模具特种加工方法
模具设计与制造试题四及答案
模具设计与制造试题四及答案一、填空题(20分,每空1分)1.模具设计有两个基本条件,即和。
2.常用的冲压材料主要有、和。
3.弯曲变形过程可以分为、和三个阶段。
4.拉深可分为和。
5.空心坯料胀形的方法一般分为和。
6.根据成型工艺的性能不同,塑料可分为和。
7.常见的压铸机按压射室的特点可分为和两类。
8.模具中常用的成形铣削加工方法有和。
9.注射模的浇注系统可分为和两大类。
二、判断题(10分,每题1分)1.冲压模具的导柱和导套大都使用高碳钢制造。
()2.相对弯曲半径大,弯曲变形程度小,则弯曲后的回弹量就小。
()3.材料硬化指数值越大,拉深性能就越差,越容易拉裂。
()4.落料时,应以凸模为基准配制凹模。
()5.外缘翻边时应力应变的分布是不均匀的,在变形区内切向的拉应力和应变在中部最小,向两端逐渐增大。
()6.带有活动镶件的注射模具生产效率高,一般用于大批量生产。
()7.当工件表面有硬皮,或机床的进给机构有间隙时,尽量采用顺铣。
()8.材料的应力状态中,压应力的成分越大,拉应力的成分越小,越有利于材料塑性的发挥。
()9.在压力机的一次行程中,能完成两道或两道以上的冲压工序的模具称为级进模。
()10.刀具半径补偿的目的在于编程时可以不考虑刀具的半径,只要在实际加工中输入刀具半径即可。
()三、选择题(16分,每题2分)1.缩口变形区的材料主要受()。
A、两向拉应力B、两向压应力C、径向拉应力和切向压应力D、径向压应力和切向拉应力2.在注射模中,为便于凝料从主流道中拉出,需要将主流道设计成圆锥形,锥度一般为()。
A、2°~6°B、6°~10°C、10°~16°D、16°~20°3.在注射成型的每个周期中,将塑件及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为()。
A、导向机构B、顶件机构C、抽芯机构D、推出机构4.金属熔体从进入内浇口至充满型腔和溢流槽所需的时间称为()。
特种加工技术在模具制造中的应用
技术改造特种加工技术在模具制造中的应用陈丹湖(温州技师学院,浙江 温州 325600)摘 要:随着现代机械制造业的飞速发展,特种加工技术在机械制造业中的地位和作用越发重要。
要发挥特种加工技术的优势,落实更加合理的控制方案,从而匹配加工模式和应用体系,有效提升工艺效果,满足制造行业的基本需求。
本文分析了模具制造中应用特种加工技术的意义,并对技术应用方案予以讨论。
关键词:特种加工技术;模具制造;意义;技术方案为了提升模具加工控制流程的合理性,要建构完整的应用约束机制,整合技术流程,满足生产效率和高品质高精度要求,提升金属性型尺寸精度和造型美观度,实现经济效益和管理效益的和谐统一。
1 模具制造中应用特种加工技术的意义在模具加工工艺中,特种加工是十分非常关键的环节之一,借助电能、化学能以及光能等基础能量结构完成加工处理,不仅能提升精度,还能结合相应的模具制造要求和工艺标准完成热特殊加工[1]。
基于此,要充分发挥不同特种加工技术的优势作用,落实更加匹配的技术应用运行方案。
一方面,模具制造中选取适宜的特种加工技术是为了更好地提高模具制造的质量,选取匹配的特种加工技术方案,有效实现不同尺寸和不同形态元件的加工处理,以保证对应工序的标准化水平。
另一方面,特种加工技术的应用能最大程度上提高工作生产的效率,并且成本较低,满足高质量低投入的发展要求,这也是多数企业在模具制造工序中采取特种加工技术的重要原因。
综上所述,模具制造中应用特种加工技术具有重要的实践意义,是推动经济效益、管理效益双赢的技术方案。
2 模具制造中应用特种加工技术的方案为了发挥特种加工技术的应用优势,要依据模具制造的具体标准和内容落实技术处理工艺,确保电火花加工技术、电子束加工技术以及快速成型技术等都能得以应用。
相较于传统的模具加工处理方案,特种加工技术能有效整合模具制造流程和工艺要点,为技术全面可持续发展奠定坚实基础。
2.1 电加工在电加工处理工序中,要将工具和工件之间的脉冲火花放电作为根本,利用电腐蚀处理的作用消解其他金属材料,从而满足零件制作的尺寸工艺标准,能在满足形状要求的同时优化表面质量。
论模具制造中特种加工较传统机加工的优势
论模具制造中特种加工较传统机加工的优势作者:张雪婷来源:《中国科技博览》2017年第20期[摘要]模具的应用越来越广泛,模具制造精度很大程度上还是取决于其加工工艺。
模具的现有加工主要有特种加工和传统加工,现就特种加工含义和种类进行分析,进行特种加工工艺优缺点对比。
[关键词]模具制造;特种加工含义;特种加工种类;特种加工工艺优缺点中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0352-01模具是工业产品生产过程中使用的重要工艺设备,它以自身的特殊形状通过一定的方式使原料成型。
由于其加工效率高、互换性好、节省原材料、生产成本较传统加工生产低等优势,而被广泛应用于各行各业。
从建国初期到特种加工技术成熟之前,我国的模具生产主要依赖于传统的机械加工工艺,特种加工技术成熟后以其独特的优势被广泛应用于模具加工和各种高精密零件的加工。
一、特种加工的含义在模具加工中,模具的加工原材料常要求有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击性、渗透性此外还需要有加好的切削加工性能,如过时金属浇铸模具的话,还要求有较好的耐高温性能。
由于模具的精度很大程度上决定制造工件的精,对于需要配合使用的模具还要保证配合精度,故对模具有较高的形状尺寸要求以保证模具的配合精度和工件的精度。
而如此多的精度要求仅通过传统的车铣刨磨是不以保证和大批量生产的,所以也就要求有能够很好加工高强度高硬度搞脆性的材料的工艺来替代传统的机加工,于是特种加工运应而生。
