特种加工设备
2特种加工实训教程（线切割机床的操作技巧与日常保养）
2特种加⼯实训教程（线切割机床的操作技巧与⽇常保养）课题C-2 数控线切割机床的操作技巧与⽇常保养⼀、实训⽬的及要求：1、掌握数控线切割机床加⼯的原理、加⼯的特点及机床的分类2、熟练快⾛丝线切割机床的操作技巧3、学会机床的⽇常保养⼆、实训设备⼯具及量具：线切割机床、特种加⼯专⽤油、钼丝、⼗字/⼀字螺丝⼑、碎布、油扫、游标卡尺、千分尺。
三、实训内容及步骤：（⼀）、线切割加⼯原理电⽕花线切割加⼯(Wire Cut Electrical Discharge Machining，简称WCEDM)是在电⽕花加⼯基础上于50年代末在前苏联发展起来的⼀种新⼯艺，由于其加⼯过程是利⽤线状电极靠⽕花放电对⼯件进⾏切割，故称电⽕花线切割。
⽬前，国内外的线切割机床已占电加⼯机床的60%以上。
1、电⽕花线切割加⼯的基本原理与电⽕花成型加⼯⼀样，也是利⽤⼯具电极对⼯件进⾏脉冲放电时产⽣的电腐蚀现象来进⾏加⼯的。
但是，电⽕花线切割加⼯不需要制作成型电极，⽽是⽤运动着的⾦属丝（钼丝或铜丝）作电极，利⽤电极丝和⼯件在⽔平⾯内的相对运动切割出各种形状的⼯件。
若使电极丝相对⼯件进⾏有规律的倾斜运动，还可以切割出带锥度的⼯件。
⼯件接在脉冲电源的正极，电极丝接负极。
2、脉冲电源的正接⼯件，负极接电极丝。
电极丝以⼀定的速度往复运动，它不断地进⼊和离开放电区。
在电极丝和⼯件之间注⼊⼀定量的液体介质。
机床⼯作台带动⼯件在⽔平⾯内作两个⽅向移动，可切割出⼆维图形（图c2-1）。
同时，丝架可作⼩⾓度摆动，可切割出斜⾯。
导轮图C2-1 电⽕花线切割原理图(⼆)、线切割加⼯特点1. 与电⽕花成型相⽐不需要制作电极；(⽣产准备时间短)2. 电极丝沿长度⽅向运动，加⼯中损耗少，加⼯精度⾼。
(快⾛丝⽤的钼丝可重复使⽤。
）3. 能加⼯精密、形状复杂⽽细⼩的内、外形⾯，以及⾼熔点、⾼硬度难切削的材料。
（只能加⼯导电材料）4. 加⼯效率⾼，材料利⽤率⾼，成本低。
特种加工综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解特种加工的基本原理和工艺特点；2. 掌握特种加工设备的操作方法；3. 熟悉特种加工实验流程；4. 培养学生独立完成实验的能力和团队合作精神。
二、实验原理特种加工是指利用机、电、光、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工，以达到零件设计要求的各种非传统加工方法的总称。
特种加工具有微细加工、高精度、高表面质量、非接触加工等特点。
三、实验设备与材料1. 实验设备：电火花成型加工机床、数控加工中心、超声波加工设备、激光加工设备等；2. 实验材料：不锈钢、铝合金、铜合金等。
四、实验内容1. 电火花成型加工实验（1）了解电火花成型加工机床的结构和原理；（2）学习电火花成型加工工艺参数的设置；（3）进行电火花成型加工实验，观察加工效果。
2. 数控加工实验（1）了解数控加工中心的结构和原理；（2）学习数控编程方法；（3）进行数控加工实验，观察加工效果。
3. 超声波加工实验（1）了解超声波加工设备的工作原理；（2）学习超声波加工工艺参数的设置；（3）进行超声波加工实验，观察加工效果。
4. 激光加工实验（1）了解激光加工设备的工作原理；（2）学习激光加工工艺参数的设置；（3）进行激光加工实验，观察加工效果。
五、实验步骤1. 实验准备（1）检查实验设备是否正常；（2）准备好实验材料；（3）熟悉实验步骤和注意事项。
2. 电火花成型加工实验（1）设置电火花成型加工机床的参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
3. 数控加工实验（1）编写数控加工程序；（2）设置数控加工中心参数；（3）进行加工实验，观察加工效果；（4）记录实验数据。
4. 超声波加工实验（1）设置超声波加工设备参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
5. 激光加工实验（1）设置激光加工设备参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
六、实验结果与分析1. 电火花成型加工实验（1）加工效果：工件表面光滑，尺寸精度高；（2）分析：电火花成型加工具有高精度、高表面质量的特点，适用于加工形状复杂、尺寸精度要求高的零件。
特种加工
1、电火花成形加工能量来源是电能、热能，加工原理是熔化、气化（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、形状及表面质量预定的加工要求），电火花成形加工机床主要由主机、脉冲电源、自动进给系统、工作液净化及循环系统几部分组成。
