特种加工第二章电火花加工
特种加工技术——电火花加工
• 一、上丝操作 • 其操作步骤如下： • ①操作前，按下 急停按钮，防止 图2.17 急停 意外，如图2.17。 • ②将丝盘套在上丝螺杆上，并用螺母锁紧， 如图2.18所示。 • ③用摇把将储丝筒摇向一端至接近极限位 置，如图2.19所示。
图2.18 装上丝盘
图2.19 储丝筒摇向一端
• ④将丝盘上电极丝一端拉出绕过上丝导轮， 并将丝头固定在储丝筒端部紧固螺钉上， 剪掉多余丝头，如图2.20所示。 • ⑤用摇把匀速转动储丝筒,将电极丝整齐地 绕在储丝筒上，直到绕满，取下摇把，如 图2.21所示。
图2.20 上好丝头
图2.21 手动绕丝
图2.22 将丝头固定在储丝筒上
图2.23 上好丝的储丝筒
• ⑥电极丝绕满后，剪断丝盘与储丝筒之间 的电极丝，把丝头固定在储丝筒另一端,如 图2.22所示。 • ⑦粗调储丝筒左右行程挡块，使两个挡块 间距小于储丝筒上的丝距。 • 二、穿丝操作 • 操作步骤如下： • ①用摇把转动储丝筒，使储丝筒上电极丝 的一端与导轮对齐。 • ②取下储丝筒相应端的丝头，进行穿丝。
• (5)分组脉冲电源 • 分组脉冲电源是线切割机床上使用效果比 较好的电源，比较有发展前途。 • 任务二 电火花加工的应用 • 课题一 电火花加工工艺类型 • 电火花加工按工具电极和工件相对运动的 方式和用途不同，大致可分为电火花线切 割加工、电火花穿孔成型加工、电火花磨 削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电 火花高速小孔加工、电火花表面强化和刻 字6大类。
加工实例 常见问题及处理 数控线切割编程 3B格式程序 3B代码程序格式 3B代码编程 3B代码程序示例 ISO G代码程序 ISO程序格式 常用指令
• • • • • • • • •
课题三 任务三 课题一 课题二 课题三 课题四 项目四 任务一 课题一
特种加工技术习题集
特种加工技术习题第一章概述1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？2、特种加工的本质特点是什么？3、机械常规工艺与特种加工工艺之间有何关系？第二章电火花加工1、电火花加工必须解决的问题有哪些2、什么是电火花加工的机理？电火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段？3、电火花加工的优缺点有哪些？4、简要叙述电火花加工的应用场合。
5、在电火花加工中，工作液的作用有哪些？6、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求。
7、什么是极性效应？在电火花加工中如何充分利用极性效应？8、试比较常用电极和优缺点及使用场合。
9、什么是覆盖效应？请举例说明覆盖效应的用途。
10、在实际加工中如何处理加工速度、电极损耗、表面粗糙度之间的关系？第三章电火花线切割加工1、线切割机床有那些常用的功能和分类？2、简述快走丝线切割机床的工作过程3、电火花加工与电火花线切割加工的异同点是什么？4、试分析影响线切割加工速度的因素。
5、试分析影响线切割加工中工件表面粗糙度和加工精度的因素。
6、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序。
第四章电化学加工1、简述电化学反应加工的基本原理。
2、为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程，而阴极沉积是还原过程？第五章快速成型加工1、简述快速成形技术（RP）的原理。
2、简述快速成形技术的特点。
3、简述立体光造型（SLA）工作原理。
第六章激光加工1、简述激光加工的基本原理。
2、简述激光加工的特点。
第七章超声波加工1、简述超声波加工的原理。
2、简述超声波加工的主要特点。
第八章电子束、离子束加工1、简述电子束加工原理和特点。
2、简述离子束加工原理和特点。
3、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行？。
特种加工工艺1
影响激光加工的主要因素如下：
⑴激光加工的机械系统和光学系统的精度； ⑵激光的输出功率与照射时间的乘积等于激光束的能量； ⑶焦距、发散角和焦点位置对打孔的大小、深度和形状的影响 ⑷照射次数多可使孔深大大增加； ⑸光斑内的能量分布对打孔的形状有直接影响； ⑹工件材料不同，影响加工效率。
①不易达到较高的加工精度和加工稳定性； ②电解加工的附属设备比较多； ③电解产物需要进行妥善处理，否则会污染环境。
1——直流电源化气 3——工具 5——电解液泵
2——进给机构 4——工件
6——电解液
二、电解加工的应用
主要用于切削加工困难的领域，广泛应用于以下几个方面：
⒈叶片加工 ⒉型孔和型腔加工 ⒊深孔扩孔加工 ⒋电解抛光
电火花加工工艺特点主要有：
⑴电火花加工是利用火花放电破坏材料的原理，因此这种方法可以加工任何导电 的材料，而不受材料硬度、韧性和脆性等限制。
⑵加工电极与工件不接触，没有切削力的影响。 ⑶电火花加工不需要复杂的切削运动，可以加工形状复杂的零件表面。 ⑷工具只是一个电极，常采用紫铜、黄铜或石墨等材料制成。
四、电子束加工
在真空条件下，利用电子 枪中产生的电子经加速、聚集， 形成高能量大密度的细电子束， 以轰击工件被加工部位，使该 部件的材料熔化和蒸发，从而 进行加工。
⑴电子束能够极其微细地聚集； ⑵加工速度快； ⑶适用范围广； ⑷可通过磁场或电场进行控制。
五、磨料喷射加工
用高速射流来喷射磨粒， 使微小的磨粒在射流的驱动下 达到很高的速度，利用高速磨 粒的功能对工件进行加工。
特种切削就是指的那些不属于传统加工工艺范畴的加工工艺方法。特种加 工不使用刀具、磨具等切除金属，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 性质等。
《精密加工与特种加工》电火花加工,电解加工重点简答题.doc
1•什么是电火花加工？试简述其加工过程。
电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining, 简称EDM）,是通过导电工件（包括半导体）和工具电极（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材料，以达到对工件尺寸、形状及表面质量要求的加工技术。
加工过程大致可分为以下四个连续的阶段：1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道;2）介质热分解、电极材料熔化与气化热膨胀；3）电极材料的抛出；4）极间介质的消电离。
2.为什么要及时排除电火花加工过程中产生的电蚀产物？加工过程中产生的电蚀产物（如金属微粒、碳粒子、气泡等）如果来不及排除、扩散出去，就会改变间隙介质的成分和降低绝缘强度，结果导致下一个脉冲放电通道不能顺利地转移到其它部位，而始终集中在某一部位，使该处介质局部过热而破坏消电离过程，脉冲火花放电将恶性循环转变为有害的稳定电弧放电，同时工作液局部高温分解后可能结炭，在该处聚成焦粒而在两极间搭桥，使加工无法进行下去，并烧伤电极对。
