机械制造工艺学基础教师教学案特种加工

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1、机械制造工艺学基础教案下载-样章.doc第七章特种加工§7-1概述§7-2电火花加工§7-3电解加工§7-4超声加工§7-5激光加工§7-6其他特种加工§7-1概述一、特种加工的产生及发展随着科学技术、工业生产的发展及各种新兴产业的涌现，工业产品内涵和外延都在扩大；正向着高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化、环保（绿色）化及人本化方向发展，制造技术本身也应适应这些新的要求而发展，传统机械制造技术和工艺方法面临着更多、更新、更难的问题。体现在：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1）新型材料及传统的难加工材料，如碳素纤维增强复合材料、工业陶瓷、硬质合金、钛合金、耐热钢、镍合金、钨钼合金

2、、不锈钢、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、耐高温的金属或非金属材料的加工；聞創沟燴鐺險爱氇谴净。2）各种特殊复杂表面，如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣和锻压模的立体成型表面，各种冲模冷拔模上特殊断面的异型孔，炮管内膛线，喷油嘴、棚网、喷丝头上的小孔、窄缝、特殊用途的弯孔等的加工；残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。3）各种超精、光整或具有特殊要求的零件，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、弹性组件等低刚度零件的加工。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。上述工艺问题仅仅依靠传统的切削加工方法很难、甚至根本无法解决。特种加工就是

3、在这种前提条件下产生和发展起来的。特种加工与传统切削加工的不同点是：彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1）主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料；多数属于“熔溶加工”的范畴。2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克刚”；3）加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力；4）主运动的速度一般都较低；理论上，某些方法可能成为“纳米加工”的重要手段；5）加工后的表面边缘无毛刺残留。微观形貌“圆滑”；特种加工又被称为非传统或非常规加工，英译：Non-traditional（conventional）Machining，简写：NTM或NCM。特种加工方法种类很

4、多，而且还在继续研究和发展。目前在生产中应用的特种加工方法很多，它们的基本原理、特性及适用范围见表7-1。本章着重讲述其中几种。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1尖端科学技术的发展方向高精度高速度高温高压大功率小型化2对机械制造部门提出的新要求：（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3切削加工的本质和特点：（1）靠刀具材料比工件更硬（2）靠机械能把工件上多余的材料切除4特种加工的产生、发展的前提条件要解决机械制造部门面临的一系列工艺问题，仅仅依靠传统的切削加工方法很难实现，甚至根本无法实现，人们相继探

5、索研究新的加工方法，特种加工因此而产生厦礴恳蹒骈時盡继價骚。5特种加工的特点（1）不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除金属材料特种加工与传统切削加工的不同点1）主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料；多数属于“熔溶加工”的范畴。2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克刚”；3）加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力；4）主运动的速度一般都较低；理论上，某些方法可能成为“纳米加工”的重要手段；5）加工后的表面边缘无毛刺残留。微观形貌“圆滑”；我国特种加工技术的发展历程1、20世纪50年代中期，电火花穿孔机床、电火花表面强化机研制

6、成功2、20世纪50年代末，营口电火花机床厂开始成批生产电火花强化机、电火花机床3、1979年我国成立了全国性的电加工学会4、1981年我国高校间成立了特种加工教学研究会5、1997年批量生产二、特种加工的分类常用特种加工方法特种加工方法加工所用能量可加工的材料工具损耗率(％)金属去除率/mm3min-1尺寸精度/mm表面粗糙度Ra/µm特殊要求主要适用范围最低／平均平均／最高平均／最高平均／最高电火花加工电热能任何导电的金属材，如硬质合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢等1／5030／30000.05／0.00510／0.16各种冲、压、锻模及三维成型曲面的加工电火花线切割电热能极

7、小(可补偿)5／200.02／0.0055／0.63各种冲模及二维曲面的成型截割电化学加工电、化学能无100／100000.I／0.032.5／0.16机床、夹具、工件需采取防锈防蚀措施锻模及各种二维、三维成型表面加工电化学机械电、化、机械能1／501／1000..02／0.0011.25／0.04硬质合金等难加工材料的磨削超声加工声、机械能任何脆硬的金属及非金属材料0.1／101／500.03／0.0050.63／0.16石英、玻璃、锗、硅、硬质合金等脆硬材料的加工、研磨快速成形光、热、化学树脂、塑料