特种加工是指直接利用电能、化学能、光能和声能对工件进行加工,使工件达到一定的形状和尺寸的一类加工方法的统称。
由于加工材料的特殊性,特种加工工艺极不同普通机加工,如特殊加工可以采用非接触形式进行加工、其能量密度远大于传统机加工,加工时间极短等。
二、特种加工的分类及举例按起能作用机理可以分为:加热融化气化型,电极溶解型、化学腐蚀型、物理冲击磨损型;其中加热融化气化型的主要代表是等离子弧加工、离子束加工,电极融化型主要有电火花加工,化学腐蚀型的主要是电解加工,物理冲击磨损型的主要是超声加工等。
精密和超精密加工技术
本章内容
I. 特种加工技术概述 II. 电火花加工 III.电解加工 IV. 高能束加工
特种加工技术概述
➢ 非传统加工又称特种加工,通常被理解为别于传统切 削与磨削加工方法的总称。
➢非传统加工方法 产生于二次大战后。两方面问题传统 机械加工方法难于解决:
1)难加工材料的加工问题。宇航工业等对材料高强度、 高硬度、高韧性、耐高温、耐高压、耐低温等的要求,使 新材料不断涌现。
电火花加工工作要素
➢脉冲宽度与间隔——影响加工速度、表面粗糙 度、电极消耗和表面组织等。脉冲频率高、持 续时间短,则每个脉冲去除金属量少,表面粗 糙度值小,但加工速度低。通常放电持续时间 在2μs至2ms范围内,各个脉冲的能量2mJ到20J (电流为400A时)之间。
电火花加工类型
➢电火花成形加工:主要指孔加工,型腔加工等 ➢电火花线切割
➢ 拓宽现有非传统加工方法的应用领域。
➢ 探索新的加工方法,研究和开发新的元器件。
➢ 优化工艺参数,完善现有的加工工艺。
➢ 向微型化、精密化发展。 ➢ 采用数控、自适应控 2084 制、CAD/CAM、专家系统
等 技 术 , 提 高 加 工 过 程1104
70年代 80年代 90年代
自动化、柔性化程度。
232
424 244 142
441 321 214
353 252 316
激光加工 电火花加工 超声加工 电化学加工 EI 收录文章数比较
几种代表性特种加 工方法
电火花加工的原理示意 图
电火花加工
原理:利用工具电极与工件电极之间脉冲性火花放电, 产生瞬时高温,工件材料被熔化和气化。同时,该处绝 缘液体也被局部加热,急速气化,体积发生膨胀,随之 产生很高的压力。在这种高压作用下,已经熔化、气化 的材料就从工件的表面迅速被除去
特种加工实训教程(线切割加工综合训练)
课题C-6 数控电火花线切割加工综合训练一、实训目的及要求:通过简单图形加工、手动碰边加工、跳步加工、冲裁模加工、锥度加工和异形件加工,进一步把握线切割机床的操作,熟练把握机床的操作技术,为尔后的学习打下坚实的基础。
二、实训设备工具及量具:数控电火花线切割机床、特种加工专用油、钼丝、扳手、十字/一字螺丝刀、Q235钢板(厚度5-20mm)、铣刀、碎布、油扫、百分表、直角尺、游标卡尺、千分尺。
三、实训内容及步骤:项目1:简单图形加工数控线切割机是加工各类周密的形状复杂的金属模具的专用机床,可加工各类硬度的金属材料,而且材料淬硬后对其切割状态更有利,适宜用它对模具作最后工序的加工,以减少淬火变形和表面氧化阻碍尺寸精度。
本项目要紧介绍简单图形的加工,并把握线切割机床的操作步骤。
1)、操作内容依照下图C6-1图样,加工出符合图样要求的工件图C6-1 五角星加工2)、工量具预备A 、刀具、工件材料Ф0.18mm 钼丝、 Q235钢板 (厚度5mm)B 、量具钢尺(150mm ,300mm )C 、工具 一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件3)、操作步骤A 、线切割机的大体操作B 、主机操纵元件的操作开机顺序: A →B →C →D →E 关机顺序: E →D →C →B →A C 、加工完拆卸工件并清洗。
★注意事项:A 、电源总开关(空气开关)接触是不是良好;B 、 电源启动按钮(ON )是不是能真正启动机床运转或有无漏电现象;C 、微机电源的启动是不是有漏电现象,传输线接口是不是松动,在接触良好情形下方可开机运行。
D 、 在自动编程时,注意起切点与工件的相对位置。
E 、 装夹工件时用手旋紧螺母即可。
F 、 工件伸出支架部份要大于实际尺寸。
4)、项目评判5)、相关知识预备数控电火花线切割加工的机床的型号及组成部份图C6-2 电火花线切割加工原理图1.工作液箱 2. 储丝筒 3. 电极丝 4. 供液管 5. 进电块 6. 工件 7. 夹具 8. 脉冲电源 9. 工作台拖板通常将电极丝与脉冲电源的负极相接,工件与脉冲电源的正极相接。
《模具特种加工》课程标准
《模具特种加工》课程标准一、课程基本信息:课程名称:模具特种加工课程编码:0204114参考学时:50学时课程所属系部:机械工程系适用专业:模具设计与制造、数控技术编制人员:机械工程系二、课程性质与任务(一)本课程与前后课程的联系《模具特种加工》是模具设计与制造专业的职业能力核心课程。
它主要以冲压模和和塑料模的制造技术为研究对象,以特种加工异型加工、特种加工为教学重点的一门学科。
让学生具有较强的理论知识和实际技能,为今后的工作和学习奠定扎实的基础。
本课程要以《机械制图》、《金工技能实训》、《公差配合与技术测量》和《数控加工与编程》的学习为基础,同时与《冲压模设计》、《注射模设计》这二门课程相衔接。
学好本课程也可为学生提供将来从事模具设计与制造等相关工作所必需的知识和技能基础。
(二)课程的性质和地位《模具特种加工》课程是在学生掌握了机械加工基本知识、普通金工操作基本技能的基础上,为培养学生的特种加工专业技能而开设的,主要包括电火花成型加工和电火花线切割加工技术。
其目的是为今后实际工作中解决模具加工特殊工艺问题和困难工艺问题打下基础。