3.什么是电化学加工？试简述电化学加工的分类及其加工过程。
电化学加工（Electrochemical Machining,简称ECM）包括从工件上去除金属的电解加工和在工件上沉积金属的电铸加工两大类，属于通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的非传统加工方法。
加工过程：用两片金属作为电极，通电并浸入电解溶液中，即可形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
此时在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，即电化学反应。
若所接的电源是直流电，溶液中的离子便作定向移动，正离子移向阴极并在阴极上得到电子进行还原反应，沉积得到金属物质，称为镀覆沉积，即电铸（电镀、涂镀）加工；负离子将移向阳极并在阳极表面失掉电子，阳极金属原子失去电子而成为正离子进入溶液进行氧化反应为电解蚀除，即电解加工。
4.为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程，而阴极沉淀是还原过程？金属原子失去电子而成为正离子进入溶液（M—e=M+）,化合价升高，为氧化反应；正离子移向阴极并在阴极上得到电子沉积得到金属物质（M++e=M）,化合价降低，为还原反应。
电火花加工特种加工专题培训课件
§2.3.1 影响材料电蚀量的因素
影响材料电蚀量的主要因素：
极性效应 电参数 金属材料热学常数 工作液 其他因素
§2.3.1 影响材料电蚀量的因素
极性效应
在电火花加工过程中，正极和负极都会受到不同程度 的电腐蚀，即使相同材料，正、负极的电蚀量也不相 同，这种单纯由极性不同而电蚀量不同的现象称为 “极性效应”。
§2.1 电火花加工原理基础 §2.2 电火花加工设备 §2.3 电火花加工工艺规律 §2.4 电火花加工工艺 §2.5 电火花加工操作实例 §2.6 特殊材料的电火花加工 §2.7 电火花加工中应该注意的一些问题
§2.3 电火花加工工艺规律
§2.3.1 影响材料电蚀量的因素 §2.3.2 影响加工速度与工具损耗速度的因素 §2.3.3 影响加工精度的主要因素 §2.3.4 电火花加工的表面质量
在某些条件下可以用来减少或补偿工具电极在加工过程中的损耗 ）
§2.1电火花加工原理基础
4 极间介质的消电离
随着脉冲电压的结束，脉冲电流也迅速降为零，标志着一次脉冲放电结束。但此 后仍应有一段间隔时间，使间隙介质消电离，即放电通道中的带电粒子复合为中 性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以免总是重复在同一处发生 放电而导致电弧放电，这样可以保证按两极相对最近处或电阻率最小处形成下一 击穿放电通道（放电点转移原则）。另外，在加工过程中形成的电蚀产物以及热 量等都需要在此阶段排出。由此，为了保证电火花加工过程正常地进行，在两次 脉冲放电之间一般都应有足够的脉冲间隔时间t0。
§2.2 电火花加工设备
机床主体：
主轴头：关键部件，要求较高的精度和刚度，较好的运动特性 床身 立柱 工作台 工作液槽
特种加工技术第二章电火花加工
第二章 电火花加工
定义： 在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉
冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高 温把金属蚀除下来。这种加工方法就叫电火花加 工。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
第一节 电火花加工的基本原理及其分类
一、电火花加工的原理和设备组成 原理：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。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
三、电火花加工的工艺方法分类
按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大 致分为六大类：
电火花穿孔成形加工
电火花线切割
电火花磨削和镗磨
电火花同步共轭回转加工
电火花高速小孔加工
电火花表面强化与刻字
前五种属于电火花成形、尺寸加工，改变零件形状或尺 寸；后一种属于表面加工，改善或改变零件表面性质。
电火花腐蚀的主要原因： 电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高
的温度，足以使任何金属材料局部融化、气化而被蚀除 掉，形成放电凹坑。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
要达到利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工的目的， 必须解决三个问题： 1）必须使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，通常为几微米至几百微米。 如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会 产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触， 同样不能产生火花放电。 在电火花加工过程中必须具有工具电极的自动进给和调 节装置，使和工件保持某一放电间隙。
其中电火花穿孔成型加工和电火花线切割应用最广泛。
第二章 电火花加工的基本原理及设备
特种加工第二章电火花加工电火花加工的自动进给调节系统讲义资料
•
（介绍这几部分的作用及要求）
• 2、主轴头：
• 是机床中最关键的部件，是自动调节系统的执行 机构，对加工工艺指标的影响极大。
• 对主轴头的要求是：结构简单、传动链短、传动 间隙小、热变形小、足够的精度和刚度。以适应
自动调节系统的惯性小、灵敏度好、能承受一定 负荷的要求。
• 主轴头的组成：进给系统、上下移动导向、水平 面内防扭机构、电极装夹及其调节环节
• 工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高 一级，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于 Ra1.25，且直线度、平面度和平行度在 100mm的长度上不大于0.01mm。
• 工具电极应有足够的长度。
• （3）电极的制造：线切割的方法
• 3、工件的准备：
• 电火花加工之前，凹模型孔部分要加工 预孔，并留下适当电火花加工余量，一 般情况下，单边余量为0.3~1.5并力求 均匀，对形状复杂的型孔，余量应适当 加大。
3、工具电极夹具
• 用来调节工具电极与工作台面的垂直度 及工具电极在水平面内微量的扭转角。
• 常用的有： 十字铰链式
•
球面铰链式
