精密与特种加工技术 第1章

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精密加工与特种加工教材大纲

精密加工与特种加工教材大纲

精密和超精密加工技术部分第一章精密和超精密加工技术及其发展展望(一)课程内容本章主要介绍了发展精密和超精密加工技术的重要性以及超精密加工的现状。

(二)考核知识点和考核要求1、识记:精密加工和超精密加工概念、领域,金刚石刀具两个重要问题,超精密加工中检测内容。

第二章超精密切削与金刚石刀具(一)课程内容本章主要介绍了超精密切削的切削速度选择;超精密切削时刀具的磨损和耐用度;超精密切削时积屑瘤的生成规律;切削参数变化对加工表面质量的影响;刀刃锋锐度对切削变形和表面质量的影响;超精密切削时最小切削厚度;金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响;超精密切削对刀具的要求及金刚石的性能和晶体结构;金刚石晶体各晶面的耐磨性和好磨难磨方向;单晶金刚石刀具的破损机理;金刚石晶体的定向;金刚石刀具的设计与制造。

(二)考核知识点和考核要求1、识记:超精密切削的切削速度选择,金刚石刀具破损或磨损的标志,积屑瘤的生成规律、影响因素及其对加工过程的影响。

刀刃锋锐度对切削过程的影响,金刚石各晶面的好磨难磨方向,金刚石晶体的定向。

2、领会:切削参数对加工表面质量的影响,金刚石的性能特点及晶体结构,单晶金刚石刀具的破损机理,金刚石刀具的设计。

第三章精密磨削和超精密磨削(一)课程内容本章主要介绍了精密和超精密磨削;精密磨削;超硬磨料砂轮磨削;超精密磨削;精密和超精密砂带磨削。

(二)考核知识点和考核要求1、识记:精密和超精密磨料加工方法分类,精密和超精密磨削的特点及其应用,精密和超精密磨削工艺,砂带磨削方式、特点、应用范围及其机理。

2、领会:精密磨削机理,精密磨削与超硬磨料砂轮的修整,超精密磨削机理及其特点。

第四章精密和超精密加工的机床设备(一)课程内容本章主要介绍了精密主轴部件;床身和精密导轨部件;进给驱动系统;微量进给装置;机床的稳定性和减振隔振;减少热变形和恒温控制。

(二)考核知识点和考核要求1、识记:超精密机床的总体布局,导轨的结构形式及其特点,微量进给装置的要求,减少机床热变形的措施。

精密加工与特种加工技术

精密加工与特种加工技术

1.1 精密与特种加工技术的工程背景制造技术是促进社会发展的潜动力,也是发展较早的科学技术,目前已有几千年的发展历史,经历了石器时代、铜器时代、铁器时代、现代的高分子塑料时代,从手工制造、机器制造发展到现代的智能控制自动化制造阶段,从一般精度加工、精密加工到现代的超精密加工及、纳米加工。

同时,随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及要求的加工精度越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。

由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制,使用传统的切削加工方法很难完成对高强度、高韧度、高脆性、耐高温和磁性等性能新材料,以及精密复杂、微细构件和难以处理的形状的加工。

为了解决这些制造业加工的难题、适应时代的发展需要,精密与特种加工技术应运而生。

此外,精密与特种加工技术是先进制造技术的重要组成部分。

随着精密与特种加工技术的发展,一方面,计算机技术、信息技术、自动化技术等在精密与特种加工中广泛应用,逐步实现了加工工艺及加工过程的系统集成,另一方面,精密与特种加工充分体现了学科的综合性和专业乏间的渗透、交叉、融合性。

目前,精密与特种加工技术已成为一个国家制造业水平的重的要标志,对机械工业、航天工业、化学工艺等,尤其是国防工业的技术提升起着至关重要的作用。

近年来,国家有关部门将精密与特种加工技术列为关键技术,并已制定发展规划准备付诸实施,精密与特种加工技术迎来了前所未有的飞速发展时机。

再者,精密与特种加工技术的产生也是为了解决以下一系列机械制造业所面临的瓶颈问题。

(1)各种难切削材料的加工问题。

如硬质合金、钛合金、耐热钢、淬火钢、不锈钢。

金刚石、石英、锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧度、脆性强的金属及非金属材料的加工。

(2)各种特殊复杂型面的加工问题。

如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模等的立体成形表面,各种冲模、冷拔模等特殊断面的型孔,以及炮管内膛线、喷油嘴等的加工。

精密与特种加工技术(教育教程)

精密与特种加工技术(教育教程)