根据高职人才培养目标的要求,高职院校该课程的作用主要有两个方面:一是培训学生的特种加工机床操作技能,提高动手能力和应用新技术的能力;二是培养职业技术素质,增强就业能力和工作能力。
(三)课程的主要任务本课程的任务是:本课程的工作情景是特种加工机床的操作,包括电火花成型机床,线切割机床、激光加工机床和快速成型机床等。
三、课程设计的理念与思路(一)课程设计的理念认真领会“高等学校教学质量和教学改革工程”精神,以提高课程的教学质量为核心,全面改革本课程的教学内涵,从基于学科知识的课程设计转换为基于职业能力的课程设计,充分调动学生的学习积极性。
(二)课程设计的思路鉴于该课程实践性强的特点,且属于模具专业制造工艺技能核心课程,为实现学生掌握模具制造电火花成型加工和电火花线切割加工编程能力和操作技能的培养目标,参照人才培养规划对课程的总体要求。
模具制造技术复习题及参考题解(2)
模具制造技术复习题及参考题解(2)模具制造技术复习题及参考题解(2)〖模具的特种加⼯及其其他加⼯⽅法〗⼀、选择题1、电⽕花脉冲放电加⼯时,必须满⾜(A、D)的条件。
A、放电具有脉冲性、间歇性B、⼯具电极和⼯件表⾯之间放电间隙尽量⼩C、要持续不间断的放电D、放电必须在具有⼀定绝缘性的液体介质中进⾏。
2、电⽕花加⼯的特点有(A、 C)。
A、不受材料硬度的限制B、电极和⼯件之间的作⽤⼒⼤C、操作容易,便于⾃动加⼯D、加⼯部分不易形成残留变质层3、影响极性效应的主要因素有(A、B )。
A、脉冲宽度B、电极材料C、⼯件材料的硬度D、放电间隙4、要提⾼电⽕花加⼯的⼯件表⾯质量,应考虑(A、B、C)。
A、使脉冲宽度增⼤B、电流峰值减⼩C、单个脉冲能量减⼩D、放电间隙增⼤5、提⾼电⽕花加⼯的⽣产率应采取的措施有(B、C)。
A、减⼩单个脉冲能量B、提⾼脉冲频率C、增加单个脉冲能量D、合理选⽤电极材料6、单电极平动法的特点是(B、C)。
A、只需⼀个电极B、⼀次装夹定位,可达正负0.05mm 的加⼯精度C、较易加⼯出⾼精度的型腔D、可加⼯具有清棱、清⾓的型腔7、为保证凸、凹模配合间隙均匀合理,常⽤的电⽕花型孔加⼯⽅法有直接加⼯法、(B)、混合加⼯法和(D)。
A、铣削加⼯法B、⼆次电极法C、电化学加⼯法D、修配凸模法8、电⽕花加⼯冷冲模凹模的优点有( A )。
A、可将原来镶拼结构的模具采⽤整体模具结构B、型孔⼩圆⾓改⽤⼩尖⾓C、刃⼝反向斜度⼤9、型腔电⽕花加⼯的特点有( A、 C)。
A、电极损耗⼩B、蚀除量⼩C、电⽕花机床应备有平动头、深度测量装置等附件D、电⽕花加⼯时,排屑较易10、对于线切割加⼯,下列说法正确的有(A、D)。
A、加⼯圆弧时,其运动轨迹是折线B、加⼯斜线时,其运动轨迹是斜线C、加⼯斜线取其终点为坐标系的原点D、加⼯圆弧时取圆⼼为坐标系的原点11、电⽕花线切割加⼯的特点有(C、D)。
A、不必考虑电极损耗B、不能加⼯精密细⼩、形状复杂的⼯作C、不需要制造电极D、不能加⼯盲孔类和阶梯型⾯类⼯件12、电⽕花线切割加⼯的对象有(A、B )。
各类模具常识
各类模具常识
2)模具零件的最终热处理 ① 淬火:淬火和回火是模具零件加工过程中的关键工序之一。随 着淬、回火质量的优劣,模具使用寿命会出现悬殊差别。 为了缩短淬火保温时间、减小淬火开裂与变形倾向,在淬火 加热前要进行预热。 常用模具钢加热、淬火和冷却工艺规范 度硬注 。化: 法括 所号 采内 用数 的据 温是 度指 及二 硬次
表面粗糙度小,Ra0.05 m (表面光洁,轮廓清晰)。 母模可用各种材料,利用率高(一般重复铸多件);
设备简单,可一槽多模,同时加工不同形状的型腔零件。 效率低,制模周期长;
铸层厚度不均匀 主要用于塑料模、电火花加工用电极的加工,以及小形拉 深凹模、印刷板等。
各类模具常识
E 超声波加工 ① 原理:利用工具端面作超声频震动,并通过悬浮液中的磨料加 工脆硬材料的一种加工方法。
② 表面粗糙度Ra可达0.2μm以上;
③ 可磨削孔径为0.8~200mm。
B 应用 适用于具有孔系凹模淬火后的精加工。
各类模具常识
3)成形磨削 A 原理 把形状复杂的零件的几何线型分解成若干直线、圆弧等简 单几何线型,然后分段进行磨削。 B 特点 ① 热处理后精加工,精度高(IT7~IT6)。 ② 表面质量好 ,Ra可达0.8~0.4μm。 ③ 生产率高。
各类模具常识
C 电解加工 ① 工成形。
② 特点及应用:
加工效率高; 表面粗糙度可达Ra1.6~0.2 m以上; 工具电极基本不损耗,可重复长期
使用; 设备投资大、成本高。 不易达到较高精度和加工稳定性(精度约为±0.1mm左右) 电解产物对环境有污染。 适用于大型型腔模(如锻模、塑料模、压铸模)加工及电
写出五种特种加工的方法
写出五种特种加工的方法一、电火花加工⒈ 加工原理电火花加工是利用工具电极和工件电极之间的脉冲放电产生的高温,去除工件上多余的材料,使工件达到预定的尺寸和表面粗糙度要求。
有两种在生产中应用最广泛的电火花加工方法。
一种是用一定形状的电极工具(常用的电极工具是石墨、铜或其合金)进行电火花穿孔或电火花成型;另一种是用灯丝(一般是钼丝、钨丝或铜线)电极加工二维轮廓形状的WEDM。
WEDM还可以根据电极丝的走丝速度分为两种:快走丝和慢走丝。
⒉ 工艺特点及应用范围电火花加工工具不与工件直接接触,没有切削力,所以对机床加工系统的刚性要求不高;电火花加工可以加工任何由导电材料制成的工件,不受工件材料的强度、硬度、脆性和韧性的影响。
为耐热钢、淬火钢、硬质合金等耐火材料的加工提供了有效的加工手段。
电火花加工应用广泛,如加工各种孔、曲孔、微小孔和曲腔、切割、刻字和表面强化等。
二、电解加工⒈ 加工原理电解加工是通过金属在电解液中的电化学阳极溶解,对工件进行加工成型。
