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1、,欢迎来到精密与特种加工的世界,主讲人：蔡兰蓉,联系方式：28117226 E-mail: 办公室：数控二楼,主讲人：蔡兰蓉,欢迎来到精密与特种加工的世界,成绩评定：平时成绩：50%出勤、课堂提问、实验成绩等期末成绩：50%笔试或论文,教材：特种加工哈尔滨工业大学 刘晋春,教学计划：课堂授课：24学时实验教学：8学时,教学大纲：特种加工技术：30学时精密切削磨削技术：2学时,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,雕刻的水晶作品,请你认真思考以下产品的加工方法!,
2、雕刻的水晶作品,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,加工整体叶轮,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,请你认真思考以下产品的加工方法!,第一章 概论,什么叫特种加工： 又叫非传统加工技术，一般指传统的切削加工方法以外的一些新的加工方法。 当传统切削加工方法对产品（或材料）无法实施或保证不了规定的精度要求时，而应用物理的（力、热、声、光、电）或化学的方法进行加工的手段。 一般指电火花加工、电化学加工、超声波加工、激光加工以及电子束加
3、工、离子束加工等。,第一节 特种加工的产生, 传统切削加工的特点： 靠刀具材料比工件硬、耐磨 靠机械能切除工件上多余材料,第一节 特种加工的产生,切削这么硬的材料，车刀很快就蹦刃,第一节 特种加工的产生,随着航空航天、核能、电子及汽车、机械工业的迅速发展，各种新材料和复杂形状的精密零部件大量涌现，对机械制造提出了新的要求：,第一节 特种加工的产生,1）解决各种难切削材料的加工问题,如硬质合金、鈦合金、耐热钢、金刚石、宝石等。,第一节 特种加工的产生,2）解决各种特殊复杂表面的加工问题,喷气涡轮机叶片、巡航导弹整体涡轮、模具，特殊断面的型孔、喷丝头等。,第一节 特种加工的产生,3）解决具有特殊要
4、求零件的加工问题,如薄壁、细长轴等低刚度零件。,第一节 特种加工的产生,传统切削加工方法很难甚至无法承担上述加工任务人们开始探索新的加工方法,第一节 特种加工的产生,不仅用机械能，而且还采用：.,第一节 特种加工的产生,特种加工本质和特点：, 主要用其它能量（电、光、化学、声、热等）去除材料。 工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 工具和工件间不接触、不存在明显作用力。,第二节 特种加工的分类,第二节 特种加工的分类,第二节 特种加工的分类,1）电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工、电火花线切割加工、电子束加工和离子束加工。2）电能与化学能作用方式有：电解加工、电铸加工和刷镀加工。3）化学
5、能与机械能作用方式有：电解磨削、电解珩磨。4）声能与机械能作用方式有：超声波加工。5）光能与热能作用方式有：激光加工。6）电能与机械能作用方式有：离子束加工。7）液流能与机械能作用方式有：挤压珩磨和水射流切割。,第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响,提高了材料的加工性,材料的加工性不再与硬度、强度等成直接、比例关系。,第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响,改变了零件的典型工艺路线,成形加工,淬 火,淬 火,成形加工,第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响,对产品零件的结构设计带来很大影响,镶拼结构,整体结构,第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响,提高了材料的加工性
6、,材料的加工性不再与硬度、强度等成直接、正比关系。,第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响,对传统的结构工艺性的好与坏需要重新衡量,方孔、小孔、深孔、弯孔、窄缝喷油嘴小孔、喷丝头小异形孔，涡轮叶片大量的小冷却深孔，窄缝，静压轴承、静压导轨的内油型腔,第二章 电火花加工,电火花加工（Electrical Discharge Machining, EDM）（放电加工或电蚀加工）： 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。,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,一、电火花加工的原理和设备组成,1电火花加工原理： 工件和工具之间脉冲性放电的电腐蚀现象来蚀除多余金属，以达到对零
7、件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,一、电火花加工的原理和设备组成,2加工条件：(1)工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的间隙，为0.02-0.1mm 。A 间隙过大极间电压不能击穿两极间介质而不能产生火花放电，间隙过小则会引起拉弧烧伤或短路。B 工件、工具电极不断被蚀除间隙将不断扩大。要求工具不但要随着工件材料的不断蚀除而进给。 C 必须要有自动进给调节系统来保持恰当的放电间隙。,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,一、电火花加工的原理和设备组成,2加工条件：(2)瞬时的脉冲放电，延续时间1s 1000s 后，需停歇一段时间。 A 放电停歇
8、使热量来不及扩散到其余部分，放电蚀除点局限在很小范围，实现微细加工。 B 持续电弧放电，会烧伤工件表面，而无法作尺寸加工。,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,一、电火花加工的原理和设备组成,2加工条件：(3)在绝缘液体介质中进行。绝缘强度为 103107 。 A 有利于产生脉冲性火花放电 B 排除 放电间隙中的电蚀物 C 对工具及工件表面起冷却作用,一、电火花加工的原理 和设备组成,3设备组成：,1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给调节装置 4-工具 5-工作液 6-过滤器 7-工作液泵 8-被蚀除的材料,一、电火花加工的原理和设备组成,4工作原理：,1）工具和工件与电源的两极相接，均浸在
9、有一定绝缘度的流体介质（通常用煤油或矿物油）中。2）脉冲电压加到两极之间，在工具电极向工件电极运动中，将极间最近点的液体介质击穿，形成火花放电。 3）由于放电通道截面积很小，通道中的瞬时高温使材料熔化和气化。单个脉冲能使工件表面形成微小凹坑，而无数个脉冲的积累将工件上的高点逐渐熔蚀。4）随着工具电极不断地向工件作进给运动，工具电极的形状便被复制在工件上。 5）加工过程中所产生的金属微粒，则被流动的工作液流带走。6）总能量的一小部分也释放到工具电极上形成一定的工具损耗。,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,二、电火花加工的特点及其应用, 优点： 适合于任何难切削导电材料的加工 材料的可加工性取决于导电性和其热学特性，几乎与力学性能无关。 可以加工特殊、复杂形状的零件 工具工件不接触，无机械作用力可加工低刚度工件。工具形状复制到工件上可加工复杂型腔模具。,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,二、电火花加工的特点及其应用, 优点： 适合于任何难切削导电材料的加工 可加工特殊、复杂形状的零件 缺点： 被加工材料为导电材料，可在一定条件下加工半导体和非导体材料 加工速度慢，主要用于精加工 存在电极损耗,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,第一节 电火花加工的基本原理及其分类,
