第八章特种加工工艺电子教案

第八章特种加工工艺第一节

概述第二节

电火花加工

第三节激光加工第四节超声波加工第一节概述一、特种加工的基本概念二、特种加工的分类三、特种加工的特点四、特种加工的应用第一节概述一、特种加工的基本概念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。第一节概述二、特种加工方法的分类第一节概述第一节概述三、特种加工的特点特种加工与传统切削加工的不同点是：1）主要依靠机械能以外的能量去除材料，多数属于“熔溶加工”的范畴。2）加工用的工具硬度一般低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克刚”；也可以不使用工具而通过某种介质进行加工。3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，工件很少产生受力、受热变形，有利于提高工件的加工精度和表面质量。第一节概述四、特种加工的应用特别适合于加工难加工的材料、复杂的零件表面以及一些特殊的精密微细的结构。广泛地应用于模具、刀具、量具、微电子元器件、生物医疗、仪器仪表、纺织、汽车、航空航天等生产领域。第二节电火花加工一、工作原理电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量等加工要求的方法。第二节电火花加工工作原理第二节电火花加工要达到上述加工目的，设备装置必需要达到以下三个条件：1）工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙（通常约为几微米至几百微米）。2）火花放电必须是瞬时的脉冲性放电，放电延续一段时间后，需停歇一段时间，放电延续时间一般为10-7~10-3s。3）火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如煤油、皂化液或去离子水等。第二节电火花加工二、电火花加工的特点⑴电火花加工的优点：1）适合于难切削材料的加工

2）可以加工特殊及复杂形状的零件3）主要用于加工金属等导电材料，一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。第二节电火花加工4）加工表面微观形貌圆滑，工件的棱边、尖角处无毛刺、塌边；5）工艺灵活性大，本身有“正极性加工”（工件接电源正极）和“负极性加工”（工件接电源负极）加工之分；还可与其他工艺结合，形成复合加工，如与电解加工复合；第二节电火花加工⑵电火花加工的局限性1）一般加工速度较慢2）存在电极损耗和二次放电3）最小角部半径有限制第二节电火花加工三、影响电火花加工精度和表面质量的主要因素与传统的机械加工一样，机床本身的各种误差，工件和工具电极的定位、安装误差都会影响到电火花加工的精度。另外，与电火花加工工艺有关的主要因素是放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定等。

第二节电火花加工四、电火花加工的工艺方法分类电火花成型加工电火花线切割加工电火花磨削加工电火花包络加工第二节电火花加工1、电火花成型加工（1）加工原理第二节电火花加工电火花成型加工机床的组成第二节电火花加工（2）应用：1）可以加工特殊及复杂形状的零件2）适合于难切削材料的加工

3）广泛地应用于工模具、刀具、量具、微电子元器件、生物医疗、仪器仪表、纺织、汽车、航空航天等生产领域。第二节电火花加工2、电火花线切割加工

（1）电火花线切割加工的基本原理利用轴向移动的细金属丝作为工具电极，对工件进行脉冲火花放电，以实现金属切割的加工方法。第二节电火花加工第二节电火花加工1.按电极丝运动速度分2.按电极丝位置分3.按工作液供给方式分快走丝6-10m/s慢走丝0.001-0.25m/s立式卧式冲液式浸液式（2）电火花线切割机床的分类第二节电火花加工（3）电火花线切割加工的特点

脉冲放电加工，无宏观切削力电极丝沿轴向运动，并相对工件作进给运动,单位长度电极丝的损耗少，对加工精度的影响小，多用于加工零件上的直壁曲面切缝可窄达仅0.005mm，材料利用率高第二节电火花加工（3）电火花线切割加工的特点

可加工高硬度材料一般采用水基工作液，安全可靠省掉了成型的工具电极，大大降低了成型工具电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间。在实体部分开始切割时，需加工穿丝用的预孔.第二节电火花加工

（4）电火花线切割加工的应用

1）加工模具

2）加工电火花成型加工用的电极

3）直接在板料上割出零件

第二节电火花加工微细结构零件第二节电火花加工第三节激光加工

一．激光加工的工作原理

第三节激光加工二、激光加工的特点1）激光瞬时功率密度高，几乎可以加工任何高硬、耐热材料，适用范围广。2）激光光斑大小可以聚焦到微米级，输出功率可以调节，因此可用以精密微细加工。3）无机械接触作用，没有工具损耗，不会产生加工变形。4）加工速度快、热影响区小，几乎无热变形。

第三节激光加工5）生产率高。6）设备复杂，一次性投资较大。7）靠聚焦点去除材料，激光打孔和切割的激光深度受限，目前的切割、打孔厚（深）度一般不超过10mm，因而主要用于薄件加工。

第三节激光加工三．激光加工的应用⑴激光打孔

⑵激光切割

⑶激光焊接

(4)激光热处理第四节超声波加工

一、超声波加工的原理

第四节