4、工作液循环过滤系统:
• 工作液循环过滤系统包括：工作液箱、 电动机、泵、过滤装置、工作液槽、油 杯、管道、阀门及测量仪表。（见后图）
• 工作液循环过滤系统作用：实现冲抽油 强迫循环、排除电蚀产物、带走热量、 净化过滤作用。
• 第五节 电火花加工的自动进给调节系统
• 一、自动进给调节系统的作用、技术要求和分类
• 自动进给调节系统的作用： • 维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工
的正常稳定进行，已获得好的加工效果。 • 如图2-21
• 图2-21
对自动进给调节系统的一般要求：
特种加工第2章电火花
极性效应
极性效应是火花放电过程中一种重要现象，产 生这一现象的原因很复杂，通常对这一问题的解 释是：在火花放电过程中，正、负电极表面分别 受到负电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用， 在两极表面所分配到的能量不一样，因而熔化、 气化抛出的电蚀量也不一样。
21
这是因为电子的质量和惯性均小，容易获得很高的加速 度和速度，在击穿放电的初始阶段就有大量的电子奔向正 极，把能量传递给阳极表面，使电极材料迅速熔化和气化； 而正离子则由于质量和惯性较大，起动和加速较慢，在击 穿放电的初始阶段，大量的正离子来不及到达负极表面， 到达负极表面并传递能量的只有一小部分离子。
2）可以加工特殊及复杂形状的表面和零件 没有机械加工的切削力，适宜加工低刚度工件及进行微细 加工。
3）易于实现加工过程自动化 直接利用电能加工，而电能、电参数较机械量易于实现数
字控制、适应控制、智能化控制和无人化操作等； 4）通过改进结构设计，改善零件结构的加工工艺性
8
2．局限性： 1）一般只能加工金属等导电材料； 2）加工速度一般较慢； 3）存在电极损耗； 4）最小角部半径有限制； 5）加工表面有变质层甚至微裂纹。
LOGO
第2章 电 火 花 加 工
（Electrical Discharge Machining简称EDM）
南华大学机电学院
1
2.1 电火花加工的概念及分类
2.1.1 电火花加工的基本原理 所谓电火花加工（Electrical Discharge Machine简称EDM)是指在介质中，利用两极(工 具电极与工件电极)之间脉冲性火花放电时的电腐 蚀现象对材料进行加工，使零件的尺寸、形状和 表面质量达到预定要求的加工方法。
22
❖ 在用短脉冲加工时，电子的轰击作用大于离子的轰击作用。 正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度，这时工件应接正极。
特种加工技术电火花加工技术
那么，两电极表面的金属材料 是如何被蚀除下来的呢？
电火花加工设备
电火花加工的原理 图2.3 电火花加工原理示意图 -1
3
2
4
5
6 1-工件
2-脉冲电源
7 3-自动进給调节装置
4-工具
1
5-工作液
6—过滤器
7—工作液泵
图2.4 电火花加工原理示意图-2
电火花加工是一个非常复杂的过程，其微观过程 是热力学、流体力学、电场力学、磁力学、电化学等 综合作用的结果。这一过程可分为以下四个阶段，见 图2.5 ：
冲 上是被抛出的高温金属的熔滴和碎屑。 (a)
电
源
工件电极
(d)
(4) 极间介质的消电离
及残如余图的A(热e)量所带示走，，加并工迅液速流恢入复放到电绝间缘隙状，态将。电若蚀加产工物 过程中产生的电蚀产物来不及排除和扩散，产生的热 量将不能及时传出，使该处的介质局部过热。 B 局部过热的工作液高温分解、积炭，使加工无法 继续进行，并烧坏电极。因此，为了保证加工过程的 正常进行，在两次放电之间必须有足够的时间间隔让
有杂质及自由电子，它们在强大的电场作用 下，形成了带电粒子，电场强度越大，带电 粒子越多，最终导致液体介质电离、击穿， 形成放电通道。由于通道截面很小，通道内 因高温热膨胀形成的压力高达几万帕，产生 一个强烈的冲击波向四周传播。在放电的同 时还伴随着光效应和声效应，这就形成了我 们看到的电火花。
(2) 电极材料的熔化、气化热膨胀 如图 (b)、(c)所示，液体介质被电离、击穿， 形成放电通道后，通道间带负电的粒子奔向正极， 带正电的粒子奔向负极，粒子间的相互撞击，产生 大量的热能，使通道瞬间达到很高的温度。通道高 温首先使工作液液化，进而气化，然后高温向四周 扩散，使两电极表面的金属材料开始熔化，直至沸 腾气化。
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
特种加工(章 (2)
第2章 电火花加工
图2－1 电火花加工原理示意图
第2章 电火花加工
图2－2 放电间隙状况示意图 (a)放电间隙状况；(b)放电后的表面
第2章 电火花加工
2.2.2 电火花加工的形成条件 利用电火花加工方法对材料进行加工应具备以下条件： （1）作为工具和工件的两极之间要有一定的距离（通常
为数微米到数百微米），并且在加工过程中能维持这一距离。 （2）两极之间应充入介质。对导电材料进行尺寸加工时，
第2章 电火花加工
2.1.2 （1)适合于任何难切削导电材料的加工。由于加工中材料
的去除是靠放电时的电热作用实现的，因此材料的可加工性主 要取决于材料的导电性及其热学特性，如熔点、沸点、比热容、 导热系数、电阻率等，而几乎与其力学性能(硬度、强度等)无 关。这样可以突破传统切削加工对刀具的限制，可以实现用软 的工具加工硬韧的工件，甚至可以加工超硬材料。目前，电极 材料多采用紫铜或石墨，因此工具电极较容易加工。
（5）脉冲放电需要不断地多次进行，并且每次脉冲放电 在时间上和空间上是分散的、不重复的。即每次脉冲放电一般 不在同一点进行，避免发生局部烧伤。
（6）脉冲放电后的电蚀产物能及时排运至放电间隙之外， 使重复性脉冲放电顺利进行。
第2章 电火花加工
2.2.3 电火花加工的机理 火花放电时，电极表面的金属材料究竟是怎样被蚀除下来
第2章 电火花加工
电火花加工在各行业的应用主要表现在： （1）可直接加工各种金属及其合金材料、特殊的热敏感 材料、半导体和非导体材料。 （2）可加工各种形状复杂的型孔和型腔工件，包括圆孔、 方孔、多边形孔、异形孔、曲线孔、螺纹孔、微孔等。 （3）可加工深孔等型孔工件及各种型面的型腔工件。 （4）可进行各种工件与材料的切割，包括材料的切断， 特殊结构工件的切断，切割微细窄缝及微细窄缝组成的工件， 如金属栅网、异型孔喷丝板、激光器件等。
特种加工复习资料 哈尔滨工业大学出版社 刘晋春
特种加工第一章绪论切削加工的本质和特点：一是靠刀具材料比工件更硬；二是靠机械能把工件上多余的材料切除。
特种加工与切削加工的区别：（1）不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（如电，化学，光，声，热等）去除金属材料。
（2）工件硬度可以低于被加工材料的硬度，如激光，电子束等加工时甚至没有成形的工具。
（3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，如电火花，线切割，电解加工时工具与工件不接触。
