特种加工技术第一章.ppt

第一章 概论 第一节　特种加工的产生及发展第二节　特种加工的分类第三节　特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响 第一节　特种加工的产生及发展 (1) 解决各种难切削材料的加工问题　如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝石、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) 解决各种特殊复杂表面的加工问题　如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模和注塑模的立体成型表面，各种冲模、冷拔模上特殊截面的型孔，炮管内膛线，喷油嘴、栅网、喷丝头上的小孔、异形小孔、窄缝等的加工。(3) 解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题　如对表面质量和精度要求很高的航天、航空陀螺仪、伺服阀，以及细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。 (3) 解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题　 1) 不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。2) 工具硬度可以低于被加工材料的硬度，如激光、电子束等加工时甚至没有成形的工具。3) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，如电火花、线切割、电解加工时工具与工件不接触。 第二节　特种加工的分类 ①　线切割加工的金属去除率按惯例均用mm2/min为单位。但单向走丝和往复走丝机床间指标差异较大。②　这类工艺，主要用于精微和超精微加工，不能单纯比较材料去除率。 表1-1　常用特种加工方法分类表 特种加工方法 能量来源及形式 作 用 原 理 英 文 缩 写 电火花加工 电火花成形加工 电能、热能 熔化、气化 EDM 电火花线切割加工 电能、热能 熔化、气化 WEDM 电化学加工 电解加工 电化学能 金属离子阳极溶解 ECM 电解磨削 电化学、机械能 阳极溶解、磨削 EGM(ECG) 电解研磨 电化学、机械能 阳极溶解、研磨 ECH 电铸 电化学能 金属离子阴极沉积 EFM 涂镀 电化学能 金属离子阴极沉积 EPM 表1-1　常用特种加工方法分类表 激光加工 激光切割、打孔 光能、热能 熔化、气化 LBM 激光打标记 光能、热能 熔化、气化 LBM 激光处理、表面改性 光能、热能 熔化、相变 LBT 电子束加工 切割、打孔、焊接 电能、热能 熔化、气化 EBM 离子束加工 蚀刻、镀覆、注入 电能、动能 原子撞击 IBM 等离子弧加工 切割(喷镀) 电能、热能 熔化、气化(涂覆) PAM 超声加工 切割、打孔、雕刻 声能、机械能 磨料高频撞击 USM 表1-1　常用特种加工方法分类表 特种加工方法 能量来源及形式 作用原理 英文缩写 化学加工 化学铣削 化学能 腐蚀 CHM 化学抛光 化学能 腐蚀 CHP 光刻 光、化学能 光化学腐蚀 PCM 快速成形 液相固化法 光、化学能 增材法加工 SL 粉末烧结法 光、热能 纸片叠层法 光、机械能电、热、机械能 熔丝堆积法 表1-2　几种常用特种加工方法的综合比较 加工方法 可加工材料 工具损耗率(%)最低/平均 平均/最高 可达到尺寸精度/mm平均/最高 可达到表面粗糙度/μm平均/最高 主 要 适 用 范 围 表1-2　几种常用特种加工方法的综合比较 电火花加工 　任何导电的金属材料如硬质合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、钛合金等 0．1/10 30/3000 0．03/0．003 10/0．04 　从数微米的孔、槽到数米的超大型模具、工件等。如圆孔、方孔、异形孔、深孔、微孔、弯孔、螺纹孔以及冲模、锻模、压铸模、塑料模、拉丝模，还可刻字、表面强化、涂覆加工 表1-2　几种常用特种加工方法的综合比较 电火花线切割加工 较小(可补偿) 20/50m/min 0．02/0．002 5/0．04 　切割各种冲模、塑料模、粉末冶金模等二维及三维直纹面组成的模具及零件。可直接切割各种样板、磁钢、硅钢片冲片。也常用于钼、钨、半导体材料或贵重金属的切割 表1-2　几种常用特种加工方法的综合比较 电解加工 不损耗 100/10000 0．1/0．01 1．25/0．16 　从细小零件到1t的超大型工件及模具。如仪表微型小轴、齿轮上的毛刺，蜗轮叶片、炮管膛线，螺旋花键孔、各种异形孔，锻造模、铸造模，以及抛光、去毛刺等 表1-2　几种常用特种加工方法的综合比较 电解磨削 1/50 1/100 0．02/0．001 1．25/0．04 　硬质合金等难加工材料的磨削。如硬质合金刀具、量具、轧辊、小孔、深孔、细长杆磨削，以及超精光整研磨、珩磨 表1-2　几种常用特种加工方法的综合比较 加工方法 可加工材料 工具损耗率(%)最低/平均 平均/最高 可达到尺寸精度/mm平均/最高 可达到表面粗糙度/μm平均/最高 主 要 适 用 范 围 超声加