主要适用范围：从数微米的孔、槽到数米的超大型模具、工件等，如圆孔、方孔以及冲模、塑料模，还可刻字、表面强化、涂覆加工。
2、电火花线切割加工能量来源是电能、热能，加工原理是熔化、气化（利用移动的细金属导线作电极，利用数控技术对工件进行脉冲火花放电、可切割成形各种二维、三维多维表面），电火花线切割加工设备主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和机床附件等几部分组成。
主要适用范围：切割各种冲模、塑料模、粉末冶金模等二维及三维直纹面组成的模具及零件，可直接切割各种样板、硅钢片冲片，也常用于钼、钨、半导体材料或贵重金属的切割。
3、激光加工能量来源是光能、热能，加工原理是熔化、气化，激光加工的基本设备包括激光器、电源、光学系统及机械系统等四大部分。
主要适用范围：精密加工小孔、窄缝及成形切割、刻蚀。
如不锈钢板上打小孔，还可焊接、热处理。
4、超声加工能量来源是声能、机械能，加工原理磨料高频撞击，超声加工设备一般包括超声发生器、超声振动系统、机床本体和磨料工作循环系统。
主要适用范围：加工、切割脆硬材料。
如玻璃、石英、金刚石等，可加工型孔、型腔、小孔、深孔以及切割等。
5、电子束加工能量来源是电能、热能，加工原理是熔化、气化（在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束冲击工件被加工部位，使该部分材料熔化和汽化，被真空系统抽走），电子束加工装置主要是由电子枪、真空系统、控制系统和电源等部分组成。
主要适用范围：可用于打孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等。
6、离子束加工能量来源是电能、动能，加工原理是原子撞击（在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速聚焦，使之撞击到工件表面，实现对工件加工），离子束加工装置主要由离子源、真空系统、控制系统和电源等部分。
特种加工的概念
特种加工的概念特种加工是指使用特殊的加工方法和工艺，对特殊材料进行加工处理的一种加工方式。
特种加工一般需要根据具体材料的性质和要求，采用特殊的加工设备和工作流程，以达到特定的加工效果和要求。
特种加工广泛应用于工业生产中，例如制造航空航天器件、核工程设备、精密仪器仪表等。
对于这些特殊材料和零部件，传统的加工方法和技术已经不能满足其加工要求，因此需要采用特种加工方法进行加工处理。
特种加工具有以下几个特点：1. 高精度加工：特种加工常涉及到高精度的加工要求，通过特殊的加工设备和工艺，可以实现对材料的微观结构和尺寸的精确控制。
例如，采用激光加工技术可以实现微米级的加工精度，满足高精度零部件的加工要求。
2. 难加工材料的加工：有些材料具有较高的硬度、脆性或热导性等特殊性质，传统的加工方法难以对其进行有效加工。
特种加工可以克服这些困难，通过特殊的工艺和设备，对难加工材料进行切削、热处理、电火花等加工方式，以实现对其精密加工。
3. 特种材料的加工：特种加工主要应用于特种材料的加工，例如高温合金、超硬材料、复合材料等。
这些特种材料具有很高的性能，但同时也具有较高的困难度和成本。
特种加工可以通过特殊的加工方法和设备，充分发挥特种材料的性能，实现其高效加工和利用。
4. 创新加工技术的应用：特种加工是工业技术创新的重要方向之一，通过引入创新的加工技术和设备，可以提高加工效率和加工质量。
例如，激光切割、电子束熔化、激光焊接等特种加工技术的应用，使得加工过程更加灵活、高效和精确。
5. 环保节能加工：特种加工在加工过程中注重节能减排和环保问题。
传统加工方法常常伴随着大量的废料和有害气体的排放，对环境造成较大的污染。
而特种加工通过改进加工工艺和设备，实现精准加工，减少废料产生，降低能源消耗和环境污染。
总之，特种加工是一种对特殊材料进行精密、高效、环保加工的技术和方法。
它不仅可以满足各种特殊材料的加工需求，而且对工业技术创新和工业发展起到重要推动作用。
特种加工技术实习报告
一、实习背景随着科技的飞速发展，特种加工技术在工业生产中的应用越来越广泛。
为了更好地了解特种加工技术，提高自己的实践能力，我参加了为期一个月的特种加工技术实习。
实习期间，我深入了解了特种加工技术的原理、设备、工艺及在实际生产中的应用。
二、实习内容1. 特种加工技术原理实习期间，我首先学习了特种加工技术的原理。
特种加工技术是指利用电磁、声、光、热等特殊能量，对材料进行加工的技术。
与传统加工方法相比，特种加工技术具有加工精度高、表面质量好、加工速度快、生产效率高等优点。
2. 特种加工设备实习期间，我接触了多种特种加工设备，包括激光加工设备、电火花加工设备、超声波加工设备等。
