[教育]特种加工讲座-第一章概论.ppt

特种加工Non-traditional Machining 主讲：马苏常 天津职业技术师范大学 机械制造教研室 实例： 工程实例1——在大型水轮发电机组构件上如何钻超深孔（Ф=250；H=3000）？ 工程实例2——在铣床上可否加工方孔？ 第一章 特种加工概 论 机械产品的设计制造流程 机械加工历史回顾 近现代切削加工的发展 特种加工的产生与发展 特种加工的特点及发展方向 特种加工技术的分类 特种加工对材料可加工性和结构工 艺性的影响 1.1 机械产品的设计制造流程 1.2机械加工历史回顾 1.驱动力：人力-畜力-自然力-蒸汽动力 （内燃机）-电动力 2.工件-刀具材质：植物、动物骨骼、石材；青铜、铁、钢；硬质合金、钛合金、不锈钢；金刚石为代表的高硬、高强、高韧、高脆非金属 古代加工工具的发展 六千年前出现弓钻； 在春秋晚期，先存最早的工程技术专著《考工记》上记载“材美工巧”； 750年出现原始的木制车床； 1668年出现畜力拉动的铣床，脚踏韧磨的磨床； 第一章特种加工概论 1.3 近现代切削加工的发展 水、蒸气和电能，这些能源驱动机器工具很快的在多方面取代了手工的操作。配合钢合金材料冶金技术的发展，机器工具工业开始成长。 John Wilkinson(1774年)，他建造了一个精密的引擎镗孔机。 23年后Henry Maudslay设计了车床。 James Nasmyth发明了第二基本加工工具，那就是刨床。 钻床是第三种加工工具机，使用麻花钻头来钻孔。 Whienty在1818年用第一部铣床来加工枪炮。 复合铣床是J.R.Brown在1862年建造。 第五种加工工具在十九世纪末被发明，它称为磨床。 近代机床（18世纪末～20世纪初） 天轴 传动 的机 械加 工车 间 新的加工形式称为「抛光」。 剩下两个工具机就是锯床和压床。 计算机的自动化技术使得铣床的多刀刃切割机有了快速的进展 加工工具的材料要比工件硬。 新物理现象所建构出的原理已经应用在完全创新的加工方法。 可加工坚硬的材料。 切割成无法以传统方法加工之复杂形状构件 。 1.4 特种加工的产生 与发展 第二次世界大战后，特别是进入20世纪50年代以来，随着生产发展和科学实验的需要，对机械制造部门提出了下列新的要求： (1)解决各种难切削材料的加工问题。 (2)解决各种特殊复杂表面的加工问题。 (3)解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。 20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。 这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-Traditional Machining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。 国外情况： 1943年，前苏联科学院院士拉扎连柯夫研制出RC放电回路的电火花加工装置 1957年开始研究电火花线切割技术 1960年研制出靠模仿形线切割机床 50年代初，日本三菱、瑞士阿奇公司研制出电火花加工机床 国内情况： 1951年起我国开始了电火花加工的实验研究 50年代初开始研究超声波加工技术 1959年，哈工大、电工所、上交大等单位派人到前苏联进修 1963年，研制出高速走丝数控线切割机床样机 1963年，哈工大开设特种加工课程和实验 1979年，成立全国性电加工学会 1981年，成立高校特种加工教学研究会 1.5 特种加工的特点及发展方向 特点： 与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是： (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) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。 (3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于