第一章概论第一节精密与特种加工的产生背景机械制造面临着一系列严峻的任务:⑴解决各种难切削材料的加工问题。

⑵解决各种特殊复杂型面的加工问题。

⑶解决各种超精密、光整零件的加工问题。

⑷特殊零件的加工问题。

第二节精密与特种加工的特点及其对机械制造领域的影响精密与特种加工是一门多学科的综合高级技术;精密加工包括微细加工、光整加工和精整加工等,与特种加工关系密切。

特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法(NTM,Non-Traditional Machining),它们与传统切削加工的不同特点主要有:①主要不是依靠机械能;②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度;③在加工过程中,工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用。

精密与特种加工技术引起了机械制造领域内的许多变革:⑴提高了材料的可加工性。

⑵改变了零件的典型工艺路线。

⑶大大缩短新产品试制周期。

⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。

⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。

第三节精密与特种加工的方法及分类1.加工成形的原理分为去除加工、结合加工、变形加工三大类。

去除加工又称为分离加工,是从工件上去除多余的材料。

结合加工是利用理化方法将不同材料结合在一起。

又可分为附着、注入、连接三种。

变形加工又称为流动加工,是利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形,改变其尺寸、形状和性能。

2.加工方法机理按机理精密与特种加工分为传统加工、非传统加工、复合加工。

第四节精密与特种加工技术的地位和作用先进制造技术已经是一个国家经济发展的重要手段之一。

发展先进制造技术是当前世界各国发展国民经济的主攻方向和战略决策,同时又是一个国家独立自主、繁荣富强、经济持续稳定发展、科技保持先进领先的长远大计。

从先进制造技术的技术实质而论,主要有精密、超精密加工技术和制造自动化两大领域。

精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。

精密与特种加工技术 思考题答案及主要知识点

精密与特种加工技术 思考题答案及主要知识点

《精密与特种加工技术》思考题答案及主要知识点FXK整理(2016-12)第一章概论思考题:1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何?√答:目前,精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段,在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用,尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。

由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用,已引起了机械制造领域内的许多变革,已经成为先进制造技术的重要组成部分,是在国际竞争中取得成功的关键技术。

精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。

2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革?√答:⑴ 提高了材料的可加工性:常规加工中难加工的金刚石、硬质合金、淬火钢、陶瓷、玻璃等在特种加工不再是难题,对电火花和线切割等加工技术而言,淬火钢比未淬火钢更容易加工;⑵ 改变了零件的典型工艺路线:线切割、电火花成型加工、电解加工等可在淬火处理后进行,避开了淬火热变形对精度的影响;⑶ 大大缩短新产品试制周期:采用精密与特种加工技术可直接加工出各种标准和非标准直齿轮,各种特殊复杂的二次曲面体零件;⑷ 对产品零件的结构设计产生很大的影响:如喷气发动机涡轮也由于电解加工技术的出现可采用整体式结构;⑸ 对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响:现在有时为了避免淬火处理产生开裂,变形等缺陷,故意把钻孔,开槽等工艺安排在淬火处理之后,使工艺路线更灵活。

3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系?应该如何正确处理特种加工与常规加工之间的关系?√答:常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺,而且今后也始终是主流工艺。

但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多,常规传统工艺必然难以适应。

所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展,特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺,但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。

江苏自考02213 精密加工与特种加工

江苏自考02213 精密加工与特种加工

2213 精密加工与特种加工第一章概论 P1领会: 精密与特种加工技术基本概念,对材料可加工性和结构工艺性等的影响1.精密与特种加工技术基本概念精密加工含:微细加工、光整加工、精整加工特种加工(NTM):利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能的能源进行加工的非传统加工方法。

2.精密与特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响1)提高了材料的可加工性2)改变了零件的典型工艺路线3)大大缩短新产品试制周期4)对零件结构的设计产生很大的影响5)对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响掌握: 精密与特种加工技术分类、应用特点1.按加工成形原理特点分类:1)去除加工(从工件上去除多余材料),分散流;2)结合加工(利用理化方法将不同材料结合在一起,分为附着<电镀、气相沉积>、注入<表面渗碳、离子注入>、连接 <焊接、粘接>),汇合流;3)变形加工——流动加工(利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形改变其尺寸、形状、性能<锻造、锻造,液晶定向>),直通流。

2.按加工方法机理分类:传统加工(使用刀具进行切削加工)、非传统加工(利用机、电、声、热、化学、磁、原子能等能源进行加工)、复合加工(采用多种加工方法)3.技术特点:1)不主要依靠机械能,而主要依靠其他能量去除工件材料2)工具的硬度可低于被加工工件材料的硬度,有些不需要工具;3)加工过程中,工具与工件之间没有显著的机械切削力,适合精密加工低刚度零件;4.特种加工技术的应用:1)难切削材料的加工;2)特殊复杂型面的加工;3)各种超精密、光整零件的加工;4)特殊要求零件的加工。