这些设备在加工过程中具有不同的特点和应用范围。
（1）激光加工设备：激光加工设备利用高能激光束对材料进行切割、打孔、焊接等加工。
其特点是加工精度高、速度快、加工范围广。
（2）电火花加工设备：电火花加工设备利用电火花放电产生的热量对材料进行加工。
其特点是加工精度高、表面质量好、加工范围广。
（3）超声波加工设备：超声波加工设备利用超声波振动产生的能量对材料进行加工。
其特点是加工精度高、表面质量好、加工范围广。
3. 特种加工工艺实习期间，我学习了特种加工工艺的基本流程，包括工艺参数的选择、加工路径的设计、加工过程的质量控制等。
（1）工艺参数的选择：根据加工材料、加工要求等因素，选择合适的工艺参数，如激光功率、电火花电压、超声波频率等。
（2）加工路径的设计：根据加工零件的形状、尺寸等因素，设计合理的加工路径，确保加工精度和表面质量。
（3）加工过程的质量控制：在加工过程中，严格控制各项参数，如加工温度、加工速度等，确保加工质量。
4. 特种加工在实际生产中的应用实习期间，我参观了多个企业的生产线，了解了特种加工技术在实际生产中的应用。
例如，在航空、航天、汽车、电子等领域，特种加工技术得到了广泛应用。
三、实习体会1. 提高了自己的实践能力通过实习，我深入了解了特种加工技术的原理、设备、工艺及实际应用，提高了自己的实践能力。
特种加工 小结
特种加工小结特种加工是一种针对特殊材料或特殊工艺加工制造的加工方式。
特种加工具有高精度、高效率、高质量的特点，被广泛应用于航空航天、军事、能源、汽车等高技术领域。
本文对特种加工进行小结，主要包括其定义和特点、应用领域以及发展趋势等方面的内容。
特种加工是指对特殊材料或特殊零件的加工制造过程。
特殊材料可以是高温合金、硬质合金、复合材料等，特殊零件可以是叶片、模具、轴承等。
特种加工主要包括磨削加工、电火花加工、激光加工、超声波加工等多种技术。
这些加工方式具有高精度、高效率、高质量的特点，可以满足复杂零件的加工需求。
特种加工在航空航天、军事、能源、汽车等高技术领域具有广泛的应用。
航空航天领域对零件精度要求高，特种加工可以满足制造高精度零件的需求；军事领域需要制造轻质高强度零件，特种加工可以加工复合材料；能源领域需要提高燃烧效率和节能减排，特种加工可以制造高效能的零件；汽车领域需要提高安全性和降低噪音振动，特种加工可以加工多孔材料和陶瓷材料。
特种加工的发展趋势主要包括三个方面。
第一，加工技术的不断创新和发展。
随着科学技术的进步，特种加工技术不断更新换代，应用范围不断扩大。
例如，激光加工技术在微加工领域有广泛应用，可以制造微型零件和微机电系统。
第二，设备的自动化和智能化程度不断提高。
特种加工设备的自动化程度越高，生产效率越高，能够满足更高的加工要求。
第三，特种加工与信息技术的融合。
特种加工与信息技术的融合可以实现全过程的数字化管理和控制，提高生产效率和产品质量。
总的来说，特种加工是一种针对特殊材料或特殊工艺加工制造的加工方式，具有高精度、高效率、高质量的特点。
特种加工在航空航天、军事、能源、汽车等高技术领域具有广泛的应用。
特种加工的发展趋势主要包括加工技术的创新和发展、设备的自动化和智能化程度的提高以及与信息技术的融合。
特种加工的发展将为高技术产业的发展提供坚实的技术支持和保证。
《特种加工》课件
05
特种加工技术的发
展趋势与展望
特种加工技术发展趋势
高能束流加工
随着激光、电子束、离子束等高能束流技术的不断发展，其在特种加工领域的应用越来越广泛。高能束流加工具有高 精度、高效率、非接触等优点，可应用于难加工材料的加工和微纳制造等领域。
超声加工与振动加工
超声加工和振动加工技术以其独特的加工原理和特点，在微细加工、表面处理等领域具有广泛的应用前景。通过优化 超声频率、振动幅度等参数，可进一步提高加工精度和效率。
特种加工工艺参数
04
与控制
电火花加工工艺参数与控制
要点一
总结词
要点二
详细描述
电火花加工是利用电火花放电产生的热量对金属进行加工 的一种工艺方法。
电火花加工工艺参数包括电极材料、工作液种类、电规准 选择、电极损耗、加工精度和表面粗糙度等。控制这些参 数可以提高加工效率、减小电极损耗、保证加工精度和表 面质量。
激光加工
总结词
利用激光的高能量密度对材料进行切割、打孔、焊接等加工
详细描述
激光加工是一种利用激光的高能量密度对材料进行切割、打孔、焊接等加工的方 法。由于激光的能量集中，可以在短时间内对材料进行高精度的加工，且加工速 度快、效率高。激光加工在微电子、光学、精密制造等领域应用广泛。
离子束加工
总结词
电化学加工与等离子体加工
电化学加工和等离子体加工技术以其环保、高效的特点，在模具制造、表面处理等领域得到广泛应用。 随着技术的不断进步，电化学加工和等离子体加工的加工精度和适用范围将得到进一步提升。
