数控特种加工技术第二版课件教学ppt作者 丛文龙 张祥兰第1章 数控特种加工概述.ppt

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1、第1章数控特种加工概述主编：丛文龙张祥兰学习目标与要求：1．了解特种加工的产生和发展。2．了解特种加工的分类与特点。3．了解数控技术在特种加工中的应用。1.1特种加工的产生和发展通过从工件上去除材料或向工件表面添加材料，以获得要求的形状、尺寸和表面状态的工件的方法，称为加工。按机理将加工方法分为三类：传统加工、特种加工和复合加工。与传统的指使用刀具进行的切削加工加工所使用机械能、切削力、切削刀具进行加工不同，特种加工是指将电能、电化学能、光能、声能、化学能等能量施加在工件的被加工部位上，从而实现材料去除、变形、改变性能或镀覆等的加工方法复合加工是指将各种能量组合施加在工件的被加工部位

2、上的加工方法。1.1特种加工的产生和发展各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题，包括：（1）难加工材料如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料等的加工。（2）难加工零件如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工。（3）低刚度零件如薄壁零件、弹性组件等的加工。1.2特种加工的分类与特点一、特种加工的分类特种加工一般按加工时所采用的能量类型分为电火花加工、电化学加工、激光加工、超声加工、射流加工、电子束加工、离子束加工、化学加工等基本加工方法及由这些基本加工方

3、法组成的复合加工，如表1-1所示。各种特种加工方法的材料去除率、尺寸精度、表面粗糙度、适用材料及应用等如表1-2所示。表1-1特种加工的分类特种加工方法能量类型作用原理电火花加工电火花成形加工电能、热能熔化、气化电火花线切割加工电能、热能熔化、气化电化学加工电解加工电化学能阳极溶解电铸电化学能阴极沉积涂镀电化学能阴极沉积高能束加工激光加工光能、热能熔化、气化电子束加工电能、热能熔化、气化离子束加工电能、机械能原子撞击物料切蚀加工超声加工声能、机械能切蚀射流加工机械能切蚀化学加工化学铣削化学能腐蚀光刻光能、化学能光化学、腐蚀化学抛光化学能腐蚀化学镀膜化学能沉积复合加工电解磨削电化学能、

4、机械能阳极溶解、磨削超声电解复合加工声能、机械能、电化学能切蚀、阳极溶解电解电火花复合加工电化学能、电能、热能阳极溶解、熔化、气化电火花超声复合加工电能、热能、声能、机械能熔化、气化、切蚀超声振动切削声能、机械能切削表1-2常用特种加工方法的综合比较特种加工方法材料去除率/mm3.min-1平均/最高尺寸精度/μm平均/最高表面粗糙度Ra/μm平均/最高可加工材料主要应用电火花成形加工30/300030/310/0.04金属型腔模电火花线切割加工20/200mm2.min-120/25/0.32金属冲模、样板电解加工100/10000100/101.25/0.16金属型孔、型腔、型面

5、激光加工瞬时高平均不高10/110/1.25任何材料打孔、切割、焊接、热处理超声加工1/5030/50.63/0.16硬脆材料型孔、型腔、小孔、深孔、切割水射流加工>300200/10020/5钢材、石材下料、成形切割、剪裁电子束加工瞬时高平均不高10/110/1.25任何材料微孔、焊接、蚀刻、镀膜离子束加工很低/0.01/0.01任何材料成形表面、刃磨、蚀刻、镀膜、注入、掺杂电解磨削1/10020/11.25/0.04黑色金属、硬质合金轧辊、刀具刃磨二、特种加工的特点特种加工具有如下特点1．由于特种加工主要不是使用机械能，而是使用电能、电化学能、声能、光能等进行加工，因此不受工件力

6、学性能的限制，可加工各种硬、软、脆、高熔点、高强度等难加工材料。而且特种加工的切削热很少或无切削热，故可加工热敏材料。2．由于特种加工不一定需要工具，有的虽使用工具，但与工件不接触，因此，工具硬度可低于工件硬度，工件不承受大的作用力，所以，基本不受工件刚度的限制，可加工刚度极低零件及弹性元件。3．特种加工属微细加工，它突破了传统加工的尺寸和质量限制，可加工尺寸微小的孔或狭缝，可获得极高的加工精度、极低的表面粗糙度值。4．特种加工时不存在机械应变或大面积的热应变，其热应力、残余应力、冷作硬化等均比较小，尺寸稳定性好。1.3特种加工与数控技术一、数控技术的概念1．数控技术的定义数控技术（

7、NumericalControl，简记为NC）简称为数控，它是通过将一定的数据和用数字表示的指令输入机器设备中，控制机器设备按照规定的工作顺序自动完成预定操作任务的技术。用数控技术实施加工控制或者说装备了数控系统的机床称为数控机床。在数控机床中，采用计算机对加工过程中各种控制信息进行数字化运算、处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制，完成加工过程。2．数控加工的特点（1）由于数控机床是按照预定的程序自动加工，加工过程不需要人工干预，加工精