⒉ 工艺特点及应用范围电解加工的生产效率极高,约为电火花加工的5~10倍;电解加工可以加工形状复杂的型面(例如汽轮机叶片)或型腔(例如模具);电解加工中工具不和工件直接接触,加工中无切削力作用,加工表面无冷作硬化,无残余应力,加工表面周边无毛刺,能获得较高的加工精度和表面质量,表面粗糙度ra可达0.2~1.25μm,工件的尺寸误差可控制在范围内;电解加工中工具电极无损耗,可长期使用。
电解存在的主要问题是:电解液过滤和循环装置庞大,占地面积大;(2)电解液具有腐蚀性,因此对机床和设备应采取仔细的防腐措施。
电解加工广泛用于加工孔、轮廓、空腔、枪管膛线等。
,常用于倒角和去毛刺。
另外,电化学加工和切削加工的结合(如电解磨削、电解珩磨、电解磨削等。
)往往能取得良好的加工效果。
三、激光加工1. 加工原理激光的亮度极高,方向性极好,波长的变化范围小,可以通过光学系统把激光聚集成一个极小的光束,其能量密度可达108~1010w/cm2(金属达到沸点所需的能量密度为 105~106w/cm2)。
八大特种加工技术
非常工艺:八大特种加工技术特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。
一、特种加工的发展和定义传统的机械加工已有很久的历史,它对人类的生产和物质文明起了极大的作用。
目前我们的大部分产品还是依靠传统的方法加工和装配得到的,如我们的家用电器:电冰箱、洗衣机、空调等;我们的交通工具:如汽车、火车、飞机等,以及各种武器装备:枪、炮、坦克、火箭等。
传统的机械加工方法是用机械能量和切削力切除多余的金属,使零件具有一定的几何形状、尺寸和表面粗糙度。
它要求刀具材料比工件材料硬。
随着科学技术的发展,特别是上个世纪50年代以来,随着生产发展和科学实验的需要,很多工业部门,尤其是国防工业部门的要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展,它们使用的材料越来越难加工,零件的形状越来越复杂,尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求也越来越高,因而对机械制造部门提出一些新的要求:•解决各种难切削材料的加工问题。
如硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝玉石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。
•解决各种特殊复杂表面的加工问题。
如喷汽涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模和注射模的立体成型表面,各种冲模、冷拔模上特殊断面的型孔,炮管内膛线,喷油咀、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等的加工。
•解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题。
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、弹性元件等低刚度零件的加工。
要解决上述一系列工艺问题,仅仅依靠传统的切削加工方法就很难实现,甚至根本无法实现。
人们相继探索研究新的加工方法,特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的。
特种加工,国外称作非传统加工(Non - Traditional Machining, NTM)或非常规加工(Non –ConventionalMachining,NCM),是一种采用不同于传统切削磨削加工工艺及装备的加工技术,是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至与机械能组合直接施加在被加工的部位上,从而使材料被去除、变形及改变性能等。
特种加工技术3篇
特种加工技术第一篇:电火花加工技术电火花加工技术是一种非常重要的特种加工技术,它以高频脉冲电能作为能源,经过放电、溶化、冷却等过程,将工件表面沉积的金属材料割蚀掉,从而形成所需的形状,提高了工件的精度和表面质量。
电火花加工技术的应用范围非常广泛,比如模具制造、航空航天等领域都会应用到。
电火花加工加工的主要流程包含下面几个部分:1.选择加工材料首先需要选择合适的材料进行加工,一般选择硬质、难加工的材料,比如金属、合金、陶瓷等材料。
这些材料通常比较难以被传统机械加工加工得到精确的形状,因此需要采用电火花加工技术。
2.制备加工图纸制备加工图纸时需要考虑到加工对象的纹理方向,即加工时产生的毛刺以及表面光洁度。
同时还要准确测量加工对象的尺寸,确保在加工时不会出现误差。
3.选择合适的工具选择合适的电极和电火花加工机,根据加工对象的形状和要求选择合适的电极,以及根据加工对象的尺寸和形状选择合适的加工机型号。
4.设定电火花加工参数根据加工对象的不同,需要设定不同的加工参数,比如放电电压、电流、脉冲持续时间等。
同时还需要选择合适的冷却液和步进电机等辅助设备。
5.进行电火花加工进行电火花加工时需要根据工艺流程严格执行,控制加工的速度和时间,以确保加工过程中的安全性和质量。
总之,电火花加工技术在现代工业加工中起着很重要的作用。
随着科技的不断进步和工业的不断发展,电火花加工技术将会有更广泛的应用。
第二篇:激光加工技术激光加工技术是一种高端的特种加工技术,它将激光束聚焦到工件上,利用高能量激光束对材料进行加工、切割、焊接等工艺来得到精确的形状。
激光加工技术被广泛应用于精密机械、电子、光学、航空航天等领域,其优点在于精度高、速度快、加工面平整、精度高以及适用范围广等等。
激光加工技术的主要步骤包括以下几个部分:1.选择合适的材料激光加工技术主要适用于金属、塑料、石英、陶瓷等材料的加工,选择合适的材料能够提高加工效率和加工质量。