可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属、复合材料,适合于加工复杂、微细表面、低刚度的零件,有些还进行超精密加工、镜面加工、光整加工及纳米级加工。

第二章金刚石刀具精密切削加工 P11领会:精密切削加工方法、种类及其实现条件,超精密机床组成及其关键部件1.超精密加工方法1)按加工方式分为:切削加工、磨料加工<固结磨料、游离磨料>、特种加工、复合加工;2)按机理分类:去除加工、结合加工、变形加工,还可分为传统加工(指利用刀具切削加工、固结磨料和游离磨料加工)、非传统加工(指利用电、磁、声、光、化学、核等能量对材料进行加工处理)、复合加工(多种加工方法结合),目前以切削、磨削、研磨的传统方法占主导。

精密与特种加工(第1讲)

精密与特种加工(第1讲)

教学计划:
课堂授课:24学时 实验教学:8学时
教学大纲:
特种加工技术:30学时 精密切削磨削技术:2学时
请你认真思考以下产品的加工方法!
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请你认真思考以下产品的加工方法!
请你认真思考以下产品的加工方法!
请你认真思考以下产品的加工方法!
雕刻的水晶作品
请你认真思考以下产品的加工方法!
1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给调节装置 4-工具 5-工作液 6-过滤器 7-工作液泵 8-被蚀除的材料
一、电火花加工的原理和设备组成
4.工作原理:




1)工具和工件与电源的两极相接,均浸在 有一定绝缘度的流体介质(通常用煤油或 矿物油)中。 2)脉冲电压加到两极之间,在工具电极向 工件电极运动中,将极间最近点的液体介 质击穿,形成火花放电。 3)由于放电通道截面积很小,通道中的瞬 时高温使材料熔化和气化。单个脉冲能使 工件表面形成微小凹坑,而无数个脉冲的 积累将工件上的高点逐渐熔蚀。 4)随着工具电极不断地向工件作进给运动, 工具电极的形状便被复制在工件上。 5)加工过程中所产生的金属微粒,则被流 动的工作液流带走。 6)总能量的一小部分也释放到工具电极上 形成一定的工具损耗。

第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响
提高了材料的加工性
材料的加工性不再与硬度、强度 等成直接、比例关系。
第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响
改变了零件的典型工艺路线
成形加工 淬 淬


成形加工
第三节 特种加工对材料可加工性和结构性的影响
对产品零件的结构设计带来很大影响
雕刻的水晶作品

008精密与特种加工技术课程大纲

008精密与特种加工技术课程大纲

精密与特种加工技术课程大纲
1.课程性质和任务
1. 1课程性质
本课程是培养数控机床加工(数控车工)专业预备技师的能力拓展课程。

1. 2课程任务
本课程提供了先进制造工艺技术领域的精密切削(磨削)加工、特种加工和复合加工的相关知识。

使学生从理论上对现代制造技术条件下的精密与特种加工和复合加工过程的一般现象和工艺特点有所认识,并把所学知识运用到实践中去,进而分析和解决生产中出现的有关问题。

2.课程内容及要求
2.1课程内容
2.1.1金刚石刀具精密切削加工
2.1.2精密与超精密磨料加工
2.1.3电化学加工
2.1.4激光加工
2.1.5超声加工
2.1.6电子束与离子束加工
2.2课程要求
通过本课程的学习,使学生对精密与特种加工的机理和应用有系统的认识,并能够按照零件的加工要求去选择具体的加工方法和合理的加工工艺参数,分析和解决生产中出现的有关问题,提高加工质量和生产效率。