特种加工技术面临的挑战与机遇
技术更新换代
随着新材料、新工艺的不断涌现 ，特种加工技术面临着不断更新 换代的挑战。为了适应市场需求 和技术发展，需要不断进行技术 创新和研发。
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。
特种加工重点实验室仪器设备管理条例
特种加工重点实验室仪器设备管理条例一、总则实验室仪器设备是国家资产的一部分，是实验室进行科学研究的重要装备，是实验室运行和发展的基石，实验室每个成员都有责任和义务爱惜和维护室仪器设备。
为保证实验室仪器设备正常、高效、长期使用，更好地为教学、科研服务，特制定本条例。
二、仪器设备的购置1. 实验室仪器设备的购置，要根据本实验室的研究方向、发展规划和经费状况，合理制订出年度购置计划，报实验室主任会议批准。
2. 大型精密、贵重仪器设备的购置，须提出论证报告，其内容应包括购置理由、效益预测、选型论证、安装及使用条件等。
经实验室主任会议或学术委员会会同有关业务部门及专家，逐项进行评议审查，报上级批准后再行购买。
3. 新购仪器设备必须经过验收，严把质量关。
仪器设备到货后，及时组织安装、调试、验收，验收人员必须严格按照合同书和装箱清单逐一查验实物的数量和型号是否相符，配件、说明书及其它技术资料是否配套，质量、性能是否合格。
经检验人员签署验收报告的仪器设备才能投入使用。
三、仪器设备的管理1. 实验室由一位副主任主管实验室仪器设备管理工作。
实验室的仪器设备实行“统一领导，分口管理”的原则，由设备管理员具体负责实验室仪器设备的管理，并对所负责的仪器设备负有检查、管理、维护的职责。
2. 对重大、精密贵重仪器设备，对上机操作人员必须进行技术培训，考核合格后，方准使用仪器。
以保证仪器设备的完好率和利用率，使用人员要严格按照操作规程操作，并认真填写使用记录。
3. 与仪器设备配套的原始手册、说明书、操作软件等资料，由设备管理人员统一保管或备份。
为避免丢失，上述资料不外借，如需要时可以复制。
仪器设备的使用人员，应严格按照仪器设备的使用说明进行操作。
4. 建立仪器设备档案。
主要包括以下内容：仪器设备名称、生产厂家及型号、序列号、实验室收到日期与启用日期、保管人员、仪器操作说明书及有关技术资料、损坏和故障记录、维修及校验报告等。
由仪器设备管理人员进行登记，建立并管理档案。
特种加工安全作业指南
特种加工安全作业指南特种加工是指利用电能、热能、光能、化学能等能量形式，对材料进行去除、连接、改性或增材制造等加工方法，常见的特种加工方法包括电火花加工、电解加工、激光加工、超声加工等。
特种加工技术在航空航天、汽车、模具、医疗器械等领域得到了广泛应用，但由于其加工过程中涉及到高能量、高温、高压等特殊条件，存在一定的安全风险。
为了保障操作人员的生命安全和设备的正常运行，制定本安全作业指南。
一、特种加工设备的安全要求1、设备选型根据加工需求选择合适的特种加工设备，确保设备的性能和规格满足加工要求。
优先选择具有良好安全性能和防护装置的设备。
2、设备安装设备应安装在通风良好、干燥、无腐蚀性气体和强电磁场干扰的场所。
按照设备安装说明书的要求进行安装，确保设备的水平度和垂直度，以及各部件的连接牢固可靠。
3、设备调试在设备安装完成后，应由专业人员进行调试，检查设备的各项性能指标是否符合要求。
调试过程中应注意安全，避免设备突然启动或发生故障造成人员伤亡。
4、设备维护定期对设备进行维护保养，包括清洁、润滑、紧固、更换易损件等。
对设备的电气系统、控制系统、冷却系统等进行定期检查和维护，确保其正常运行。
二、操作人员的安全要求1、培训与考核操作人员应经过专业培训，熟悉特种加工设备的工作原理、操作方法和安全注意事项。
培训结束后，应进行考核，考核合格后方可上岗操作。
2、个人防护操作人员应穿戴符合要求的个人防护用品，如防护眼镜、防护手套、防护服等。
严禁穿戴宽松的衣物、佩戴饰品或留长发操作设备。
3、操作规范操作人员应严格按照设备的操作规程进行操作，不得擅自更改操作程序。
在设备运行过程中，不得离岗、串岗或做与工作无关的事情。
4、应急处理操作人员应熟悉设备可能出现的故障和事故，并掌握相应的应急处理方法。
在发生事故时，应立即停机，并采取相应的急救措施，同时报告上级领导。
三、电火花加工的安全注意事项1、工作液的使用电火花加工过程中需要使用工作液，应选择合适的工作液，并定期更换。
特种加工-第二讲 电火花加工的基本原理及设备(1)
生
。高温高压
每一次火花放电，就会在工件表面蚀出一个带凸边的
。凹
坑
电火花加工中的蚀除产物，一部分以气态形式抛出，其余大部分
以
固体微粒分散悬浮在工作液中。球状
电火花加工和电火花线切割加工的原理是
