数控技术2011-4-特种加工.ppt

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1、数控技术教师吴志超第五章特种加工内容2特种加工方法及特点电火花加工电火花线切割加工电化学加工超声加工激光加工水射流加工特种加工方法及特点3对机械制造部门提出的新要求：解决各种难切削材料的加工问题解决各种特殊复杂表面的加工问题解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题特种加工技术的产生原因切削加工的本质和特点：刀具材料比工件更硬机械能把工件上多余的材料切除特种加工技术的特点不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除材料；工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克刚”；加工过程中工具和工件之间不存在明显的机械切削力；要解决机械

2、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，人们相继探索研究新的加工方法，因而产生特种加工技术特种加工技术的特点特种加工与传统切削加工的不同点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。工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克刚”；加工过程中工具和工件之间不存在明显的机械切削力；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；加工后的表面边缘无毛刺残留，微观形貌“圆滑”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

3、工电火花成型加工电能、热能熔化气化EDM电火花线切割电能、热能熔化气化WEDM电化学加工电解加工电化学金属离子阳极溶解ECM（ELM）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淀EFM涂镀电化学能金属离子阴极沉淀EPM特种加工种类特种加工方法能量来源及形式作用原理英文缩写激光加工激光切割、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

4、、注入、镀覆电能、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特种加工种类特种加工方法能量来源及形式作用原理英文缩写超声加工切割、打孔、雕刻声能、机械能磨料高频撞击USM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SLS纸片叠层法光、机械能电、热、机械能LOM熔丝堆积法FDM特种加工种类加工方法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主要适用范围最低／平均最低／平

5、均最低／平均最低／平均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极小(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解加工不损耗100／100000.1／0.011.25／0.16从细小零件到1t超大型工件电解磨削1/501／1000.02／0.0011.25／0.04硬质合金等难加工材料的磨削常用特种加工方法的特点及适用范围加工方法可加工的材料工具损耗率(％)金属去除率/mm3

6、min-1尺寸精度/mm表面粗糙度Ra/µm主要适用范围最低／平均最低／平均最低／平均最低／平均电子束加工任何材料不损耗瞬时去除率很高,平均去除率不高0.03／0.0050.63／0.16在各种难加工材料上打微孔、切缝、蚀刻、暴光、焊接离子束加工很低/0.01微米/0.01对零件表面进行超精密、超微量加工、抛光、蚀刻、掺杂、镀覆激光加工瞬时去除率很高,平均去除率不高0.01／0.00110／1.25精密加工小孔、窄缝及成形切割、刻蚀常用特种加工方法的特点及适用范围加工方法可加工的材料工具损耗率(％)金属去除率/mm3min-1尺寸精度/

7、mm表面粗糙度Ra/µm主要适用范围最低／平均最低／平均最低／平均最低／平均超声加工任何脆性材料0.1/101／500.03／0.0050.63／0.16从细小零件到1t超大型工件水射流切割钢铁、石材不损耗＞3000.2／0.120／5在各种难加工材料上打微孔、切缝、蚀刻、暴光、焊接快速成形增材加工,无可比性0.3/0.110/5新产品开发常用特种加工方法的特点及适用范围特种加工对机械制造工艺技术产生的影响提高了材料的可加工性材料的可加工性不再与硬度、强度、韧性、脆性等成直接关系，对电火花、线切割加工而言，淬火钢比未淬火钢更易加工。特种

8、加工方法使材料的可加工范围从普通材料发展到硬质合金、超硬材料和特殊材料。改变了零件的典型工艺路线以前的典型工艺路线是先加工后淬火，特种加工的工艺路线是先淬火后加工改变了试制新产品的模式特种加工可以直接加工出