工件的棱邊、尖角處無(wú)毛刺、塌邊；5）工藝靈活性大，本身有“正極性加工”（工件接電源正極）和“負(fù)極性加工”（工件接電源負(fù)極）加工之分；還可與其他工藝結(jié)合，形成復(fù)合加工，如與電解加工復(fù)合；第二節(jié)電火花加工⑵電火花加工的局限性1）一般加工速度較慢2）存在電極損耗和二次放電3）最小角部半徑有限制第二節(jié)電火花加工三、影響電火花加工精度和表面質(zhì)量的主要因素與傳統(tǒng)的機(jī)械加工一樣，機(jī)床本身的各種誤差，工件和工具電極的定位、安裝誤差都會(huì)影響到電火花加工的精度。另外，與電火花加工工藝有關(guān)的主要因素是放電間隙的大小及其一致性、工具電極的損耗及其穩(wěn)定等。

第二節(jié)電火花加工四、電火花加工的工藝方法分類電火花成型加工電火花線切割加工電火花磨削加工電火花包絡(luò)加工第二節(jié)電火花加工1、電火花成型加工（1）加工原理第二節(jié)電火花加工電火花成型加工機(jī)床的組成第二節(jié)電火花加工（2）應(yīng)用：1）可以加工特殊及復(fù)雜形狀的零件2）適合于難切削材料的加工

3）廣泛地應(yīng)用于工模具、刀具、量具、微電子元器件、生物醫(yī)療、儀器儀表、紡織、汽車、航空航天等生產(chǎn)領(lǐng)域。第二節(jié)電火花加工2、電火花線切割加工

（1）電火花線切割加工的基本原理利用軸向移動(dòng)的細(xì)金屬絲作為工具電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電，以實(shí)現(xiàn)金屬切割的加工方法。第二節(jié)電火花加工第二節(jié)電火花加工1.按電極絲運(yùn)動(dòng)速度分2.按電極絲位置分3.按工作液供給方式分快走絲6-10m/s慢走絲0.001-0.25m/s立式臥式?jīng)_液式浸液式（2）電火花線切割機(jī)床的分類第二節(jié)電火花加工（3）電火花線切割加工的特點(diǎn)

脈沖放電加工，無(wú)宏觀切削力電極絲沿軸向運(yùn)動(dòng)，并相對(duì)工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),單位長(zhǎng)度電極絲的損耗少，對(duì)加工精度的影響小，多用于加工零件上的直壁曲面切縫可窄達(dá)僅0.005mm，材料利用率高第二節(jié)電火花加工（3）電火花線切割加工的特點(diǎn)

可加工高硬度材料一般采用水基工作液，安全可靠省掉了成型的工具電極，大大降低了成型工具電極的設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。在實(shí)體部分開(kāi)始切割時(shí)，需加工穿絲用的預(yù)孔.第二節(jié)電火花加工

（4）電火花線切割加工的應(yīng)用

1）加工模具

2）加工電火花成型加工用的電極

3）直接在板料上割出零件

第二節(jié)電火花加工微細(xì)結(jié)構(gòu)零件第二節(jié)電火花加工第三節(jié)激光加工

一．激光加工的工作原理

第三節(jié)激光加工二、激光加工的特點(diǎn)1）激光瞬時(shí)功率密度高，幾乎可以加工任何高硬、耐熱材料，適用范圍廣。2）激光光斑大小可以聚焦到微米級(jí)，輸出功率可以調(diào)節(jié)，因此可用以精密微細(xì)加工。3）無(wú)機(jī)械接觸作用，沒(méi)有工具損耗，不會(huì)產(chǎn)生加工變形。4）加工速度快、熱影響區(qū)小，幾乎無(wú)熱變形。

第三節(jié)激光加工5）生產(chǎn)率高。6）設(shè)備復(fù)雜，一次性投資較大。7）靠聚焦點(diǎn)去除材料，激光打孔和切割的激光深度受限，目前的切割、打孔厚（深）度一般不超過(guò)10mm，因而主要用于薄件加工。

第三節(jié)激光加工三．激光加工的應(yīng)用⑴激光打孔

⑵激光切割

⑶激光焊接

(4)激光熱處理第四節(jié)超聲波加工

一、超聲波加工的原理

第四節(jié)