特种加工技术第一章概述讲解.ppt

* 特种加工技术 第一章 概论 §1.1 特种加工的产生及发展 §1.2特种加工特点及其对机械制造业的影响 §1.3特种加工的分类 §1.4特种加工研究的热点： §1.5特种加工的地位和作用 重点内容： 1. 特种加工的产生原因 2. 特种加工的特点及其对机械制造业的影响 3.精密与特种加工的方法及分类 难点内容： 传统机械加工面临的新问题（P1) 特种加工的特点(P4) 特种加工对传统机械制造领域的影响 §1.1特种加工产生的原因及发展 科技产品的发展趋势的客观要求： 制造技术向高精度、高速度、高温度、高压、大功率、小型化方向发展； 使用的材料越来越难加工、零件形状越来越复杂、表面精度及粗糙度要求越来越高 机械制造业面临的新挑战 难切削材料的加工问题 特殊复杂表面的加工问题 超精、光整、特殊要求的零件加工问题 intel酷睿4770K型号的CPU精密制作： LGA 1150CPU主频：3.5GHz最大睿频：3.9GHz制作工艺：22纳米。二级缓存：4×256KB 超精密制作技术与当代IT发展相互促进： 130纳米工艺，就是指硅片上集成晶体管的体积，工艺越先进，这个数值越小，集成度越高，制程越先进，90纳米比0.13微米先进，但现在已经进入主流22纳米时代了。 §1.2特种加工的特点及其对机械制造业的影响： 主要依靠其他能量（电、化学、光、声、热等）去除材料 工具硬度可以低于工件硬度 工具与工件之间不存在显著的切削力。 特种加工的产品： 传统机械切削的最大特点是通过刀具在毛坯上去除材料，而现代的3D制造技术反其道而行之。 3D制造技术是按照图形进行材料堆加的过程： 3D立体电脑辅助设计文件 一台 3D立体打印机是 3D立体电脑辅助设计数据的一个输出设备 3D立体打印机 3D立体模型 特种加工与传统加工的区别： 任何硬度、强度、韧性、脆性的金属和非金属加工。 专长加工复杂、微细表面和低刚度零件 超精加工、镜面光整加工、纳米级加工 机械能 切削力 传统加工 电能、光能 声能、热能 化学能 特种加工 对机械制造业的影响： 特种加工的发展带来了现代制造领域的变革： 提高了材料的可加工性，拓宽了材料应用范围。 改变了零件的传统的工序集中典型工艺路线制造方式。 改变了新产品的试制模式，缩短了新产品开发周期。 很大程度上影响了产品零件的结构设计。 传统的结构工艺性好坏衡量标准的重新审视。 成为微细加工和纳米加工的主要手段。 特种加工的定义： 特种加工是将电能、热能、光能、声能和磁能等物理能量及化学能量或其组合乃至与机械能组合直接施加到被加工的部位上，从而实现产品结构形状的加工方法；以及应用现代科技手段进行精微细化和复合化加工的方法统称。 (NTM，Non-Traditional Machining) §1.3 特种加工的分类： 按能量来源、作用形式以及加工原理分类，常见特种加工种类（课本P3） 电火花加工、电化学加工、高能束加工、超声加工、化学加工、快速成形等 复合加工 机械复合加工、电化学复合加工、电火花复合加工、超声复合加工等 特种加工从加工原理和特点来分类可分为三种： 去除加工。有称分离加工；是从加工对象上去除多余的材料。如用金刚石作刀具的超精密车削。 结合加工。是利用理化方法将两种不同材料结合在一起；如电镀和气象沉积法 变形加工又称流动加工。是利用力、热、分子运动等手段使工件变形，改变尺寸和形状。如液晶定向或热射线、激光加工等。 （课本P4） § 1.4 特种加工研究的热点： 目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面： (1) 微细化。目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。 (2) 特种加工的应用领域正在拓宽。例如，非导电材料的电火花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。 (3) 广泛采用自动化技术。 充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化，建立综合参数自适应控制装置、数据库等，进而建立特种加工的CAD/CAM和FMS系统，这是当前特种加工技术的主要发展趋势。用简单工具电极加工复杂的三维曲面是电解加工和电火花加工的发展方向。目前已实现用四轴联动线切割机床切出扭曲变截面的叶片。随着设备自动化程度的提高，实现特种加工柔性制造系统已成为各工业国家追求的目标。 四轴联动线切割机床切切割扭曲变截面 *