3.课时分配表
课时分配表
4.教学建议
本课程建议以课堂讲授(或讲座)、参观、实践等多种方法组织教学。

精密加工与特种加工第1

精密加工与特种加工第1

《精密加工与特种加工》一、填空题(每空1分,共10分)1、超精密加工对机床的基本要求是:、高刚度、、高自动化。

2、微量切削加工中,由于材料晶粒的机械性能不同产生的的影响,使得材料纯度越高加工质量越好。

3、精密切削时被挤压的材料在刀具移过之后,工件加工表面形成隆起,称之为。

4、精密加工对环境条件的要求主要有、、空气洁净。

5、超硬磨料砂轮的修整包括和两个过程。

6、金刚石晶体主要的晶面指数有(100)晶面、、。

二、判断题(正确的打√,错误的打×,每小题1分,共10分)1、金刚石刀具尖刃安装方便,磨损后需要立即重磨。

()2、超硬磨料砂轮可以磨削陶瓷但不能磨削铁类黑色金属。

()3、金刚石刀具常用来加工陶瓷、玻璃等硬脆材料。

()4、金刚石刀具方向选择不当,在切削力作用下,刀具可能产生解理劈开。

()5、金刚石刀具切削加工进给量对表面质量的影响很大程度上取决于刀具的几何形状。

()6、一般常用金刚石刀具加工硬质合金、铸铁等材料。

()7、金刚石刀具精密切削时,为获得高质量表面,一定要采用高的加工速度。

()8、多面镜可以用金刚石刀具进行车削。

()9、微量切削时,由于晶界段差的影响,晶粒越细工件表面质量越好。

()10、切削深度的分辨率是指切削厚度的稳定性。

()三、单项选择题(从以下选项中选出1个正确答案,每小题1分,共15分)1、下列哪种方法不是金刚石晶体的定向方法。

A、人工目测B、激光定向C、X射线定向D、离心法2、下列四个选项中,属于超硬磨料的是。

A、白刚玉B、棕刚玉C、立方氮化硼D、碳化硼3、下列哪个选项不是精密超精密机床上采用的导轨的结构形式。

A、空气静压导轨B、液体静压导轨C、气浮导轨D、滑动导轨4、下列精度不属于当前精密加工精度范围的是。

A、1-0.1umB、0.01mmC、Ra0.01umD、Rmax0.2um5、由于金刚石刀具材料很高,所以对机床动态精度及抗振性要求高。

A、硬度B、韧性C、脆性D、强度6、金刚石刀具切削时多采用冷却润滑液,下列哪项不是其主要作用。

精密与特种加工技术

精密与特种加工技术

100μm
5μm 1μm
1μm
0.05μm 0.01μm
0.1μm
0.005μm 0.001μm
Anhui Polytechnic University
安徽工程大学
7
精密与特种加工技术
第一章 绪论
用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键 零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密 导轨、精密滚动轴承等,在当前制造工业中占有极重 要的地位。 超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1~ 0.01μm数量级,表面粗糙度Ra值为0.01μm数量级的加 工方法。
其它能量
电 电化学 光 声 化学能等
Anhui Polytechnic University
安徽工程大学
22
精密与特种加工技术
第一章 绪论
1943年,前苏联拉扎林柯夫妇在研究开关触点遭受
火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,逆向思维,用细
铜丝在淬火钢上加工出小孔,开创和发明了电火花加
工—特种加工中的先驱。
10-1 10-2 10-3
超高精密磨床 激光高精度 超精密研磨机 测长仪
离子束加工 扫描电镜 分子对位加工 电子线分析 仪 2000 年份
安徽工程大学
11
1900
1920
1940
1960
1980
精密加工与超精密加工的发展(Taniguchi,1983)
Anhui Polytechnic University
Ra <0.02μm
Ra <0.02μm Ra <0.02μm Ra <0.02μm Ra <0.002μm Ra <0.01μm
Anhui Polytechnic University

精密与特种加工课件

精密与特种加工课件
在集成电路制造中,精密与特种加工技术用于制造高精度掩膜版、光刻胶等关键材料, 是实现集成电路高密度集成的重要手段。
微纳制造
在微纳制造领域,精密与特种加工技术用于制造微型机械、微型传感器等,广泛应用于 医疗、环保等领域。
新材料领域应用实例
高温合金加工
在高温合金加工中,精密与特种加工技 术用于制造高性能涡轮叶片、燃烧室等 高温部件,提高了航空发动机的工作温 度和效率。
分类
根据加工原理和应用领域,精密与特 种加工可分为电火花加工、激光加工 、离子束加工、超声波加工等多种类 型。
特点与优势
特点
高精度、高效率、高表面质量、 低成本等。
优势
精密与特种加工能够解决传统机 械加工难以解决的问题,尤其在 难加工材料、复杂结构和高精度 零件的加工方面具有显著优势。
应用领域与发展趋势
02 03
激光加工
激光加工是指利用激光束的高能量密度,对材料进行切割、打孔、焊接 等加工。由于激光束的聚焦光斑小、能量密度高,可以获得高精度、高 效率的加工效果。
电子束加工
电子束加工是指利用电子束的高能量密度,对材料进行切割、打孔、焊 接等加工。由于电子束的能量密度比激光束更高,可以获得更高的加工 精度和更小的热影响区。
特种加工工艺
特种加工工艺概述
特种加工工艺是指不同于传统机 械加工方法的工艺方法,具有加
工范围广、适应性强的特点。
电化学加工
电化学加工是指利用电解反应对 材料进行溶解和成型加工的工艺 方法。该方法适用于各种金属材 料的加工,具有高精度、高效率
的特点。
超声波加工
超声波加工是指利用超声波振动 对材料进行研磨、打孔、切割等 加工的工艺方法。该方法适用于 各种硬脆材料的加工,具有高精

