机械制造技术基础讲稿第14次课§3-8特种加工.doc

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1、教学内容备注提问：传统加工方法有哪些特点？引入语：传统加工方法的精度不是很高，而现今社会的发展要求某些领域必须达到一个很高的精度，那么今天我们就来看看一些精密、超精密加工的情况。一、精密、超精密及纳米加工技术概述一般加工：精度10um左右、7?^0.3—0.8um精密加工：精度10—0」um左右、Ra0.3—0.03Hm超精密加工：精度0.10.01Mm左右、Ra0.03—0.05um纳米加工：精度高于0.001um、Ra小于0.005um超精密加工主要方法1、目前超精密加工的主要手段有：1）金刚石刀具超精密切削；2）金刚石砂轮和CBN砂轮超精密磨削

2、；3）超精密研磨和抛光；4）精密特种加工和复合加工；2、超精密加工的主要高新技术：1）超精密加工机床与工装、夹具；2）超精密切削刀具，刀具材料；3）超精密加工工艺；4）超精密加工环境控制（包括恒温、隔振、洁净控制等）；5）超精密加工的测控技术。超精密加工机床超精密加工机床是超精密加工水平的标志，它应满足以下一些要求：1、高精度；2、高刚度;3、高稳定性；4、高自动化。超精密加工的测控技术精密检测是超精密加工的必要手段，误差补偿是提高加工精度的有效措施。关键技术主要有：1、儿何尺寸的纳米级测量；2、表面质量检测技术及其测量仪器的研究；3、测量集成技术的

3、研究；4、空间误差补偿技术的研究。超精密加工的环境控制超精密加工的工作环境是达到其加工质量的必要条件，主要有温度、湿度、净化和防振等方面的要求。1、环境温度可根据加工要求控制在土（1-0.02）°C,甚至达到土0.0005°C；2、在恒温室内，一般湿度应保持在55%〜60%；3、通常洁净度要求10000级至100级；4、超精密加工设备要安放在带防振沟和隔振器的防振地基上，并可使用空气弹簧（垫）来隔离低频振动。教学内容备注二、特种加工概述特种加工是指除常规切削加工以外的新的加工方法，这种加工方法利用电、磁、声、光、化学等能量或其各种组合作用在工件的被加

4、工部位上，实现对材料的去除、变形、改变性能和镀覆，从而达到加工目的。（一）特种加工的产生和发展1、特种加工的产生：材料愈来愈难加工，零件结构和形状愈来愈复杂、对表-血粗糙度和精度的要求愈来愈高，因而对机械制造部门提出了加工超硬材料、复杂表面和超精零件等一系列新的耍求。2、特种加工的特点不用机械能，加工作用力极小，可进行微细加工、无大而积热应变等。3、特种加工的发展趋势1）充分融合现代电子技术、计算机技术、信息技术和精密制造技术等高新技术，使加工设备向口动化和柔性化方向发展。2）大力开发新的特种加工方法，包括微细加工和复合加工。（二）特种加工对机械制造

5、工艺技术的影响1、提高了材料的可加工性；2、改变了零件的工艺路线；3、缩短了新产品的试制周期；4、对产吊和零件的结构设计产生较大影响；5、需重新评估传统结构工艺性。三、特种加工方法特种加工方法可按其能量来源和加工原理分为电火花加工、电化学加工、高能束加工、物料切蚀加工、化学加工、成形加工和复合加工等多种门类的加工。（一）电火花加工电火花加工又称放电加工（简称EDM）,它利用电、热能对零件进行加工1、电火花加工的原理电火花加工是利用脉冲放电对导电材料进行蚀除，以获得一定形状和尺寸的加工方法。其加工原理如图8—1所示。电火花加工的基本设备是电火花穿孔成型

6、加工机床，它由床身、立柱、王作台、工作液槽、主轴头、工具电极夹具、工作液循环过滤系统等主要部件组成。2、电火花加工的特点及应用1）可用硬度低的紫铜或石墨作为工具电极对任何硬、脆、高熔点的导电材料进行加工，具有以柔克刚的功能；2）可以加工特殊和形状复杂的表面，常用于注塑模、压铸模等型腔模的加工；3）无明显的机械切削力，适宜于加工薄壁、窄槽和细微精密零件；4）由于脉冲电源的输出脉冲参数可任意调节，因而能在同一台床子上连续进行粗加工、半精加工和精加工。（二）电解加工教学内容1一直流电源2—工具阴极3—工件阳极4-电解液泵5—电解液图电解加工示意图（三）超声

7、加工1—工具2—工件冬5—变幅杆能器3—磨料悬浮7—超声波发生器图8_5超声加工原理图（四）激光加工1—全反射镜2—工作物质3—玻璃套管4-部分反射镜5—聚光镜6-毎灯7—电源图8-6固体激光器结构示意图教学内容（五）电子束和离子束加工1—电源及控制系统2―抽真空系统3—电子枪系统4—聚焦系统5—电子束6—工件图8—7电子束加工原理图1—真空抽气口2—灯丝3—惰性气体注入口4—电磁线圈5—离子束流6—工件7—阴极8—引出电极9—阳极10—电离室图8-8考夫曼型离子源思考题：特种加工与传统加工的区别。