机械制造 特种加工.ppt

1. 解决各种难切削材料的加工问题
2. 解决各种复杂表面的加工问题
3. 解决各种超精或具有特殊要求的零件
的加工问题
社会对制造业提出新的要求
7 特种加工
特种加工的特点
1)主要利用电能、电化学能、声能、光能、热能等去除材料,而不是主要依
靠机械能
2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度
3)加工过程中工具和工件之间不存在显
著的切削力
特种加工方法
能量形式
作用原理
英文缩写
电火花加工
成形加工
电能、热能
熔化、气化
EDM
线切割加工
电能、热能
熔化、气化
WEDM
电化学加工
电解加工
电化学能
阳极溶解
ECM
电解磨削
电化学机械能
阳极溶解磨削
EGM
电铸、电镀
电化学能
阴极沉积
EFM EPM
激光加工
切割、打孔
光能、热能
熔化、气化
LBM
表面改性
光能、热能
熔化、相变
LBT
电子束加工
切割、打孔
电能、热能
熔化、气化
EBM
离子束加工
刻蚀、镀膜
电能、动能
原子撞击
IBM
超声加工
切割、打孔
声能、机械能
磨料高频撞击
USM
常用特种加工方法分类表
特种加工简介(影像)
(1)加工原理
①工具与工件之间保持适当间隙
自动进给调节系统
②火花放电必须是脉冲性放电
采用脉冲电源
③在有一定绝缘性能的介质中放电
液体绝缘介质
两极之间
火花放电
电腐蚀
去除材料
创造条件:
1. 电火花加工
1—工件 2—脉冲电源 3—自动进给调节系统
4—工具 5—工作液 6—过滤器 7—工作液泵
图2-2 电火花加工原理示意图
极性效应
工件正极—正极性加工
工件负极—负极性加工
精加工
短脉冲
ti <10 s
粗加工
长脉冲
ti >80 s
为充分利用极性效应,一般都采用单向脉冲电源
(2)电火花加工设备
1)脉冲电源
2)自动进给调节装置
3)工具电极
4)液体介质
驰张式、闸流管式、晶闸管式、晶体管式、集成元件等
维持所需的“平均”放电间
隙 S ,保证电火花加工正
常进行。
步进电机、伺服电机系统
常用石墨或铜作工
具材料,价格低廉
钨、钼或铜钨、银
钨等复合材料,性
能好价格贵。
(1)绝缘、击穿放电及消电离
(2)压缩放电通道,能量集中
(3)气化产生局部高压,利于
蚀物排除
(4)对工具、工件的冷却作用
常用的工作液有煤油、机油等
优点
1)适于难切削材料的加工
硬质合金、淬火钢等
2)加工复杂形状或特殊零件
应用领域日益扩大
局限性
1)主要加工金属等导电材料
2)加工速度较慢
3)有电极损耗,影响加工精度
(3)电火花加工的特点及应用
(4)电火花加工工艺方法分类
类别
工艺方法
特点
用途
备注
1
穿孔成形加工
工具为成形电极
主要一个进给运动
型腔加工、冲模
挤压模、异形孔
约占电机床总数30%
2
电火花线切割加工
工具为线状电极
两个进给运动
冲模、直纹面、窄缝、下料
占总数60%
3
内孔、外圆成形磨
相对旋转运动、
径向轴向进给运动
精密小孔、外圆
小模数滚刀
占总数3%
4
同步共轭回转加工
均作旋转运动
且纵横进给
精密螺纹、异形齿轮、回转表面
占总数1%
5
高速小孔加工
细管电极旋转、
穿孔速度极高
深小孔、喷嘴、穿丝孔
占总数2%
6
表面强化、刻字
工具在工件上振动
工具相对工件移动
工具刃口强化、刻字
占总数2%~3%