。相同的
电火花加工 在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的 脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。
降低温度；
一次火花放电过程大致分为以下几个阶段： 消除带电离子；
排出电蚀产物；
(4)极间介质的消电离(如图2.2(e)所示)。
防止碳搭桥；
图2.2 电火花一次放电过程
二、电火花（穿孔成形）加工、电火花线切割加工的特点 共同特点
(1)二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的 热来熔化去除金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬 度无关，加工中不存在显著的机械切削力。
电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在。
放电间隙0.01-0.1mm； 脉冲性放电；
图2.1 电火花加工原理
有绝缘介质；
加工过程 一次火花放电过程大致分为以下几个阶段：
(1)极间介质的电离、击穿，形成放电通道(如图2.2(a) 所示)。
第二讲 电火花加工的基本原理及设备（1）
一、电火花加工的物理本质 二、电火花加工、电火花线切割加工的特点 三、电火花机床型号与分类 四、电火花加工机床结构
N2+2O2===2NO2 化学反应条件：高温、高压
放 电 产 生：高温、高压
一、电火花加工的物理本质
物理本质 电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件
A、32mm
B、320mm
C、3200mm D、32000 mm
非标机械设计手册
非标机械设计手册一、前言非标机械是指非标准尺寸和特殊功能的机械设备。
在工业生产中，非标机械的设计和制造常常需求更高的技术水平和创新能力。
本手册旨在总结非标机械设计的经验和方法，提供一些设计与制造的参考和指导。
二、非标机械设计的原则和要点1.灵活性与适应性非标机械设计需要充分考虑不同生产环境的特点，具备灵活的适应性，能够满足不同工艺要求和生产场景的需求。
2.技术创新与优化在设计非标机械时，需要注重技术创新，借助最新的科技成果和材料，优化结构和性能，提高机械的效率和稳定性。
3.安全性与可靠性非标机械在设计与制造过程中，需要充分考虑安全性与可靠性，确保设备在运行过程中能够保障人员的安全，减少故障的发生，提高生产效率。
4.经济性与环保性非标机械的设计需要兼顾经济性和环保性，尽可能降低成本，提高利用率，减少能源消耗和污染物排放，实现可持续发展。
5.工艺合理化与简化在设计非标机械时，需要考虑到制造工艺的合理化和简化，降低制造难度，提高加工精度，减少生产周期，降低制造成本。
三、非标机械设计的流程1.需求分析明确非标机械的使用环境、功能需求、技术参数和性能要求，进行充分的需求调研和分析。
2.方案设计根据需求分析，结合技术和市场现状，制定初步的设计方案，包括整体结构、关键部件、工作原理等。
3.结构设计进行详细的结构设计和分析，包括材料选择、受力分析、强度计算等，确保机械的结构合理、稳定。
4.零部件设计对机械的各个零部件进行设计，包括零件的尺寸、形状、工艺要求等。
5.检测与验证通过模拟分析、实验验证等手段，对设计方案和零部件进行检测和验证，确保设计的可行性。
6.制造与调试根据设计图纸进行机械的制造和装配，进行全面的调试，以确保设备的正常运行。
7.验收与完善完成机械制造后，进行全面的验收，对性能进行测试和完善设备的各项功能。
四、非标机械设计的工程实例1.自动化装配线自动化装配线是一种非标机械设备，用于工业生产中产品的自动化装配，可以提高生产效率，减少人力成本。
特种加工常用加工方法
特种加工常用加工方法
1.数控加工
数控加工是指利用数控技术集成机械、数学、电子、计算机科学等多种领域的技术，实现高速、高精度、高效率的零部件加工方法。
常见的数控加工设备包括数控铣床、数控车床、数控钻床等。
2.激光加工
激光加工是一种非接触式的热加工方法，通过高能量密度的激光束对材料表面进行切割、打孔或表面雕刻等。
常见的激光加工设备包括激光切割机、激光打标机等。
3.电火花加工
电火花加工是一种利用电释放现象切削和加工金属的方法，它采用电极和工件之间的间隙放电来移除材料表面。
常见的电火花加工设备包括数控电火花加工机、手动电火花加工机等。
4.线切割加工
线切割加工是一种切割和加工导电材料的方法，它采用细直线电极在工件表面进
行剪切，通过电热效应将材料加热到熔点以上进行切割和加工。
常见的线切割加工设备包括数控线切割机、手动线切割机等。
5.喷砂加工