精密和超精密加工技术课件

精密和超精密加工技术课件
➢自发吸收 - 电子透过吸收光子从低能阶跃迁到高能阶 ➢自发辐射 - 电子自发地透过释放光子从高能阶跃迁到较 低能阶 ➢受激辐射 - 光子射入物质诱发电子从高能阶跃迁到低能 阶,并释放光子。
激光器
➢ 固体激光器
➢YAG (钇、铝和石榴石构成) 激光器,红宝石激光器 ➢特点:器件小、坚固、使用方便、输出功率大
墨最常用。
➢工作液——主要功能压缩放电通道区域,提高 放电能量密度,加速蚀物排出;常用工作液有 煤油、机油、去离子水、乳化液等。 ➢放电间隙——合理的间隙是保证火花放电的必 要条件。为保持适当的放电间隙,在加工过程 中,需采用自动调节器控制机床进给系统,并 带动工具电极缓慢向工件进给。
电火花加工工作要素
➢高速而能量密集的电子束冲击到工件上,被冲 击点处形成瞬时高温(几分之一微秒时间内升 高至几千摄氏度),工件表面局部熔化、气化 直至被蒸发去除。


电子束

加工的
喷丝头

异形孔

电子束加工曲面、穿孔
电子束加工特点及应用
➢ 电子束束径小(最小直径可达 0.01-0.05mm ),而其 长度可达束径几十倍,可加工微细深孔、窄缝。
➢可加工各种复杂形状的型孔、型腔、形面。 ➢工具与工件不需作复杂的相对运动,机床结构简单。 ➢被加工表面无残余应力,无破坏层,加工精度较高,尺
寸精度可达0.01~0.05mm 。
➢加工过程受力小,热影响小,可加工薄壁、薄片等易变
形零件。
➢ 生产效率较低。采用超声复合加工(如超声车削,超声 磨削,超声电解加工,超声线切割等)可提高加工效率。
➢优点:无焊渣,不需去除工件氧化膜,可实现不同材料 之间的焊接,特别适宜微型机械和精密焊接。

精密与特种加工技术

精密与特种加工技术

可加工材料
各种材料 有色金属及其合金 低碳钢、铜、铝 黑色金属、硬脆材料 金属、半导体、玻璃 金属、半导体、玻璃 金属、非金属 金属、玻璃、水晶 导电金属,非金属 导电金属 金属,非金属 硬脆金属,非金属 绝缘金属,半导体 各种材料 各种材料 各种材料 金属,非金属,半导体 各种材料 金属,半导体 金属,半导体
13
1.3 精密与特种加工的方法与分类
分 类 加工机理
化学分解(气体、液体、固体) 电解(液体) 蒸发(真空、气体) 扩散(固体) 熔化(液体) 溅射(真空) 化学附着 化学结合 电化学附着 电化学结合 热附着 扩散结合 熔化结合 物理附着 注入 热表面流动 粘滞性流动 摩擦流动
加工方法
刻蚀(曝光),化学抛光,软质粒子机械化学抛光 电解加工,电解抛光 电子束加工,激光加工,热射线加工 扩散去除加工 熔化去除加工 粒子束溅射去除加工,等离子体加工 化学镀,气相镀 氧化,氮化 电镀、电铸 阳极氧化 蒸镀(真空蒸镀),晶体生长,分子束外延 烧结,掺杂,渗碳 浸镀,熔化镀 溅射沉淀,离子沉淀(离子镀) 离子溅射注入加工 热流动加工(高频电流、热射流、电子束、激光) 液体、气体流动加工(压铸、挤压、喷射、浇铸) 微粒子流动加工
11
1.2 精密与特种加工的特点及影响

工作环境:
环境温度可根据加工要求控制在±1℃~ ±0.02℃,甚至达到±0.0005℃。 在恒温室内,一般湿度应保持在55%~60%, 防止机器的锈蚀、石材膨胀,以及一些仪器,如 激光干涉仪的零点漂移等。 洁净度要求1000~100级,100级是指每立 方英尺空气中所含大于0.5μm的尘埃不超过100 个,依此类推。


