特种加工（第6版）白基成（电子课件）教学课件1 概论.pptVIP

12第五章 激光加工-wdb 特种加工技术 特种加工 — 第1章 概论 韦东波 迟关心 机械制造及其自动化 第1章 概论 1.1 特种加工的产生及发展 1.2 特种加工的分类 1.3 特种加工对材料的可加工性和结构工艺性的影响 1.1 特种加工的产生及发展 传统机械加工：18时世纪70年代—蒸汽机的发明，但是直到汽缸镗床的创造与改进引起了第一次产业革命。在二战前的150年里一直是机械切削加工。 特种加工：二战后，尤其20世纪50年代，随着生产的发展和科学实验的需要对机械制造提出了新的要求，尤其是国防工业部门。 对机械制造提出的新的要求 1. 解决各种难加工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、高脆性的金属与非金属材料的加工。 2. 解决各种特殊复杂表面的加工问题喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模、注射模的立体成型表面各种冲模、冷拔模上的特殊截面的型孔炮管内膛线、喷油嘴、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等特殊零件 3. 解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题航天、航空陀螺仪、伺服阀等表面质量和精度要求较高的零件细长轴、薄壁零件、弹性零件等低刚度零件 传统加工的本质和特点 1. 依靠刀具材料比工件材料硬； 2. 靠机械能把工件上多余的金属材料切除。 当工件材料越来越硬，加工表面越来越复杂的情况下，传统加工就显得的无能为力了。这是特种加工产生与发展的外因。 特种加工的产生 时间： 20世纪40年代， 人物： 前苏联拉扎林科夫妇 前因事件： 研究开关触点腐蚀的原因时 发现现象： 利用工具和工件之间不断的脉冲性火花放电产生的局部、瞬时的高温把金属蚀除下来。 命名： 加工过程中可看到火花?电火花加工 电火花加工—Electrical Discharge Machining (EDM) 放电加工（日本/英国/美国等） 电蚀加工（前苏联及俄罗斯） 电火花加工产生的意义 拉扎林科夫妇用铜丝在淬火钢上加工出小孔。 （软） （硬） 意义：摆脱了传统加工方法的束缚用软的工具加工任何硬度的金属材料利用电能热能来去除金属为其他加工方法提供了新的思路 特种加工概念 到目前特种加工的方法很多，采用的能量有：热能、化学能、电化学、光能、声能等。 为了区别于原有的金属切削加工，这些新的加工方法统称为特种加工， 国外称作：Non-Traditional Machining (NTM，非传统加工) Non-Conventional Machining (NCM，非常规加工) 特种加工的本质、特点 本质：1. 不是主要依靠机械能，而是用其他能量来去除金属材料；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机械切削力。 特点：1. 可加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属和非金属材料；2. 专长于加工复杂零件、微细表面零件和低刚度零件；3. 可以用于超精加工、光整加工和纳米加工。 我国特种加工的发展 20世纪50年代中期，研制出电火花穿孔机床、表面强化机。 建立电加工研究室 20世纪50年代末期，开始批量生产电火花成型机和表面强化机 20世纪60年代初，仿形电火花线切割机 20世纪60年代末，高速走丝电火花线切割机及其数控系统 20世纪50年代末，电解加工和超声加工。原兵器工业部，用电解方法加工炮管膛线、喷气发动机叶片等。 20世纪60年代末到90年代，特种加工技术快速发展时期，主要体现在如下几个方面：特种加工方法和机理；特种加工工艺；特种加工设备；特种加工智能化、自动化；实际应用。 最近特种加工的发展 最近特种加工的发展 最近特种加工的发展 1.2 特种加工的分类 目前特种加工分类还没用明确，一般按能量来源和作用形式及加工原理来分： 电火花加工（EDM） 电火花线切割加工（WEDM） 激光加工(LBM) 电子束加工(EBM) 离子束加工(IBM) 等离子弧加工(PAM) 超声加工(USM) 化学加工(CHM) 快速成型(RP) 电化学加工(ECM) 电火花加工的零件 电火花线切割加工的零件 电火花线切割加工的零件 电解加工的零件 电解加工的零件 快速成形加工的零件 水射流加工的零件 1.3 特种加工对材料的可加工性 和结构工艺性的影响 提高了材料的可加工性 改变了零件的典型工艺路线 改变了试制新产品的模式 对零件的结构设计带来了很大影响 对传统的结构工艺性得好于坏，需要重新衡量 已经成为微细加工和纳米加工的主要手段 提高了材料的可加工性 特种加工可以用软的工具加工硬的材料，因此