特种加工
特种加工技术应用及发展前景姓名:路子威班级:1018203学号:1101800315摘要:特种加工是传统加工工艺方法的重要补充和发展,已成为航空、航天、电子仪表、家用电器以及通讯、汽车、拖拉机、轻工等各个机械制造行业,特别是在模具制造业中不可缺少的一种加工方法。
随着科技的进步发展,特种加工的种类也越来越多,例如电火花加工、电解加工、高能束流加工、激光加工等等。
本文主要讲述特种加工的具体分类,及各种加工的定义及其特点,特种加工的发展史,以及未来特种加工的发展趋势。
关键词:特种加工、分类、特点、发展、应用前景一.引言特种加工不使用刀具、磨具等来切除金属,而是采用电、磁、声、光等物理能量及化学能量或组合施加在被加工的部位上,从而使材料被去除、变形、改变性能等。
特种加工技术采用电磁声光等无形的能量,是科技进步的最大表现,在未来的科技发展过程中,我们要不断认识特种加工的优缺点,更好的利用好特种加工技术,为未来的生产发展做出更大的贡献。
二.特种加工的相关知识2.1 特种加工定义特种加工就是指的那些不属于传统加工工艺范畴的加工工艺方法,即借助电能、热能光能、电化学能、化学能以及特殊机械能等多种能量或其复合施加在工件的被加工部位上以实现材料切除的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等的非传统加工方法。
2.2 特种加工的分类特种加工可以按用途分为尺寸加工和表面加工两大类,每类中又按能量形式、作用原理分为多钟不同的工艺方法。
具体分类如下:尺寸加工:电火花加工、电解加工、电解磨削、超声波加工、激光加工、电子束加工、等离子束加工、化学腐蚀加工、导电切削表面加工:电解抛光、化学抛光、电火花强化、液体磨料抛光2.3 特种加工过程特种加工过程中,工具和工件之间不存在显著地切削力,工具材料硬度可以低于工件材料的硬度,因而可以加工传统机械加工难以加工的材料,还可以完成精度、微细、复杂的加工。
三.特种加工的发展史从第一次产业革命以来,一直到第二次世界大战以前,在这段长达 150 多年都靠机械切削加工的漫长年代里,并没有产生特种加工的迫切要求,也没有发展特种加工的必然条件,人们的思想一直还局限在自古以来传统的用机械能量和切削力来除去多余的金属,已达到加工的要求。
特种加工常用的五种方法
特种加工常用的五种方法特种加工牛啊!电火花加工听过没?那家伙就像小魔术一样。
先准备好电极和工件,通上电,瞬间火花四溅。
哇塞,这过程可得小心,别被电着。
安全性很重要哇!那稳定性呢,得保证电流啥的稳定,不然效果可就大打折扣。
这电火花加工适合加工那些超硬的材料,比如说模具啥的。
优势就是能加工形状复杂的零件。
就像有个超厉害的雕刻师,啥复杂形状都能刻出来。
实际中,很多精密模具都是用电火花加工做出来的,那精度,杠杠的!激光加工也超酷。
一束激光射过去,材料就被精准切割或者雕刻。
这不得小心激光别乱射?安全第一哇!稳定性也得有,激光强度得稳定。
它能加工各种材料,从金属到非金属。
优势就是速度快,精度高。
想象一下,就像一把超级锋利的刀,切啥都快。
实际里,一些电子产品的精细部件就是激光加工的,效果那叫一个赞!电解加工也厉害。
通过电解液和电流,把材料一点点溶解掉。
这可得注意电解液别乱洒,安全很重要。
稳定性得保证电流和电解液的流动稳定。
适合加工那些大尺寸的零件。
优势就是加工效率高。
就像一个大力士,干活超快。
实际中,一些航空航天零件会用到电解加工呢。
超声加工也不错。
利用超声波振动来加工材料。
这得注意别让超声波伤着人。
稳定性要保证超声波的频率稳定。
适合加工脆硬材料。
优势就是加工过程比较安静。
就像一个温柔的工匠,默默干活。
实际里,一些宝石加工会用到超声加工。
水射流加工也很棒。
高压水射流冲过去,材料就被切割了。
这可得注意水别乱喷。
安全要保障。
稳定性得保证水压稳定。
适合加工各种材料。
优势就是环保。
就像一个清洁小卫士,干活还不污染环境。
实际中,一些建筑材料的切割会用到水射流加工。
特种加工方法各有各的牛,各有各的用武之地。
咱得根据实际情况选对方法,让它们发挥最大作用。
特种加工技术
特种加工技术的发展及其应用特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。
特种加工是近几十年发展起来的新工艺,是对传统加工工艺方法的重要补充与发展,目前仍在继续研究开发和改进。
直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能,有时也结合机械能对工件进行的加工。
特种加工中以采用电能为主的电火花加工和电解加工应用较广,泛称电加工。
特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。
20世纪40年代发明的电火花加工开创了用软工具、不靠机械力来加工硬工件的方法。
50年代以后先后出现电子束加工、等离子弧加工和激光加工。
这些加工方法不用成型的工具,而是利用密度很高的能量束流进行加工。
对于高硬度材料和复杂形状、精密微细的特殊零件,特种加工有很大的适用性和发展潜力,在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。
特种加工技术的特点加工范围上不受材料强度、硬度等限制。
特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。
故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。
以柔克刚。
特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件并不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