熔断钼、钨等高熔点材料,硬质合金球,磁盘, 反射镜,多面棱镜 油泵油嘴,化学喷丝头,印刷电路板 集成电路基片的外圆、平面磨削 平面、空、外圆加工,硅片基片 平面、空、外圆加工,硅片基片 硅片基片 刻槽,切断,图案成形,破碎 孔,沟槽,狭缝,方孔,型腔 切断,切槽 模具型腔,大空,切槽,成形 刻模,落料,切片,打孔,刻槽 在玻璃、红宝石、陶瓷等上打孔 打孔,切割,光刻 成形表面,刃磨,割蚀 打孔,切断,划线 划线,图形成形 刃磨,成形,平面,内圆 平面,外圆,型面,细金属丝,槽 平面

(完整word版)精密与特种加工技术复习题集

(完整word版)精密与特种加工技术复习题集

精密与特种加工复习题集常州信息职业技术学院于云程第一章概论1. 精密与特种加工的特点精密与特种加工是一门多学科的综合高级技术。

精密加工的范畴包括微细加工、光整加工和精整加工等, 与特种加工关系密切。

特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法, 它们与传统切削加工的不同特点主要有:①主要不是依靠机械能, 而是主要用其他的能量(如电能、热能、光能、声能以及化学能等)去除工件材料;②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度, 有些情况下, 例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中, 根本不需要使用任何工具;③在加工过程中, 工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用, 工件不承受机械力, 特别适合于精密加工低刚度零件。

练习:(1) 2. 特种加工对材料的可加工性及产品的结构工艺性有何影响, 试举例说明(2)提高了材料的可加工性(3)例子1: 现在已经广泛采用的金刚石、聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼等难加工材料制造的刀具、工具、拉丝模等, 可以采用电火花、电解、激光等多种方法加工。

工件材料的可加工性不再与其硬度、强度、韧性、脆性等有直接的关系。

对于电火花、线切割等加工技术而言, 淬火钢比未淬火钢更容易加工。

(4)对传统的结构工艺性衡量标准产生重要影响例子1: 以往普遍认为方孔、小孔、弯孔、窄缝等是工艺性差的典型。

对于电火花穿孔加工、电火花线切割加工来说, 加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。

喷油嘴小孔、喷丝头小异性孔、涡轮叶片上大量的小冷却深孔、窄缝、静压轴承和静压导轨的内油囊型腔等, 采用电火花加工技术以后都变难为易了。

补充材料3. 微细加工与一般加工在精度表示方法、加工机理特点的有哪些不同(微细加工技术及特点)微细加工技术是指能够制造微小尺寸零件的加工技术的总称。

在微机械研究领域中, 它是微米级、亚微米级乃至纳米级微细加工的通称。

微细加工与常规尺寸加工的机理特点区别主要体现在:1 )加工精度的表示方法不同。

精密与特种加工实验指导书

精密与特种加工实验指导书

精密与特种加工实验指导书2006年7月刘伟香编第一章实验报告要求实验报告应包括以下内容实验一电火花成型加工一、实验目的二、实验原理三、实验设备、仪器、工具或材料四、实验步骤五、电火花成型加工中应注意的一些问题六、实验数据、现象记录七、电火花成型机床参数八、思考题或讨论题1、电火花成型机床主要由哪几部分组成?2、简述“电规准”的选择依据。

实验二电火花数控线切割一、实验目的二、实验原理三、实验设备、仪器、工具或材料四、实验步骤五、电火花线切割加工中应注意的一些问题六、实验数据、现象记录七、思考题或讨论题1、电火花线切割机床主要由哪几部分组成?2、简述线切割机床上工件装夹方法。

3、简述快走丝线切割与慢走丝线切割的区别。

第二章实验指导书《精密与特种加工》是一门专业选修课。

其主要任务是使学生了解与初步掌握各种精密与特种加工方法的基本原理、基本规律、主要特点和应用,为应用精密与特种加工方法打下初步的基础。

本课程的实践性很强,因此实验课是完成本课程教学的重要环节。

目的是使学生初步掌握实验室现有精密与特种加工设备的结构,工作原理及不同工艺参数对加工精度的影响。

预备知识一、本课程实验教学应达到的实验能力标准1、掌握电火花加工机床的基本组成和结构特点。

2、了解电火花加工原理及与机械加工的区别。

3、了解电火花加工的基本规律。

4、了解电火花加工方法的工艺特点和应用领域,掌握相关工艺参数的选择标准和选择方法。

5、在指导教师的指导下,能编制出简单的加工程序实验报告应包含指定加工零件的程序编制、加工条件选择、加工方法等内容。

二、电火花加工原理1、基本原理电火花加工(Electrical Discharge Machining简称EDM)是把工具电极与工件浸在电介质溶液(工作液)中,并在其间施加脉冲电压,当电极与工件的距离很近时,极间介质被击穿,产生火花放电,在电火花放电时,火花通道中瞬时将产生大量的热,足以使工件表面的金属局部熔化,甚至气化蒸发而被电蚀下来,这时工件的金属表面形成了微小的凹坑。