喷砂加工是一种利用高速喷射磨料将工件表面进行研磨和打磨的方法。
常见的喷砂加工设备包括压力式喷砂机、吸风式喷砂机等。
6.化学加工
化学加工是一种利用化学反应在材料表面进行刻蚀、腐蚀、清洗等加工方法。
常见的化学加工方法包括酸洗、碱洗、电解抛光等。
机械加工工艺设备
机械加工工艺设备随着工业化的进一步发展，机械加工工艺设备在现代制造业中起着至关重要的作用。
它们通过精密的操作，将原材料转化为各种精密的零部件和产品。
本文将重点介绍机械加工工艺设备的分类、主要特点以及在制造业中的作用。
一、机械加工工艺设备的分类1.数控机床：数控机床采用计算机技术和数控技术控制加工过程，具有高精度、高效率、高稳定性等特点。
数控机床广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
2.传统机床：传统机床是指没有采用数控技术的加工设备，包括车床、铣床、钻床、磨床等。
传统机床操作简单，适用于一些要求不高的加工工艺。
3.特种加工设备：特种加工设备主要用于特定的加工需求，如激光切割机、电火花机床等。
这些设备能够实现对材料的精密加工，适用于高精度零部件的制造。
二、机械加工工艺设备的主要特点1.高精度：机械加工工艺设备能够实现对产品的高精度加工，满足各种精密零部件的要求。
2.高效率：机械加工工艺设备通过自动化的操作，能够实现对产品的快速加工，提高生产效率。
3.稳定性：机械加工工艺设备具有较高的稳定性，能够长时间保持高质量的加工效果。
4.灵活性：机械加工工艺设备能够适应不同的加工需求，具有较高的灵活性和可扩展性。
三、机械加工工艺设备在制造业中的作用1.提高产品质量：机械加工工艺设备能够实现对产品的高精度加工，保证产品的质量稳定性。
2.提高生产效率：机械加工工艺设备通过自动化操作，能够实现对产品的快速加工，提高生产效率。
3.降低生产成本：机械加工工艺设备能够节约人力资源，降低生产成本，提高企业的竞争力。
4.创新产品设计：机械加工工艺设备的灵活性和可扩展性，可以满足创新产品的设计需求，推动产品不断更新换代。
总结：机械加工工艺设备是现代制造业中不可或缺的一部分，它们通过高精度、高效率、高稳定性等特点，为制造业的发展提供了强大的支持。
随着科技的进步和市场需求的不断变化，机械加工工艺设备也将不断创新和发展，为制造业的升级和转型提供更高质量的服务。
特种加工
电火花编制程序如下： AM1 G92 X0 Y0
G41 D85 G01 X3427 Y9416
G01 X-14698
G01 X-50025 G01 X-50025 G02 X-50025
Y16013
Y16013 Y9795 Y-9795 I -9975 J -9795
G01 X-50025 Y-16013 G01 X-14698 Y-16013 G01 X3427 Y-9416 I-3427 J 9416
三、电解加工
电解加工又叫化学加工，它是利用金属产生阳极溶解 的原理将工件加工成形的。
电解加工方法具有以下特点： （1）加工范围广 （2）电解加工的生产率较高
（3）可以达到较好的表面质量
（4）加工过程不存在机械切削力 （5）工具基本没有损耗
（二）电解加工设备
包括直流电源、机床及电解液系统三大部分
1、直流电源 2、机床 （1）要有足够的刚度 （2）要有稳定的进给速度
（一）电火花加工的工作原理
电火花加工的原理是基于工具电极和工件（正、负电
极）之间脉冲性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、形状及表面质量的加工要求。按加 工过程中工具电极和工件的相对运动方式和用途的不同， 电火花加工可分为型腔加工、穿孔加工等。
电火花加工的特点及应用
1、电火花加工的优点 （1）适合于难切削材料的加工，可以加工硬韧性材料。 （2）可以加工特殊及复杂形状的零件。 2、电火花加工的缺点
（一）机床的基本组成
电火花切割机床由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲主要作用是：
① 对放电通道的压缩作用；
② 对电极丝和加工屑的冷却作用； ③ 对放电区的消电离作用； ④ 对放电产物的清除作用； 脉冲电源
特种加工设备概述
特种加工设备概述引言特种加工设备是指用于在工业生产中进行特殊加工的设备，这些加工往往涉及到对材料进行精细加工、切削、焊接、冲压、热处理等工艺。
特种加工设备的发展与工业制造技术的提升、产品品质的要求以及生产效率的提高密切相关。
本文将对特种加工设备进行概述，介绍其中几种常见的特种加工设备。
精密切削设备精密切削设备是一类用于对材料进行精细切削的设备。
这类设备通常采用高精度的切削工具和先进的控制系统，能够实现对材料进行高精度、高效率的切削加工。