加工方法日新月异,向精密加工方向发展。
当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工;精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.51μm,表面粗糙度可达镜面 Ra0.02μm。
特种加工技术在模具制造中的应用
面 ,也能加工弯孔和 曲面 ,加工示意 图如 图 1 所示。 电子束 的这种性 能, 给模具冷却 水路 加工提 供 了一 种可行 方法 。当模 具型 腔较 复 杂 时, 采用传统直水路 ,起不到 良好 的冷却 效果 ,如水路能 与型腔表 面 形状保持一致 ,则冷却效果明显 。这种依据 型腔形状 而改变形状 的水 路 称为随形水路 ,也 叫异 型水路 ,它 能均衡型腔温 度,缩短模具 冷却
百 科 论 坛
特 种加 工技 术 在 模 具 制 造 中 的应 用
陈建丽
摘
袁金城 ( 广东科学技术职业学 院 广 东 珠 海 5 1 9 0 9 0)
要 :本文详细介绍 了特种加工 原理 、工 艺流程 和技 术特 点,并 以
一
快速成型基于增材加工法 ,可 以 自动 、直接 、快速 、精 确的将设 计思想转变 为具有一定功能 的原型或 直接加工零件 ,从 而可 以对产 品 设计进行快速评估 、修 改及功 能试 验,大大缩 短 了产品的研 制周 期。 以R P系统为基础发展起 来的 的快 速工装模具制造 、快速精铸技 术则 可实现零件 的快 速制造 。 快速成型中的选择 性激 光粉末烧 结成 形 ( S e l e c t e d L a s e r S i n t e r i n g s t s)是由美国的 c . R . D e c h a r d于 1 9 8 9年研制成 功 ,可用于加工 形状
i n g R P ) 及 它 们 在 模 具 中 的应 用 。 1 .电 加 工 《 E D M、WE D M) ‘ 2 .电 子 束加 工 ( E B M)
电子束是近年来得到快速发展的特种加工 。它的工作原理 是在真 空条件下 ,利用 聚焦后 能量 密度极 高 的 电子束 ,快 速 冲击 到工 件表 面 ,大部分能量转变成热能 ,使工件表面材料 快速熔化 和气化 ,被真 空系统抽走 。 由于 电子束在磁场 中能偏转 ,因此 电子柬 不仅能加工 直孔和直 型
特种加工工艺
第三讲 电火花线切割加工
基本原理:是用连续移动的细金属导线(称作电极丝)作 为工具电极对工件进行脉冲火花放电,切割成形的。
a)工件及其运动方向
b)电火花线切割加工原理图
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电火花线切割加工
加工特点: 不需要像电火花成行加工一样的成形工具电极, 减少了工具电极的设计与制造工作量,缩短了生 产准备周期; 由于电极丝很细,可以加工出微细异形孔、窄缝 和形状复杂的工件; 可以直接采用半精、精加工电规准一次成形,一 般不需要中途转换电规准; 电极丝是不断移动的,单位 长度损耗小,故加工 精度高(可达±2µm); 采用线切割加工冲模时,可实现凸、凹模一次加 25 工成形。
八、电火花加工的局限性
• 1)一般加工速度较慢 安排工艺时可采用机械加工去除大 部分余量,然后再进行电火花加工以求提高生产率。最近 新的研究成果表明,采用特殊水基不燃性工作液进行电火 花加工,其生产率甚至高于切削加工。 • 2)存在电极损耗和二次放电 电极损耗多集中在尖角或底 面,最近的机床产品已能将电极相对损耗比降至0.1%, 甚至更小;电蚀产物在排除过程中与工具电极距离太小时 会引起二次放电,形成加工斜度,影响成型精度。二次放 电甚至会使得加工无法继续。 • 3)最小角部半径有限制 一般电火花加工能得到的最小角 部半径等于加工间隙(通常为0.02~0.3mm),若电极有 损耗或采用平动、摇动加工则角部半径还要增大。
常用特种加工方法分类表
特种加工方法
成形加工 电火花加工 线切割加工 电解加工 电化学加工 电解磨削 电铸、 电铸、电镀 切割、 切割、打孔 激光加工 表面改性 电子束加工 切割、打孔 切割、 离子束加工 刻蚀、镀膜 刻蚀、 超声加工 切割、 切割、打孔 光能、 光能、热能 电能、 电能、热能 电能、 电能、动能 声能、 声能、机械能 熔化、 熔化、相变 熔化、 熔化、气化 原子撞击 磨料高频撞击 LBT EBM IBM USM 电能、 电能、热能 电化学能 电化学机械能 电化学能 光能、 光能、热能 熔化、 熔化、气化 阳极溶解 阳极溶解 磨削 阴极沉积 熔化、 熔化、气化 WEDM ECM EGM EFM EPM LBM
模具制造工艺复习题
《模具制造工艺》复习题第一章概论1.模具制造有哪些技术要求?有何特点?答:模具的技术要求(1)模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、韧性淬透性和切削加工性(2)模具零件精度高、表面粗糙度低(3)模具零件的标准化程度高(4)模具凹凸模具有合理间隙模具制造的特点(1)模具变化多,技术要求高,对技术人员要求高(2)模具车间规模较小,对外协作程度高(3)单件生产(4)加工精度高,加工周期长(5)模具通常需要反复修配、调整才能达到要求2.模具制造过程的包括哪几个阶段?答:模具的制造过程包括五个阶段:技术准备、材料准备、模具零件及组件加工、装配调试、试模鉴定。
3.模具制造的基本工艺路线包括哪些内容?模具制造的基本工艺路线:分析估算-模具设计-零件加工-装配调整-试模-成品。
第二章模具的机械加工1.解释名词:夹具磨削法,计算机辅助设计CAD,计算机辅助制造CAM。