精密与特种加工课程标准

精密与特种加工课程标准

南通农业职业技术学院精密与特种加工课程标准课程编码课程类别专业拓展课授课单位机电工程系适用专业机械制造与自动化学分 2 学时48~52编写执笔人邹栋林审定负责人徐少华编写日期2012.2 审定日期1、课程概述1.1课程性质精密与特种加工课程提供了先进制造工艺技术领域精密切削(磨削)加工、特种加工和复合加工相关知识,使学生对现代机械制造技术条件下精细加工工艺有较为系统的了解,并能够运用学到的知识对各种加工机理进行分析,对其加工过程进行有效控制,以降低加工成本、提高加工质量和劳动生产率。

1.2课程基本理念精密与特种加工是在机械制造技术、数控编程与加工以及其他有关课程的基础上,学习的一门专业拓展科。

课程的培养目标是:通过对精密与特种加工课程的学习,使学生获得与机械、数控加工岗位相关的精密加工和特种加工的基本理论、基础知识,注重培养学生的基本技能,应用所学的知识分析和解决生产中的实际问题,为毕业后拓宽就业面打下坚实的基础。

1.3课程设计思路本门课程在设计过程中,根据机械制造与自动化、数控技术等专业的培养计划和人才培养规格,本着宽基础、多方向的就业思路,根据专业岗位群技能要求,从而确定教学内容、教学时数和教学方法。

本门课程设计有理论知识和现场教学等模块,对知识目标描述使用“了解、理解、掌握”等目标动词,对能力的描述使用了“掌握、会用、知道、完成”等目标动词。

标准中理论知识模块为重点论述部分,现场教学模块则更注重学生参与及实际效果。

2、课程目标2.1总体目标:通过本课程的学习,使学生从理论上认识精密、超精密切削(磨削)加工以及特种加工过程的一般现象和基本规律,能够按照零部件的加工要求去选择具体的加工方法,选择合理的加工工艺参数,并能运用所学的知识,分析和解决生产中出现的一些有关问题。

同时使学生对机械工程学科,特别是对目前先进制造工艺技术的发展趋势和成就有初步的了解。

2.2具体目标2.2.1 知识目标1. 获得精密和超精密加工技术的基本原理和技术,包括超精密切削和金刚石刀具、精密和超精密磨削、研磨与抛光、精密和超精密机床设备、精密加工中的测量技术,在线测量和误差补偿技术、微细加工技术、精密加工的支撑环境等。

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(3)新方法、新技术(新的加工方法、复合加工) (4)绿色制造(用水基液代替有污染的工作液)
非传统加工的发展方向

向微细加工、纳米加工方向发展
(微细电火花、超声波、激光、电化学等)
电火花打孔 φ10μm
激光打孔
1.4精密与特种加工技术的地位和作用

思考题:精密与特种加工技术在机械制造领 域的作用和地位如何?
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响



1.2.3精密与特种加工对机械制造领域的影响
1.改变对材料可加工性的认识——难加工材料不再难 加工。
可采用金刚石、立方碳化硼、刚玉、金刚砂等材料进行精密与 超精密切削及磨削加工,或者采用电火花、电解、激光等特种 加工方法进行加工

2.可优化零件的加工工艺过程

1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响


1.2.3精密与特种加工对机械制造领域的影响
5.重新衡量结构工艺性的优劣
1.3精密与特种加工的方法及分类

1.3.1按加工成形的原理分类
1.3精密与特种加工的方法及分类


1.3.2按加工方法的机理分类
从加工方法的机理来分类,精密与特种加工可以分为 传统加工、非传统加工、复合加工。 传统加工是指使用刀具进行的切削加工以及磨削加 工; 非传统加工是指利用机、光、电、声、热、化学、 磁、原子能等能源来进行加工的特种加工方法。 复合加工是指采用多种加工方法的复合作用,其中 包括传统加工和非传统加工方法的复合、非传统加 工与非传统加工的复合,进行优势互补、相辅相成 的加工。
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响