常见的精密切削设备包括数控车床、铣床和磨床。
数控车床可以对材料进行自动化的切削加工，具有高度灵活性和高精度的特点。
铣床通过刀具在工件上进行旋转切削，可实现复杂的曲线加工。
磨床主要用于对工件进行高精度的磨削，得到更高的表面质量和尺寸精度。
焊接设备焊接设备是一类用于将材料连接在一起的设备。
焊接是工业生产中常见的一种加工方法，能够实现材料的牢固连接。
焊接设备包括电弧焊机、氩弧焊机、激光焊接机等。
电弧焊机通过电弧的热力将材料熔化并连接在一起；氩弧焊机利用氩气保护焊接区域，降低材料氧化的可能性；激光焊接机则通过高能激光束将材料瞬间加热并连接。
这些焊接设备在不同的应用场景中具有各自的特点和优势。
冲压设备冲压设备是一类用于对板材进行冲压加工的设备。
冲压是一种将金属板材按照模具的形状进行弯曲、剪切、压制等加工的方法。
冲压设备包括冲床、冲压机和剪切机等。
冲床是常见的一种冲压设备，通过模具对金属板材进行快速、高效的冲压加工，能够实现大批量金属零部件的生产。
热处理设备热处理设备是一类用于对材料进行热处理的设备。
热处理是一种通过对材料进行加热、保温和冷却等处理，改变其组织结构和性能的方法。
常见的热处理设备包括炉炉和熔炉等。
炉炉通常用于对金属材料进行加热处理，可以通过控制加热温度和保温时间来调整材料的硬度、强度和韧性等性能。
熔炉则主要用于对金属进行熔化和熔融处理，可以实现金属的熔铸和合金的制备。
特种加工设备
2．加工设备 离子束加工 设备与电子束加 工设备类似，主 要包括离子源、 真空系统、控制 系统和电源等部 分。主要的不同 点表现在离子源 系统。图11.9为 聚焦离子束加工 系统的结构原理。
金属切削加工原理及设备
（3）控制系统和电源 电子束加工装置的控制系 统包括束流聚焦控制、束流位置控制、束流强度控制 以及工作台位移控制等。
1.6离子束加工设备 1. 离子束加工原理 离子束加工是利用离子束对材料进行成形或表面
改性的加工方法。它的原理和电子束加工基本类似， 也是在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速 聚焦，使之打到工件表面从而对工件进行加工。但离 子束加工与电子束加工有本质的区别。
1.3超声波加工设 备
人耳对声音的听 觉范围约为 16~16000Hz的声波， 频率低于16Hz的振动 波称为次声波，高于 16000Hz的振动波称 为超声波，加工用的 超声波频率为 16000~25000Hz。
1．超声波加工 原理（如图11.4所示）
2．加工设备 超声波加工设备的基本组成一般包括超声波发生器、 超声波振动系统、磨料悬浮液循环系统和机床四大部分。 （1）超声波发生器 其作用是将工频交流电转变为具有 一定功率输出的超声频振荡，以提供工具端面往复振动和 去除被加工材料的能量。 （2）超声波振动系统 它的作用是把高频电能转变为 机械能，使工具端面作小振幅的高频振荡，以进行超声波 加工，它由换能器，变幅杆和工具组成。 （3）磨料悬浮液循环系统 简单的超声波加工装置， 其磨料靠人工输送和更换，大型超声波加工机床采用流量 泵自动向加工区供给磨料悬浮液，且品质好，循环也好。 （4）机床 超声波加工机床一般比较简单，包括支撑 振动系统的机架及工作台面，使工具以一定压力作用在工 件上的进给机构和床身等部分。
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高压流体 水射流加工 磨料射流加
超声波
工 超声波加工
剪切
直接接触
切削工具
普通机械加 工
电化学 离子能转移 电介质
大电流
电化学加工 电化学磨削
化学能 烧蚀
易反应的周围 介质
腐蚀剂
化学加工离子撞Βιβλιοθήκη 离子流离子源 离子束加工
电子束
电子枪 电子束加工
激光 电热能
熔化、气化 高温离子流
激光器 激光加工
等离子电
• 负极性加工 若采用负极性加工，因采用的脉宽窄，且离子质
量较大、惯性较大、起动加速较慢，有一大部分离 子尚未到达工件（负极）表面，脉冲就结束了，所 以蚀除金属速度低。因此，负极性加工只适于长脉 冲粗加工。 • 常用的脉冲电源
•（4）丝架 丝架的作用是通过丝架上的两个导轮对电极
丝进行支承和导向，并且能使电极丝的工作部 分与工作台保持一定的角度，以便实现锥度切 割。 • 双坐标联动丝架是在丝架上增加了 u、v两个 驱动电动机，通过程序控制来实现锥度切割。
• 2. 脉冲电源 脉冲电源的作用是把工频交流电流转换成
一定频率的单向脉冲电流，以供给工件和电 极丝放电间隙所需的电能来蚀除金属。
为单向走丝或慢走丝线切割机，一般走丝速度 低于0.2m/s，这是国外生产和使用的主要机种 。 • ⑶ 自旋转式数控线切割机床
这类机床的电极丝在作直线运动(20～ 120mm/s)的同时绕自身轴线做高速旋转运动 (1000～3000r/min)，为我国首创。