第二章电火花加工30面图、 41面电极的设计第一节、电火花加工又称放电加工，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。
因放电过程中可见到电火花，所以称为。
电火花加工的原理：基于工具和工件（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，形状及表面质量预定的加工要求。
电火花加工的条件（1）必须是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，这一间隙随加工条件而定，通常为0.02~0.1mm。
（2）火花放电必须是瞬时的脉冲性放电。
（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。
电火花加工的特点1主要优点（1）适合于任何难切削导电材料的加工。
由于加工中的材料的去除是靠放电时的电热作用实现的，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及其热学特性，如熔点，沸点，比热容，热导率，电阻率等，而几乎与其力学性能无关。
（2）可以加工特殊及复杂形状的表面和零件。
由于加工中工具电极和工件不直接接触，没有机械加工宏观的切削力，因此适宜加工低刚度工件及微细加工。
2局限性（1）主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件也可以加工半导体和非导体材料。
（2）一般加工速度较慢。
（3）存在电极消耗。
电火花加工工艺方法分类按工具电极和工件相对运动的方式和用途不同，大致可分为（1）电火花穿孔成形加工（2）电火花线切割（3）电火花磨削和镗磨（4）电火花同步共轭回转加工（5）电火花高速小孔加工（6）电火花表面强化与刻字。
《特种加工》课程教学大纲
《特种加工工艺》授课人，罗显智一、课程基本概况课程名称：特种加工课程名称（英语）：Non-Tradition Machining（NTM）课程编号：BL04110/ZL04089课程总学时：28课程学分：1.5课程分类：选修开设学期：7适用专业：机械设计制造及其自动化专业/机械设计与制造先修课程：金属工艺学、金属切削原理与刀具、机械制造工艺二、课程的性质、目的和任务《特种加工》是机械设计制造及其自动化/机械设计与制造专业的一门专业任选课程。
开设目的是使学生初步了解除常规切削加工以外的新的加工方法，掌握常用的几种现代加工方法的特点和适用范围。
其主要任务是：1、培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等多门课程各种学科知识的综合应用能力，巩固并深化前期课程。
2、通过本课程使学生了解电火花加工、电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工以及快速成形技术、化学加工、磨料加工等特种加工方法的基本原理，基本设备，工艺规律，主要特点和适用范围，从而具有能合理选择加工方法的基础知识，提高其解决工艺难题的能力，以适应当今社会制造业发展的需求。
三、主要内容、重点及深度第一章概论（一）目的要求使学生了解特种加工产生的背景和发展过程，及特种加工的分类及影响。
（二）教学重点：特种加工的主要特点和特种加工的分类（三）教学难点：理解特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响。
（四）教学内容（2学时）第一节特种加工的产生及发展第二节特种加工的分类第三节特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响第二章电火花加工（一）目的要求通过本章的学习，掌握电火花加工的基本原理和加工机理；了解电火花穿孔成型加工的各种加工方法，理解电火花加工用脉冲电源、自动进给调节系统及电火花加工机床；掌握电火花加工中电规准的选择和转换的原则，运用原理控制加工精度、表面粗糙度、蚀除速度等。
（二）教学重点：电火花加工概念及加工特点、极性效应、加工速度和损耗速度、自动进给调节系统的作用、电规准。
特种加工第六版课后习题答案
特种加⼯第六版课后习题答案第⼀章绪论1.从特种加⼯的发⽣和发展来举例分析科学技术中有哪些事例是"物极必反" 有哪些事例是"坏事有时变为好事"答:这种事例还是很多的.以"物极必反"来说,⼈们发明了螺旋桨式飞机,并不断加⼤螺旋桨的转速和功率以提⾼飞机的飞⾏速度和飞⾏⾼度.但后来⼈们发现证实螺旋桨原理本⾝限制了飞机很难达到⾳速和超⾳速,随着飞⾏⾼度愈⾼,空⽓愈稀薄,螺旋桨的效率愈来愈低,更不可能在宇宙空间中飞⾏.于是⼈们采⽤爆⽵升空的简单原理研制出喷⽓式发动机取代了螺旋桨式飞⾏器,实现了洲际和太空飞⾏.由轮船发展成⽓垫船,也有类似规律.以"坏事变好事"来说,⽕花放电会把接触器、继电器等电器开关的触点烧⽑、损蚀,⽽利⽤脉冲电源瞬时、局部的⽕花放电⾼温可⽤作难加⼯材料的尺⼨加⼯.同样,铝饭盒盛放咸菜⽇久会腐蚀穿孔,钢铁器⽫、⼩⼑等在潮湿的环境下会腐蚀.钢铁在风吹⾬淋时遭受锈蚀,海洋船舰的钢铁船体为了防⽌海⽔的腐蚀,得消耗巨资进⾏防锈、防蚀.⼈们研究清楚钢铁电化学锈蚀的原理后,创造了选择性阳极溶解的电解加⼯⽅法.这些都是"坏事变好事"的实例.2.试列举⼏种采⽤特种加⼯⼯艺之后,对材料的可加⼯性和结构⼯艺性产⽣重⼤影响的实例.答:这类实例是很多的,例如:⑴硬质合⾦历来被认为是可加⼯性较差的材料,因为普通⼑具和砂轮⽆法对它进⾏切削磨削加⼯,只有碳化硅和⾦刚⽯砂轮才能对硬质合⾦进⾏磨削.可是⽤电⽕花成形加⼯或电⽕花线切割加⼯却可轻⽽易举地加⼯出各式内外圆、平⾯、⼩孔、深孔、窄槽等复杂表⾯,其⽣产效率往往⾼于普通磨削加⼯的⽣产率.更有甚者,⾦刚⽯和聚晶⾦刚⽯是世界上最硬的材料,过去把它作为⼑具和拉丝模具等材料只有⽤⾦刚⽯砂轮或磨料"⾃⼰磨⾃⼰",磨削时⾦刚⽯⼯具损耗很⼤,正是硬碰硬两败俱伤,确实是可加⼯性极差.但特种加⼯中电⽕花可成形加⼯聚晶⾦刚⽯⼑具,⼯具,⽽激光加⼯则不但"削铁如泥"⽽且可"削⾦刚⽯如泥".在激光加⼯⾯前,⾦刚⽯的可加⼯性和钢铁差不多了.对过去传统概念上的可加⼯性,的确需要重新评价.(2)对结构⼯艺性,过去认为⽅孔,⼩孔,⼩深孔,深槽,窄缝以及细长杆,薄壁等低刚度零件的结构⼯艺性很差,在结构设计时应尽量避免.对E字形的硅钢⽚硬质合⾦冲模,由于90*内⾓很难磨削,因此常采⽤多块硬质合⾦拼镶结构的冲模.但采⽤电⽕花成形加⼯或线切割数控加⼯,则很容易加⼯成整体硬质合⾦的E形硅钢⽚冲模,特种加⼯可使某些结构⼯艺性由"差"变"好".3.⼯艺和特种加⼯⼯艺之间有何关系(应该说如何正确处理常规⼯艺和特种加⼯之间的差别)答:⼀般⽽⾔,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愈来愈多,常规,传统⼯艺必然会有所不适应.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.第⼆章电⽕花加⼯1.