1.2.2特种加工的定义及特点
1.特种加工的定义 特种加工是将电能、热能、光能、声能和磁能等物理 能量及化学能量或其组合乃至与机械能组合直接施加 到被加工的部位上,从而实现材料去除的加工方法, 也称为非传统加工技术。
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响
精密加工与特种加工技术
参考教材 精密与特种加工技术
张建华 主编
机械工业出版社
第 1章

概 论
精密与特种加工的产生背景 精密与特种加工的特点 精密与特种加工对机械制造领域的影响 精密与特种加工的方法 精密与特种加工的分类 精密与特种加工技术的地位和作用
制造业是将制造资源( 物料、能源、设备、工具、资金、 技术、信息和人力等) 通过制造过程转化为可供人们使 用与利用的工业品和生活消费品的行业,是国民经济 的基础。 设计
1.3精密与特种加工的方法及分类


补:非传统加工的发展方向 (1)向微细加工,纳米加工方向发展(微细电火花、超
声波、激光、电化学等) 例如,电火花打孔10µm,激光打孔微米级

(2)自动化、柔性化、集成化、智能化概念和技术 渗透到非传统加工领域(加工质量和效率高、多品种小批
量、设计制造一体化、智能决策等)
纳米 加工
1.1 精密加工与特种加工的产生背景



1.1.2 机械制造技术面临的新课题
(1).解决各种难加工材料的加工问题。 (2).解决各种特殊复杂型面的加工问题。 (3).解决各种超精密、光整零件的加工问 题。 (4).解决需要特殊要求零件的加工问题。
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响



1.2.2特种加工的定义及特点
3.特种加工存在的不足及有待解决的问题 (1)不少加工的机理(超声波、激光)不十分清楚, 工艺参数选择、加工过程稳定性均需提高。 (2)有些加工(电化学加工)加工过程中的废渣、 废气排放不当,会污染环境,影响人体健康。 (3)有些加工(等离子弧加工、快速成型)加工精 度、生产率有待提高。 (4)有些特种加工(激光)所需设备投资大,使用 维修费用高,有待进一步解决。



1.2.1.精密加工的定义及特点
1.精密加工的定义 精密加工是指加工精度和表面质量达到极高精度的加 工工艺。 精密加工的范畴包括微细加工、光整加工和精整加工。 加工方法通常包括精密切削加工和精密磨削加工。 2.精密加工的特点(技术指标) 目前,精密加工的技术指标为加工精度0.1~1µm,表 面粗糙度0.02~0.1µm;超精密加工的加工精度为 0.1µm以上,加工表面粗糙度小于0.01µm。
功能 、结构 外观、选材
工艺
加工
传统加工 特种加工
装配
市场调研
用户
销售
检验
机械产品的设计制造流程
1.1 精密加工与特种加工的产生背景

1.1.1制造技术的发展
石器时代
1.1 精密加工与特种加工的产生背景

1.1.1制造技术的发展
铜器时代
1.1 精密加工与特种加工的产生背景

1.1.1制造技术的发展
铁器时代
1.1 精密加工与特种加工的产生背景

1.1.1制造技术的发展
合成高分子时代
1.1 精密加工与特种加工的产生背景

1.1.1制造技术的发展
手工 制作
机器 制作
智能控制 自动化制 作制作
1.1 精密加工与特种加工的产生背景

1.1.1制造技术的发展
一般精 度加工
精密 加工
超精密 加工
原子级加 工



1.2.2特种加工的定义及特点


2.特种加工的特点 (1)不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量去 除工件材料。 (2)工单的进给运动,可加工复杂型面的工件。 (5)可实现微细加工,获得高尺寸精度和高表面质 量的工件。

传统:加工 非传统:淬火 工序集中
淬火 加工
加工(磨削加工)
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响


1.2.3精密与特种加工对机械制造领域的影响
3.大大缩短新产品的试制周期
1.2精密与特种加工的特点及其对机械 制造领域的影响



1.2.3精密与特种加工对机械制造领域的影响
4.对产品零件结构设计带来变革 例如为了减少应力集中,花键孔、轴以及枪炮膛线的 齿根部分最好做成小圆角,但拉削加工时刀齿做成圆 角对排屑不利,容易磨损,刀齿只能设计与制造成清 棱清角的齿根。而采用电解加工技术时,由于存在尖 角变圆的现象,非采用小圆角的齿根不可。 各种复杂冲模,例如山形硅钢片冲模,以往由于难以 制造,经常采用镶拼式结构,现在采用电火花、线切 割加工技术后,即使是硬质合金的模具或刀具,也可 以制成整体式结构。喷气发动机涡轮也由于电解加工 技术的出现可以采用整体式结构。
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