008精密与特种加工技术讲述.doc

遂宁应用高级技工学校 数控加工预备技师培训 精密与特种加工教案 专业 （工种）数控技术（车工）教师张明课　题 （项目）精密与特种加工技术授课班级技师培训课时10 训练目标知识目标（1）了解精密与特种加工的种类。 （2）了解精密与特种加工材料的要求。 （3）掌握精密与特种加工的过程。技能目标（1）金刚石刀具精密切削加工 （2）精密与超精密磨料加工 （3）电化学加工 （4）激光加工 （5）超声加工 （6）电子束与离子束加工教学重点（1）金刚石刀具精密切削加工 （2）精密与超精密磨料加工教学难点（1）金刚石刀具精密切削加工 （2）精密与超精密磨料加工教学对象 分析该教学对象已对生产实习有了一定的感性认识，具备了一定的机械加工基础。教学环境三个车工实习车间共计4台车床，完全满足实习生产要求。教学方法讲解、分析、设问、演示示范、练习教学回顾（1）学生操作时，指导教师要进行巡回指导，指出操作要点，演示操作要领，对操作有错误学生要进行个别指导。 （2）让学生学会分析精密与特种加工磨损原因，强调精密与特种加工磨损后应及时修磨。 （3）采用设问法教学生刃磨方法。 教学过程及教学内容 精密与特种加工的产生背景 制造技术的发展已经有几千年的历史，从石器时代、铜器时代、铁器时代到现代的高分子塑料时代；从手工制作、机器制作到现代的智能控制自动化制作：同时，从一般精度加工、精密加工到现代的超精密加工及纳米加工，代表了当前先进制造技术发展的重要方向。 由于现代科学技术的迅猛发展，机械工业、电子工业、航空航天工业、化学工业等，尤其是国防工业部门，要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、大功率、小型化方向发展，以及在高温、高压、重载荷或腐蚀环境下长期可靠地工作。为了适应这些要求，各种新结构、新材料和复杂形状的精密零件大量出现。其结构和形状越来越复杂，材料的性能越来越强韧，对精度要求越来越高，对加工表面粗糙度和完整性要求越来越严格，使机械制造面临着一系列严峻的任务： 1)解决各种难切削材料的加工问题。如硬质合金、钛台金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。 2)解决各种特殊复杂型面的加上问题。如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模等的立体成型表面，各种冲模、冷拔模等特殊断面的型孔，饱管内膛线、喷油嘴，喷丝头上的小孔、窄缝等的加工。 3)解决各种超精密、光整零件的加工问题。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、精密光学透镜、激光核聚变用的曲面镜、高灵敏度的红外传感器等零件的精细表面加工，形状和尺寸精度要求在0．1m以上，表面粗糙度要求在0．01m以上。 4)特殊零件的加工问题。如大规模集成电路、光盘基片、复印机和打印机的感光鼓、微型机械和机器人零件、细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。 要解决上述一系列问题，仅仅依据传统的切削加工方法很难实现，有些根本无法实现。在生产的迫切需求下，人们通过各种渠道，借助于多种能量形式，不断研究和探索新的加工方法。精密和特种加工技术就是在这种环境和条件下产生和发展起来的。 日前，精密与特种加上已经成为制造领域不可缺少的重要方面，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用。 精密与特种加工的特点及其对机械制造领域的影响 精密与特种加工是一门多学科的综合高级技术，要获得高精度和高质量的加工表面，不仅要考虑加工方法本身，而且涉及被加工的工件材料、加上设备及工艺装备、检测方法、工作环境和人的技艺水平等等。精密与特种加工技术与系统论、方法论、汁算机技术、信息技术、传感器技术、数字控制技术的结合，促成了精密与特种加工系统工程的形成。 精密加工的范畴包括微细加工、光整加工和精整加工等，与特种加工关系密切。 特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法(NTM，Non-Traditional Maching)，它们与传统切削加工的不同特点主要有；①不是主要依靠机械能，而是主要用其他的能量(如电能、热能、光能、声能以及化学能等)去除工件材料；②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具；⑦在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。 由于具有上述持点，就总体而言，特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料