两⾦属在(1)在真空中⽕花放电;(2)在空⽓中;(3)在纯⽔(蒸馏⽔或去离⼦⽔)中;(4)在线切割乳化液中;(5)在煤油中⽕花放电时,在宏观和微观过程以及电蚀产物⽅⾯有何相同和相异之处答:(1)两⾦属在真空中⽕花放电时,当电压(电位差)超过⼀定时即产⽣"击穿",电⼦由"-"极逸出飞向"+"极,由于真空中没有物质阻挡电⼦的运动,所以没有正离⼦形成,没有发热的放电"通道"的概念,⽰波器,显象管中电⼦流的运动与此类似.基本上没有"电蚀产物"⽣成.(2)两⾦属在空⽓中放电的例⼦是电⽕花表⾯强化,涂覆.电焊,等离⼦切割,等离⼦焊等,也是在空⽓中放电,利⽤电⼦流在空⽓中撞击⽓体原⼦形成放电通道,在通道中和⼯件表⾯产⽣⼤量的热能⽤于强化,涂覆,切割和焊接.(3)在纯⽔,蒸馏⽔或去离⼦⽔中,两⾦属间电⽕花放电与在煤油中类似,只是⽔分⼦,原⼦受电⼦,正离⼦撞击发热⽓化,最后分解为氧原⼦和氢原⼦(分⼦),⽽不像煤油中会分解出碳原⼦(碳⿊微粒)和氢⽓等.(4),(5)在乳化液中和煤油中放电过程,详见教材中有关章节,不再另⾏论述.2.有没有可能或在什么情况下可以⽤⼯频交流电源作为电⽕花加⼯的脉冲直流电源在什么情况下可⽤直流电源作为电⽕花加⼯⽤的脉冲直流电源(提⽰:轧辊电⽕花对磨,齿轮电⽕花跑合时,不考虑电极相对磨损的情况下,可⽤⼯频交流电源;在电⽕花磨削,切割下料等⼯具,⼯件间有⾼速相对运动时,可⽤直流电源代替脉冲电源,但为什么)答：如提⽰所述,在不需要"极性效应",不需要考虑电极损耗率等的情况下,可以直接⽤220V的50HZ交流电作为脉冲电源进⾏轧辊电⽕花对磨和齿轮电⽕花跑合等.不过回路中应串接限流电阻,限制放电电流不要过⼤.如需精规准对磨或跑合,则可在交流⼯频电源上并联RC电路(R=500-1000,C=0.1-0.01),再接到两个⼯件上.在⽤⾼速转动的⾦属轮或圆⽚作电⽕花磨削,电⽕花切割,下料时,如果可以不计电极损耗率,则就可以⽤全波整流或整流后并联电解电容滤波的直流电源进⾏电⽕花磨削.由于⼯具电极⾼速转动,所以⼀般不会产⽣稳定电弧烧伤⼯件.最好是经调压变压器降压到5-100V再整流供磨削之⽤,⼀则可以调节电压或电流,⼆则和220V交流电源隔离,以保障⼈⾝避免触电的危险.3.电⽕花加⼯时的⾃动进给系统和车,钻,磨削时的⾃动进给系统,在原理上,本质上有何不同为什么会引起这种不同答:电⽕花加⼯时⼯具电极和⼯件间并不接触,⽕花放电时需通过⾃动调节系统保持⼀定的放电间隙,⽽车,钻,磨削时是接触加⼯,靠切削⼒把多余的⾦属除去,因此进给系统是刚性的,等速的,⼀般不需要⾃动调节.4.电⽕花共轭同步回转加⼯和电⽕花磨削在原理上有何不同⼯具电极和⼯件上的瞬间放电之间有⽆相对移动加⼯内螺纹时为什么不会"乱扣" ⽤铜螺杆做⼯具电极,在内孔中⽤平动法加⼯内螺纹,在原理上和共轭同步回转法有何异同答:不同之处在于电⽕花共轭同步回转加⼯时:(1)⼯具电极和⼯件的转动⽅向相同;(2)转速严格相等(或成倍⾓,⽐例关系);(3)⼯具和⼯件上瞬时放电点之间有很慢的相对移动.⽽电⽕花磨削时⼯具和⼯件可以同向或反向转动;⼯具和⼯件的转速并不相同,磨削点之间有很⼤的相对移动.加⼯内螺纹时,其所以不会"乱扣",是因为加⼯中⼯具电极和⼯件的转向和转速相等,⼯具和⼯件圆周表⾯上有着"各点对应"的关系,所以能把⼯具表⾯的螺纹形状复制到⼯件表⾯上去⽽不会"乱扣".在内孔中⽤平动法加⼯内螺纹,本质上和共轭同步回转法相同,不同之处在于平动法加⼯时⼯件不转动⽽代之以⼯具电极在平动头中作"公转"⾏星式运动,其内外圆上"各点对应"的规则仍然存在.5,电⽕花加⼯时,什么叫做间隙蚀除特性曲线粗,中,精加⼯时,间隙蚀除特性曲线有何不同脉冲电源的空载电压不⼀样时(例如80V,100V,300V三种不同的空载电压),间隙曲线有何不同试定性,半定量地作图分析之.答:间隙蚀除特性曲线是电⽕花放电间隙蚀除速度和放电间隙⼤⼩(间隙平均电压的⼤⼩)之间的关系,此关系可以定量地⽤作图法画成间隙蚀除特性曲线.粗,中,精加⼯时,由于脉宽,峰值电流等电规准不同,同样⼤⼩间隙的蚀除速度也就不⼀样,总的来说,粗加⼯时蚀除速度较⼤,上凹的间隙蚀除特性曲线就⾼于中,精加⼯的曲线.当脉冲电源的空载电压不⼀样时,例如电压较⾼为300V时,其击穿间隙,平均放电间隙都⼤于100V或80V的放电间隙,因此横坐标上的A点(电⽕花击穿间隙)将⼤于100V或80V时的间隙.间隙特征曲线原点不动,整个曲线稍向右移.同理,80V空载电压的间隙特征曲线的A点将偏向左边.S/ m/V6,在电⽕花加⼯机床上⽤Ф10mm的纯铜杆加⼯Ф10mm的铁杆,加⼯时两杆的中⼼矩偏距5mm,选⽤=200 s, i=5.4A,各⽤正极性和负极性加⼯10min, 试画出加⼯后两杆的形状,尺⼨,电极侧⾯间隙⼤⼩和表⾯粗糙度值(提⽰:利⽤电⽕花加⼯⼯艺参数曲线图表来测算).答:加⼯⽰意图见图2-1a.设先⽤正极性加⼯,加⼯后的图形见图b,负极损耗较⼤;负极性加⼯后的图形见图c,正极⼯具损耗较⼩.具体数据请⾃⾏在图中标明,并与书中⼯艺曲线图表进⾏对照⽐较).图2-17,电⽕花加⼯⼀个纪年章浅型腔花模具,设花纹模电极的⾯积为10mm×20mm=200,花纹的深度为0.8㎜,要求加⼯出模具的深度为1㎜,表⾯粗糙度为=0.63 m,分粗,中,精三次加⼯,试选择每次的加⼯极性,电规准脉宽,峰值电流,加⼯余量及加⼯时间,并列成⼀表(提⽰:⽤电⽕花加⼯⼯艺参数曲线图表来计算).答:可按书中电⽕花加⼯⼯艺曲线图表选择粗,中,精加⼯的规准.例如:极性脉宽脉间峰值电流加⼯余量加⼯后表⾯粗糙度时间粗加⼯(可不加抬⼑)负600 s100 s10A0.9㎜3 m约30min中加⼯(加抬⼑)负100 s50 s4A0.08㎜1.25 m30min精加⼯(加正20 s50s2A0.02㎜30min 答:不同之处在于电⽕花共轭同步回转加⼯时:(1)⼯具电极和⼯件的转动⽅向相同;(2)转速严格相等(或成倍⾓,⽐例关系);(3)⼯具和⼯件上瞬时放电点之间有很慢的相对移动.⽽电⽕花磨削时⼯具和⼯件可以同向或反向转动;⼯具和⼯件的转速并不相同,磨削点之间有很⼤的相对移动.加⼯内螺纹时,其所以不会"乱扣",是因为加⼯中⼯具电极和⼯件的转向和转速相等,⼯具和⼯件圆周表⾯上有着"各点对应"的关系,所以能把⼯具表⾯的螺纹形状复制到⼯件表⾯上去⽽不会"乱扣".在内孔中⽤平动法加⼯内螺纹,本质上和共轭同步回转法相同,不同之处在于平动法加⼯时⼯件不转动⽽代之以⼯具电极在平动头中作"公转"⾏星式运动,其内外圆上"各点对应"的规则仍然存在.第三章电⽕花线切割加⼯1.电⽕花线切割时,粗,种,精加⼯时⽣产率的⼤⼩和脉冲电源的功率,输出电流的⼤⼩有关.⽤什么⽅法衡量,判断脉冲电源加⼯性能的好坏(绝对性能和相对性能)答:可⽤单位电流(每安培电流)的⽣产率来衡量,即可客观地判断脉冲电源加⼯性能的好坏.例如某脉冲电源峰值电流25A时的切割速度为100mm2/min,另⼀电源峰值电流27A时切割速度为106mm2/min,则前者的相对⽣产率为100/25=4mm2/min,优于后者106/27=3.9mm2/min .⼜如某线切割脉冲电源3A s时切割速度为100mm2/min,另⼀电源3,5A时为124mm2/min,则前者相对切割速度为33.3mm2/min,后者35.5mm2/min.2.