• 11.2.2 数控线切割机床的组成 如图11 -2和图11 -3所示，数控线切割 机床主要由机床本体、脉冲电源、工作 液循环系统、数控系统和机床附件等组 成。
床身内部可安置电源及工作液箱。
（2）坐标工作台 坐标工作台用来安置工件，并根据控制要求
，对电极丝做预定的相对运动。它包括拖 板、 导轨、丝杆运动副及驱动装置等。
（3）走丝机构 走丝机构的作用是使电极丝保持一定的张力
，以一定的速度平稳运行，并使电极丝整齐地缠 绕在储丝筒上。
• ① 低速走丝机构 如图11-4所示，低速走丝是单方向一次用
• 为了使工作可靠，走丝机构中通常装有断丝检测微 动开关，断丝时能自动停车并报警。
• ②快走丝机构 快走丝机构通过电动机传动储丝筒做高速正
、反转，使电极丝保持一定的张力，以较高的 速度（8～10m/s）平稳运行，并通过丝杠螺母 传动推板随同储丝筒的正、反转而做往复移动 ，使电极丝整齐、均匀地缠绕在储丝筒上。 • 走丝机构与床身、工作台必须保持良好的绝 缘。
第11章 特种加工设备
11.1概 述 特种加工方法也称为现代加工方法，是指采
用除机械能以外的电能、化学能、声能、光 能 、磁能等进行加工的方法。
这种加工方法在加工过程中，不使用普通刀 具来切削工件材料，而是直接利用能量来进行 加工。
• 特种加工的特点是： • （1）切除材料的能量不单纯依靠机械能，主
等离子电弧
弧
加 工
11.2 数控电火花线切割机床
• 11.2.1 概述 • 1. 电火花线切割加工的基本原理（如图11-1所示）
图11-1 电火花线切割原理
脉冲电源 4—钼丝 5
• 基本工作原理： 电火花线切割（Wire Cut EDM，简称
WEDM）的基本原理是利用连续移动的细金属 丝（铜丝或钼丝）作为工具电极，并在金属丝 与工件之间通以脉冲电流（工具(线)电极与电源 的负极相接，工件与电源的正极相接），利用 它们之间的脉冲火花放电效应，使金属熔化或 气化，并通过电极丝与工件的相对运动，对工 件进行切割成型。电火花线切割也简称为线切 割。
• 2. 数控线切割机床的分类 根据电极丝的运行速度和运转方式，数控线切
割机床可分为以下三类： • ⑴ 高速走丝线切割机床（WEDM－HS）
这类机床的电极丝作高速往复运动，也称为往 复走丝或快走丝线切割机，一般走丝速度为8～ 10m/s，为我国独创，也是我国生产和使用的主 要机种；
• ⑵ 低速走丝线切割机床（WEDM－LS） 这类机床的电极丝作低速单向运动，故也称
• 为了减小电极丝的振动，通常在工件的上、下装有 可上下调节（适应厚度的变化）的蓝宝石V形导向器或 圆孔金刚石模导向器，其附近装有引电板。
• 工作液一般通过引电区和导向器再进入加工区，可 使电极丝的通电部分全部冷却。有的机床上还装有自 动穿丝机构，能使电极丝经过导向器穿过工件上的穿 丝孔被送到另一个导向器，并在必要时能自动切断。
丝，电极丝从放丝筒出丝，经导向滑轮、张紧 装置、导向装置，穿过工件等到达卷丝筒，在 卷丝筒的转动下以一定的张力(2～25N)和较低 的速度(通常在0.2m/s以下)平稳移动。
1—放丝筒; 2、5、6、11、18—导向
滑轮; 3—制动轮; 4、12—断丝检测微动开
关; 7—卷丝筒; 8—放丝筒; 9—压紧轮; 10—抬丝轮; 13、17—引电板; 14、16—导向器; 15—工件 图11 -4 低速走丝机构示
要依靠电能、化学能、声能、光能等； • （2）有的使用工具，有的则不使用工具。在
加工过程中，工具和工件之间不存在显著的 机械切削力，工具材料的硬度可低于工件材 料的硬度。 • 特种加工方法的分类见表11-1所示。
表11 -1 特种加工方法的分类
能量类
金属切削机 型
理传递介质
能源
方法
冲击 机械能
高速粒子
源;2—喷嘴;3、 8—步进电动 机;4—电极
丝;5—导 轮;6—储丝筒;
件;3—工作液 箱;4—去离子 水;5—泵;6—
放丝筒;
• 1. 机床本体 机床本体由床身、坐标工作台、走丝机构、
丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。 （1）床身 床身是坐标工作台、储丝机构及丝架的支承
和固定基础，应具有足够的强度和刚度，一般 采用箱式结构的铸件。
脉冲电源的性能直接影响加工速度、表面 质量、加工精度及电极丝的损耗等。
• 正极性加工 受加工表面粗糙度和电极丝允许承载电流的
限制，线切割加工电源的脉宽较窄（2～60μs ），单个脉冲能量、脉冲峰值电流较小，一般 为15～35A，所以线切割加工总是采用正极性 加工（即工件接正极）。因采用窄脉宽时，电 子质量小、惯性小、易加速，且冲向正极表面 ，所以电能、动能转化为热量而蚀除金属;