夹具磨削法:指将工件至于成形夹具上,利用夹具调整工件的位置,使工件在磨削过程中作定量移动或转动,由此获得所需形状的加工方法。
计算机辅助设计CAD:利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
计算机辅助制造CAM:在机械制造业中,利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备,自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。
2.模具机械加工的主要方法有那几种?答:车削加工、铣削加工、磨削加工、镗削加工、钻削加工、刨削和插削加工等3.了解车削加工、铣削加工、刨削和插削加工、磨削加工用于模具加工的主要加工对象以及正常条件所能达到的技术要求?车削加工:对象:圆盘类、轴类零件的加工。
如导柱、导套、顶杆、模柄等,技术要求:加工精度达IT6-IT8,粗糙度Ra=1.6-0.8μm。
铣削加工:对象:利用不同类型的铣刀和附件(分度头、回转台)以及工装夹具可加工各种平面、斜面、沟槽、台肩、型腔和孔。
加工精度可达IT10-IT8,Ra=1.6-0.4μm刨削加工:主要加工对象为模具零件的外形。
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模具特种加工方法第三章模具特种加工方法思考题答案1、电火花加工的基本原理是什么?答:电火花加工的原理图参照如图3-1。
工具电极4与工件1分别与脉冲电源2的两个输出端连接,并且都浸在工作液里,自动进给调节装置3使工具电极与工件之间保持一定的放电间隙(一般约为0.01~0.2mm)。
脉冲电源不断发出脉冲电压加在工具电极与工件之间,当脉冲电压增大到间隙中工作液的击穿电压时,将会发生火花放电,放电区的高温把该处的电极和工件材料熔化,甚至汽化,在电极和工件表面都被蚀除一小块材料,形成小的凹坑。
随着脉冲电压的结束,一个放电过程完成。
紧接着下一个放电过程又开始,周而复始,工具电极不断地向工件进给,工件表面形成无数小的凹坑。
随着工件不断地被蚀除(工具电极材料尽管也会被蚀除,但其速度远小于工件材料),工具电极轮廓形状就能复制在工件上而达到加工目的。
2、电火花加工必须具备哪些条件?答:(1)必须使工件电极和工具电极之间经常保持一定的间隙,间隙一般为0.01~0.2mm,以便形成火花放电的条件。
在电火花加工过程中,必须用工具电极的自动进给调节装置来保持这个间隙。
(2)电火花放电必须是脉冲性和间歇性的,放电延续时间一般为10-7~10-4s,这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分,从而只在极小的范围内使金属局部熔化。
(3)电火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。
液体介质没有一定绝缘性能,就不能击穿放电,形成火花通道。
在放电完成以后,液体介质能迅速熄灭火花,使火花间隙消除电离。
同时对电极表面进行较好的冷却,并能从工作间隙带走电蚀产物。
3、电火花加工有哪些特点?答:(1)可以加工用一般机械加工方法难以加工或无法加工的材料。
(2)工具电极和工件在加工过程中不接触,不存在明显的机械作用力,工件不会受力变形,便于加工小孔、深孔、薄壁、窄缝以及各种型面和型腔零件。
(3)直接利用电能进行加工,便于实现加工过程的自动控制。
(4)脉冲参数调节方便,在同一台机床上可以连续进行粗加工、半精加工和精加工。
(5)电极材料不必比工件材料硬,可以以柔克刚。
(6)只能对导电材料进行加工,且加工过程中有电极损耗,对加工精度有影响。
4、电火花加工机床由哪几部分组成?自动进给调节系统和工作液净化及循环系统各有什么作用?答:电火花成型加工机床主要由主机、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液净化及循环系统等几部分组成。
自动进给调节系统的作用是确保工件与工具电极之间在加工过程中始终保持一定的放电间隙,并且能自动补偿放电蚀除金属后间隙增大的部分。
工作液净化及循环系统的作用是排除电火花加工过程中不断产生的电蚀产物,提高电蚀过程的稳定性和加工速度,减小电极损耗,确保加工精度和表面质量。
5、型孔电火花加工中保证凸、凹模配合间隙的方法有哪些?各有什么特点?答:在型孔电火花加工中,保证凸、凹模配合间隙的常用方法有以下几种:(1)直接配合法这种方法是直接用适当加长的钢凸模作电极加工凹模的型孔,加工后将凸模上的损耗部分去除,凸、凹模的配合间隙由控制脉冲放电间隙来保证。
直接配合法的优点是可以获得均匀的配合间隙,模具质量高,电极制造方便,工艺简单。
缺点是用钢凸模作电极,加工速度低,在电流的直流分量作用下易磁化,使电蚀产物被吸附在电极放电间隙的磁场中形成不稳定的二次放电。
(2)混合法混合法将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料,如铸铁等粘接或钎焊在凸模上,与凸模一起加工,以粘接或钎焊部分作为穿孔电极的工作部分。
加工后,再将电极部分去除。
这种方法的优点是电极材料可以选择,因此电加工性能比直接配合法好;电极与凸模连在一起加工,电极形状、尺寸与凸模一致;加工后凸、凹模的配合间隙均匀,是一种使用较广泛的方法。
(3)修配凸模法修配凸模法是将凸模和工具电极分别制造,在凸模上留一定的修配余量,按电火花加工好的凹模型孔修配凸模,达到所要求的凸、凹模的配合间隙,不论配合间隙大小,均可采用。
这种方法的优点是电极可以选用电加工性能好的材料。
缺点是增加了制造电极和钳工修配的工作量,而且不宜得到均匀的配合间隙。
所以修配凸模法只适用于加工形状比较简单的冲模。