电⽕花加⼯和线切割加⼯时,如何计算脉冲电源的电能的利⽤率试估计⼀般线切割⽅波脉冲电源的电能利⽤率答:设脉冲电源的空载电压为100V ,加⼯时⽕花放电间隙的维持电压为25V则消耗在晶体管限流电阻上的电压为100-25=75V,由此可以算出电能利⽤率:有⽤能量:输⼊能量=25:100=1:4=25%能量的消耗率为:损耗能量:输⼊能量=75:100=3:4=75%可见75%的能量损耗在限流电阻的发热上.3.设计⼀个测量,绘制数控线切割加⼯的间隙蚀除特性曲线的⽅法(提⽰:使线切割等速进给,由⽋跟踪到过跟踪).答:这⼀习题有⼀定的难度,需对间隙蚀除特性曲线和线切割加⼯伺服进给系统有⼀定深度的理解才⾏.间隙蚀除特性曲线是蚀除速度和放电间隙(间隙平均电压)的关系曲线(参见第⼆章电⽕花加⼯的伺服进给).线切割加⼯时,调节伺服进给量的⼤⼩,可以在⼀定程度上改变平均放电间隙.例如把进给速度⼈为放慢,处于"⽋进给"状态,则平均放电间隙偏⼤,反之,进给速度过⾼,"过进给"时,则放电间隙偏⼩.测绘间隙蚀除特性曲线时,利⽤"改变预置进给速度"来改变放电间隙的⼤⼩.实际上放电间隙的⼤⼩(绝对值)很难测量,但可以⽤加⼯时的平均间隙电压⼤⼩来相对测量间隙值的⼤⼩.为此,要在⼯件和钼丝(导电块)或直接在电源输出端并⼀个满刻度100V(⽤于测空载,偏空载时的开路间隙电压),20V(⽤于测偏短路时的间隙电压)的直流电压表.实际测绘时,先不⽤线切割机床的"⾃动档"(伺服)进给,⽽采⽤"⼈⼯档"(等速进给)进给功能.最初⽤较慢的等速进给速度进⾏切割,此时处于"⽋跟踪"的进给状态,待切割稳定后就记下进给速度和此时的间隙平均电压,在坐标上作出曲线上的某⼀点.以后稍微调快进给速度(仍为等速进给),同样测得第⼆,三```点的数据.当调节到进给速度约等于蚀除速度时,此时即为最佳状态 B 点放电间隙为最佳放电间隙SB此时的切割速度为最⼤.当以更⼤的进给速度(等速)切割时,由于没有伺服功能,进给速度⼤于可能的蚀除速度,放电间隙逐步减⼩,最后即将形成短路,放电间隙为零.此时应尽快停⽌进给,并事先作好记录.在曲线最⾼点B只右,⽤上述⽅法⽐较容易做出间隙蚀除特性曲线的右半部分.但B点左边的曲线,因放电间隙逐步减⼩并趋于短路,易把钼丝顶弯,因此应多加⼩⼼.4.⼀般线切割加⼯机床的进给调解特性曲线和电⽕花加⼯机床的进给特性曲线有何不同与有短路回退功能的线切割加⼯机床的进给调解特性曲线⼜有什么不同答:⼀般线切割机床的进给的进给系统,往往没有短路回退功能,或短路后经⼀定时间例如30s后仍不能⾃动消除短路状态,则回退256步(相当于0.256 mm),如仍不能消除短路,则⾃动停⽌进给或同时报警,这与电⽕花成型加⼯机床遇短路即退回不⼀样.上述⽆短路回退功能的线切割机床的进给特性曲线就不会有横坐标左下部分的曲线,亦即⼯具电极(钼丝)的进给速度vd没有负值.即使有短路回退功能的线切割机床,短路后的回退速度是固定的(不象电⽕花成型加⼯机床那样短路后将以较⾼的速度vd0回退),所以进给调节特性曲线的左下部为窄⼩矩形,即放电间隙较⼩时,进给速度vd《0,⼀旦完全短路后,钼丝才低速(恒速)回退.5.设计⼀个测量,绘制数控线切割加⼯机床的进给调解特性曲线的⽅法(提⽰:在线切割机床上做空载模拟实验.⽤可调的的直流电源模拟⽕花间隙的平均电压).答:这⼀习题也有⼀定难度,需对线切割机床的变频进给系统有⼀定的了解.线切割机床的进给速度vd是由⽕花放电间隙的平均电压ue 来决定的.ue越⼤,vd亦⼤,ue⼩vd也⼩,ue=0,vd=0或等速回退.为此可以⽤"模拟法"来测绘线切割加⼯机床的进给调解特性曲线.具体的的⽅法是:使线切割机床处于加⼯状态,可不开丝筒,不开⾼频电源,但应使⼯作台处于"⼈⼯"等速进给状态.此时⼯作台进给的"取样电压",并不是来⾃⽕花放电间隙的平均电压ue(ue再经电阻分压成10~12v的电压,经"变频调节"电位器送⾄"压—频"(u-f)转换器,将此低电压u转换成进给脉冲,频率为f,另⼯作台进给),⽽是由+12V的外加电压,经"变频调节"电位器调压输⼊⾄"压—频"(u-f)转换器.低电压0V相当于间隙短路,最⾼10~12V相当于间隙开路状态.可以将此电压由低向⾼调节,例如0V,2V,4V,6V,8V,10V……直⾄12V,模拟不同的ue.记录下每种不同电压时的⼯作台进给速度(可以从控制器⾯板数显表上测得),然后即可绘制出进给调节特性曲线.6.今拟⽤数控线切割加⼯有8个齿的⽖⽛离合器,试画出其⼯艺⽰意图并编制出相应的线切割3B相应程序.答:由于⽖⽛离合器⼯件是圆筒形的,端⾯上需切割出8个⽖⽛⽅齿,故切割时必须有⼀个数控回转⼯作台附件.办法为先在圆套筒上钻⼀个∮1~2mm的穿丝孔,装夹好⼯件后,调整到穿丝孔为最⾼点时穿丝,回转台转动切除⽖⽛的端⾯,见⽰意图.(俯视图)切割的程序(⼀次切出凹,凸两个⽖⽛离合器)为:BBBJ=穿丝孔距离GXL3(x向移动)BBBJ=1/2齿宽GYL4(y向转动)BBBJ=齿深GXL3(x向移动)BBBJ=齿宽GYL4(y向转动)BBBJ=齿深GXL1(x向移动) BBBJ=齿宽GYL4(y 向转动)第四章电化学加⼯1．从原理和机理上来分析，电化学加⼯有⽆可能发展成为"纳⽶级加⼯"或"原⼦级加⼯"技术？原则上要采⽤哪些措施才能实现？答：由于电化学加⼯从机理上看，是通过电极表⾯逐层地原⼦或分⼦的电⼦交换，使之在电解液中"阳极溶解"⽽被去除来实现加⼯的，可以控制微量、极薄层"切削"去除。
特种加工技术 习题集 附答案
补充资料《特种加工技术》习题集0总论1.特种加工在国外也叫做“非传统加工技术”;其“特”在何处2.试述特种加工技术与传统加工技术的并存关系;并说明特种加工技术对现代制造业存在的必然性和影响..3.人们常言“打破传统;锐意创新”;特种加工技术的产生和发展对于科研和工程技术人员从事发明创新工作有何启迪试举例说明生产、生活中还有哪些可以变害为利产生发明和创新的例子第1章电火花成形加工EDM SINKING一、简答题4.试述电火花加工的工作原理及工艺特点..5.电火花加工机床有哪些附件其各自的用途如何6.电火花工作液有哪些供液方式各自的优缺点如何7.常用的电火花工具电极材料有哪些8.电火花磨削与传统机械磨削有何差异9.试述电火花铣削的工作原理、特点及工艺实施形式..10.“反拷法”是何含义其应用场合如何11.“群电极”是什么含义如何制备应用于何种场合12.简述共轭回转电火花加工的工作原理及特点..13.超大深径比的深小孔加工的难点何在对策如何二、选择题1.电火花深小孔加工应当选择以下作为工作液；A.自来水；B.煤油；C.去离子水工业纯水；D.乳化液2.电火花共轭回转加工的最早发明人是：A.中国人；B.美国人C.俄国人D.德国人3. 欲将小型交叉孔口毛刺去除彻底干净;最好采用加工方法来完成..A.锉刀；B.砂带磨削C.砂轮磨削D.电火花工艺4.欲保证最高的加工精度;电火花加工中工作液供给方式最好采用..A.静态淹没工件；B.侧面冲液C.工具电极内部抽吸D.工具电极内部射出5.对于象筛网零件有成千上万个小孔需要加工;为保证生产率;电火花加工宜采用以下工具电极.A.单个实心电极逐个加工；B.单个空心电极逐个加工C. 实心群电极D.空心管群电极三、判断题1.电火花加工中的吸附效应都发生在正极上.. F2.电火花成型加工时;电极在长度方向上损耗后无法得到补偿;需要更换电极.. F3.电火花成型加工中的自动进给调节系统应保证工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度；T4.电火花成型加工和穿孔加工相比;前者要求电规准的调节范围相对较小.. F5.电火花成型加工电极损耗较难进行补偿.. T6.在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中;D表示电加工机床.. T7.弛张式脉冲电源电能利用率相当高;所以在电火花加工中应用较多.. F8.电火花成型加工属于盲孔加工;工作液循环困难;电蚀产物排除条件差..T9.电火花加工的粗规准一般选取的是窄脉冲、高峰值电流.. F10.电火花成型加工电极损耗较难进行补偿.. T11.电火花加工的粗规准一般选取的是宽脉冲、高峰值电流.. T12.电火花加工的效率较低.. T13.煤油作为电火花液;冷却效果最好F14.紫铜又叫纯铜；T15.电火花机床没有主运动;只有进给运动.. T16. “二次放电”不会影响电火花加工的稳定性;降低材料去除率和破坏加工质量.. F17. 正极性加工时;工件与脉冲电源的正极相连接.. T四、填空题1. 电火花加工的三个基本条件：火花液工作液、脉冲电源和一定的间隙..2. 电火花加工原理是基于极间放电产生火花带来的高温烧蚀来蚀除多余的金属;以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求..3. 电火花加工系统主要由脉冲电源系统、工作液循环过滤系统、伺服控制系统几部分组成..4. 在电火花加工中;提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲频率..5. 电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的表面粗糙度、热影响层厚度、热应力..6.电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：比较环节、放大驱动、执行机构、调节对象、测量环节..7.电火花成型加工的自动进给调节系统;主要包含工具电极的自动进给调节系统和工作台上工件的数控系统..8.电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理;用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法;其应用范围分为以下大类：电火花铣削、电火花穿孔成形、电火花磨削、电火花共轭回转加工、电火花强化、刻字..9.普通电火花机床主轴不会旋转;若有需要;可以通过购买附加的工具电极旋转头装置安装在原有主轴上3.WEDM 的切割速度是如何定义的4.简述WEDM切割单叶双曲面零件的工艺原理;这类双曲面靠摩擦可以实现从动件圆周回转的同时并能轴向移动;它应用在哪一种传统加工机床上二、填空题1.线切割加工是利用线丝电极和工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用;对工件加工的一种工艺方法..2.快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液/水基工作液 ;其注入方式为外部喷射 ..3.线切割机床走丝机构的作用：更新线丝电极从而延长线丝工作寿命;并保持一定的张力..4.线切割控制系统作用主要是：1自动控制电极丝相对于工件的间隙值；2自动控制伺服的进给速度 ..三、判断题1.目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油.. F2.线切割机床通常分为两大类;一类是快走丝;另一类是慢走丝.. T3.线切割加工一般采用负极性加工.. F4.在采取适当的工艺保证后;数控线切割也可以加工盲孔.. F5.当电极丝的进给速度明显超过蚀除速度;则放电间隙会越来越小;以致产生短路.. T6.通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm以上的黄铜丝作为电极丝.. T7.快走丝线切割加工中;常用的电极丝为钼丝..T8.电火花线切割加工可以用来制造成形电极.. T9.快走丝线切割的电极丝材料比慢走丝差;所以加工精度较后者低.. F10.线切割加工一般采用正极性加工..T11.数控线切割加工是轮廓切割加工;不需设计和制造成形工具电极.. T12.数控线切割加工一般采用水基工作液;可避免发生火灾;安全可靠;可实现昼夜无人值守连续加工.. T13.通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm以下的细钼丝作为电极丝.. F14.电火花线切割的委托加工报价常常按照切割面积来衡量.. T15.走丝的目的是为了提高加工效率.. F16.线切割加工厚度较大工件时;供液压力应该相应地加大.. T17.总体上;低速走丝线切割机床的加工精度好于高速走丝机床.. T18.线切割加工速度定义为单位时间内切割的槽的长度.. F19.线切割加工可以十分方便地完成盲孔、盲腔.. F20.线切割加工对工件材料的浪费比较大.. F第3章激光束加工LBM一、简答题1.激光束加工有哪些工艺类别2.常用的工业激光器有哪些种类3.激光切割可以切割很厚的材料吗为什么二、判断题1.激光加工可以切割很厚的金属材料.. F2.激光可以加工除了透光物的几乎所有材料.. T3.固体激光器的功率普遍大于气体激光器.. F4.准分子激光是冷激光;常常用于美容、医学行业.. T5.激光加工是靠光子高速运动的机械能去除材料.. F6.激光焊接加入保护气体是为了增加物体对激光的吸收.. F7.激光切割无需考虑材料的硬度.. T8.激光可焊接难熔材料;并能对异性材料施焊.. T9.激光加工对环境要求不高;无需在真空环境进行.. T10.由于能量密度大;激光加工的热影响层比较浅.. T三、填空题1. 激光焊接是将激光束照射至金属表面;通过激光与金属的相互作用;使金属熔化形成熔接..2.当脉冲能量一定时;脉冲宽度越窄;表示以时间为分母的时间能量密度越大..3.在激光打孔中;材料上表面与聚焦透镜焦点之间的距离称靶距..4.激光用于材料表面处理;可分为激光表面淬火的热处理和金属表面合金化处理..5.激光的基本特性单色性、相干性、好的方向性和高的能量密度..6.激光焊接又分为激光表层热传导型浅焊和激光深熔焊型焊接..第4章电子束加工EBM一、简答题1.简述电子束加工的工作原理及特点..2.简述电子束曝光的原理、过程及用途..3.简述电子束焊接的特点..二、判断题1.电子束不仅可以加工各种直的型孔;而且也可以加工弯孔和曲面..T2.电子束加工去除材料是靠高速运动电子的动能直接去除材料.. F3.电子束加工必须在真空条件下进行..T4.电子束可以通过磁透镜聚焦;并靠偏转线圈实现小角度的偏转;扩大加工区域.. T5.电子束光刻主要用于制作掩膜.. T6.