(4)二次电极法二次电极法是利用一次电极制造出二次电极,再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模,并保证凸、凹模配合间隙。
用二次电极法加工,操作较为复杂,一般不常采用。
但这种方法能够合理调整放电间隙,可以加工无间隙或间隙很小的精冲模。
对于硬质合金模具,在无成型磨削设备时可以采用二次电极法加工凸、凹模。
6、型孔电火花加工中常用的电极材料有哪几种?电极的结构形式有哪几种?答:常用的电极材料有钢、铸铁、石墨、黄铜、紫铜、铜钨合金、银钨合金等。
常用的电极结构有三种:整体式电极、组合式电极、镶拼式电极。
7、电火花加工型孔时,电极的长度尺寸应如何确定?答:电极的长度尺寸L可按照下列公式进行计算(参照图3-10):L=KH + H1 + H2 +(0.4~0.8)(n-1)KH式中:H——凹模需要电火花加工的厚度,单位为mm;H1——凹模模板挖穿后,电极需要加长的长度,单位为mm;H2——夹持电极需要加长的长度,约为10~20 mm;N——电极使用的次数;K——与电极材料、加工方式、型孔复杂程度等因素有关的系数。
K值可以按经验数据选用:紫铜为2~2.5;黄铜为3~3.5;石墨为1.7~2;铸铁为2.5~3;钢为3~3.5。
当电极材料损耗小、型孔简单、电极轮廓无尖角时,K值取小值,反之取大值。
加工硬质合金时,由于电极损耗较大,电极还应适当加长一些。
8、装夹好的电极为什么要进行校正?校正的方法是什么?答:电极校正的目的是将电极牢固地装夹在主轴的电极夹具上,并使电极轴线与主轴进给轴线一致,保证电极与工作台面和工件垂直,电极横截面上的基准还应与机床工作台拖板的纵、横运动方向平行。
常用的校正方法有精密角尺校正法和千分表校正法。
9、电火花加工的工件是如何定位的?答:工件常见的定位方法有以下两种:(1)划线法这种方法是按照加工要求在凹模的上、下平面划出型孔轮廓,工件定位时将已安装正确的电极垂直下降,靠上工件表面,用眼睛观察并移动工件,使电极对准工件的型孔线后将其压紧。
经试加工后观察定位情况,并用纵、横拖板作补充调整。
划线法的定位精度不高,并且凹模的下平面不能有台阶。
(2)量块角尺法参照图3-16,按照加工要求计算出型孔至两基面之间的距离。
将安装正确的电极下降接近工件,用量块、角尺确定工件位置后将其压紧。
量块角尺法不需要专用工具,操作简单方便,定位精度较高,也可用于凹模的下平面有台阶的情况。
10、什么是电规准?它分为哪几种?加工中如何进行转换?答:电火花加工中所选用的一组电脉冲参数称为电规准。
电规准分为粗规准、中规准、精规准三种。
冲模加工时电规准的转换程序是:先按选定的粗规准加工,当加工结束时,转换为中规准,加工1~2mm后转入精规准加工。
在电规准转换时,应注意其它工艺条件也要适当配合。
11、型腔电火花加工有何特点?常用的工艺方法有哪些?答:型腔电火花加工属于盲孔加工,金属蚀除量大,工作液循环不流畅,电蚀产物排除困难;电极损耗不能用增加电极长度和进给来补偿;型腔复杂,电极损耗不均匀,影响加工精度。
型腔电火花加工常用的的工艺方法有:单电极加工法、多电极加工法、分解电极法。
12、型腔电火花加工中常用的电极材料是什么?答:型腔电火花加工中常用的电极材料主要是石墨和紫铜。
此外,在特殊型腔的电火花加工中,也可采用铜钨合金和银钨合金作为电极材料。
13、型腔电火花加工的电极上为什么要设置排气孔和冲油孔?如何设置?答:由于加工型腔时的排气、排屑条件比加工型孔时差,为了防止排气、排屑不畅而影响加工速度、加工稳定性和加工质量,设计电极时应在电极上设置适当的排气孔和冲油孔。
一般情况下,冲油孔要设计在难于排屑的拐角、窄缝等处。
排气孔要设计在蚀除面积较大的位置,14、电火花线切割加工的工作原理是什么?答:电火花线切割加工的原理图参照如图3-26。
利用细钼丝或细铜丝作工具电极,穿过工件上预先钻好的小孔(穿丝孔),由导向轮由贮丝筒带动,相对工件作上下往复运动。
加工能源由脉冲电源供给,工件接脉冲电源的正极,电极丝接负极。
脉冲电压将电极丝和工件之间的间隙(放电间隙)击穿,产生瞬时火花放电,将工件放电区局部熔化或气化,从而实现切割加工。
15、与电火花加工相比,电火花线切割加工有哪些特点?答:与电火花加工相比,电火花线切割加工有如下特点:(1)不需要制作成型的工具电极,可节约电极设计、制造费用,缩短生产周期。
(2)由于电极丝比较细,可以加工微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。
(3)加工过程中,电极损耗极小,有利于加工精度的提高。
(4)自动化程度高,操作方便,加工周期短,成本低。
(5)不能加工盲孔类或阶梯类成形表面。
16、3B程序格式是什么?编写程序单时如何确定坐标系?答:3B程序格式为:B X B Y B J G Z其中:B为分隔符号;X、Y为坐标的绝对值;J为计数长度;G为计数方向;Z为加工指令。
编写程序单时应正确确定坐标系,由于切割图形上各条线段的交点坐标是按计算坐标系计算的,而加工程序中的数字和指令是按切割时所选的坐标系(即切割坐标系)来填写的。
因此在填写程序单时应根据各交点在计算坐标系中的坐标,利用坐标平移法求得它们在相应切割坐标系中的坐标。
17、电火花线切割加工的工艺过程包括哪些内容?答:电火花线切割加工过程可分为六个步骤:图样分析、毛坯准备、工艺准备、工件装夹和调整、程序编制、加工及检验。
18、常用的电极丝有哪几种?各有何特点?答:常用电极丝有钨丝、黄铜丝、钼丝等。
钨丝抗拉强度高,直径在0.03~0.1mm范围内,一般用于各种窄缝的精加工,但价格昂贵。
黄铜丝适用于慢速加工,加工表面粗糙度和平直度较好,但抗拉强度差,损耗大,直径在0.1~0.3mm范围内。
钼丝抗拉强度高,适用于快速走丝加工,直径在0.08~0.2mm范围内。