电子束可以当成车刀一样;让工件回转对外圆表面切槽;此时工件回转是进给运动.. T7.电子束钻削细微孔;每秒钟最高可达4000个孔;生产率高；T8.几乎可以加工任何材料;并不受其性能限制；T9.电子束焊接的焊缝的深宽比很小.. F10.电子束淬火后;零件几乎不发生变形;可以作为最后一道工序;淬火后可直接装配使用T三、填空题1. 电子束加工时电子的动能绝大部分转变为热能;使材料局部瞬时的快速溶蚀、气化蒸发而去除表层材料;并随真空系统而抽走..2.电子束加工可以加工出尖角、锐边..3.电子束加工设备昂贵;并需要抽真空装置..4.电子束流控制包括束流强度、束流聚焦和束流偏转等三个方面..5.束流电流强度靠电子枪里的阴极栅格完成..束流聚焦靠磁透镜完成; 而束流的偏转靠偏转线圈来实现..6.由于电子束加热速度和冷却速度都很快;在相变过程中;奥氏体化时间很短;故能获得;这是电子束表面淬火最大特点..7.电子束功率密度大、加热集中、热效率高、形成相同焊缝接头需要的热输入量小;所以适宜于难熔金属及热敏感性强的金属材料的焊接..第5章等离子弧加工PAM一、简答题1.简述等离子弧加工的三种模式及其各自的应用场合..2.试述等离子喷涂的工作原理及应用场合..3.等离子弧焊接有何特点有哪些类型二．选择题1.目前穿透型等离子弧焊焊接铜可用 C 作为离子气体..A氧中加少量氢 B氩氮混合气体 C纯氩 D氮气2.等离子强切割不锈钢、铝等厚度可达 B mm以上..A100 B150 C300 D 4003.等离子弧的获得是A、热收缩效应和磁收缩效应三种效应共同作用的结果..A机械压缩效应 B水压缩效应C保护气流压缩效应 D压缩空气的压缩效应4.等离子弧切割的优点有： A 、切割速度快、生产率高、可以切割各种金属材料和非金属材料等..A切割质量高 B不易产生双弧 C只能切割薄板 D看不见弧光5.切割非金属材料用的等离子弧型式采用A ..A非转移型弧 B转移型弧 C正接型弧 D反接型弧6.微束等离子弧焊接用的等离子弧型式采用D ..A间接型弧 B非转移型弧 c转移型弧 D联合型弧7.等离子弧切割基本原理是利用等离子弧把被切割的材料局部D ;并同时用高速气流吹走..A熔化形成熔池 B氧化和燃烧 C熔化形成小孔 D熔化及蒸发三、填空题1.由负电荷电子、正电荷离子和中性原子组成的共存体被称为等离子体 ..2.等离子电弧经过机械压缩效应、热压缩效应和电磁收缩效应三种压缩效应后;能量高度集中在直径很小的弧柱中;弧柱中的气体被充分电离成等离子体;故称为等离子弧..3.当喷嘴直径小;气体流量大和增大电流时;等离子焰自喷嘴喷出的速度很高;具有很大的冲击力;这种等离子弧称为“刚性弧”;主要用于切割金属 ..反之;若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时;该等离子弧称为“柔性弧”;主要用于焊接 ..4.等离子弧切割是当今唯一的能做到切割不锈钢比中碳钢还快的工艺方法..5.转移型的等离子弧从阴极钨电极引致电导体工件 ;产生的温度可高达33000°C..6.等离子弧会产生红外线和紫外线等辐射; 操作者需佩带手套、护目镜、耳塞等 ..7.非转移型的等离子弧是在切割头内部完成;适合于切割其他方法难以胜任的非导电材料或用于喷涂工艺..8.切割铁族金属采用二氧化碳作保护气套;切割中碳钢也可以采用空气或氧气作保护气套..9.水套保护等离子弧切割可以减少槽宽并改进切割质量;但是效率并不提高..10.等离子弧喷涂的离子运动速度高;获得的涂层与基体材料的附着力强;组织致密..采用惰性气体可以隔离氧气获得更高纯度的涂层组织..11.等离子弧喷涂的涂层金属是凝固沉积的结果;而非单个原子或离子沉积形成涂层..12.用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子焊接 ..焊接时离子气形成离子弧和保..四、判断题1.等离子弧焊与钨极氩弧焊TIG十分相似;它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的.. T2.等离子弧焊接属于低质量的焊接方法具有焊缝的深/宽比小;热影响区宽;工件变形大F3.转移型等离子弧适合于加工非导体材料.. F4.等离子弧切割具有切割速度高;能切割各种金属;能耗比低;切割厚度比较大.. T5.等离子弧不可以与传统的车削、铣削等工艺形成复合加工.. F6.等离子弧焊接设备比较复杂;气体耗量大;只宜于室内焊接.. T第6章热熔钻加工一、简答题1.试述热熔钻的工作原理;其显著的特点是什么2.传统加工的麻花钻与热熔钻在刀具结构上有哪些差异3.热熔丝锥能否在实心材料无预孔上直接攻丝4.热熔钻工作中是否需要润滑剂5.热熔钻/丝锥加工螺纹强度与焊接螺母相比较;哪个更高6.热熔钻适合于钻削盲孔吗7. 材料硬度会不会增高;提高加工难度二、填空题1.普通钻头常常采用高速钢制作;而热熔钻头的刀具材料是硬质合金 ..2.热熔丝锥没有纵向开槽和铲背 ;即没有前角和后角;结构上比普通丝锥更加简单 ..3.热熔钻属于半定尺寸刀具;即加工孔的直径尺寸不变与工具对应尺寸相同;而深度尺寸可变比工件的增加..4.热熔钻钻头基本分为长型、长平型、短型和短平型四种类型..5.热熔钻或丝锥不切削属于刀具;其实质是属于成形模具 ..三．判断题1.与普通钻头一样;热熔钻和丝锥的刀具必须具备前角和后角才能实现加工.. F2.热熔钻必须在专用的钻床上才能实现加工.. F3.热熔钻加工时既不增工件材料也不减少工件材料.. T4.除了加工金属材料外;热熔钻还可以加工木材、石材、塑料等非金属材料.. F5.热熔钻和丝锥加工可以有效地防止薄板焊接螺母烧穿的可能性.. T6.热熔钻的钻头端部是平底结构.. F7.热熔丝锥的端部应该采用锥体结构.. F8.热熔钻加工后的工件不可以直接用手去触碰.. F9.热熔钻和丝锥可以说是“变废为宝”的无屑加工利器..T10.热熔钻加工后形成的工件壁厚是非常均匀的.. F四、拓展题1.为了让热熔钻加工后的孔的下部表面平整而不出现锋利的刃口;你有什么措施2.在数控机床上;如果让热熔钻轴向进给钻出预孔后;刀具自转的同时再作低速公转也可以是工件与工作台的二维数控完成;可否实现热熔钻无屑扩孔加工第7章电化学加工一、简答题1.电化学加工有哪些工艺类型2.简述电解加工的原理和特点3.常用的电解液有哪些种类说明其各自的特点和应用场合..4.电解加工的工艺实施和应用有哪些电解加工去毛刺的优势何在5.试述电解在线砂轮修整ELID的原理及用途..6.简述电解磨削的工作原理及工业应用..可否通过调换直流电源极性来实现金属结合剂砂轮的离线修整7.电解/电火花复合加工的原理和特点..8.阴极沉积有哪些工艺方法试描述其各自的用途..9.涂镀的工艺特点说什么主要应用在哪些地方二、填空题1.电解加工中;..2.电解液的参数除成分外;3.电解磨削的原理是阳极溶解的电化学作用和砂轮磨削的机械作用的综合作用..4.电解加工必须有足够的流速;约在10 m/s以上;5.电解磨削常用的电解液必须是钝化型电解液..6.电铸与电解同为电化学加工;不同的是电解加工依靠阳极溶解原理进行加工;而电铸是依靠电化学_阴极沉积原理进行加工..7.电解加工合金材料表面会呈现不平的台阶..8.电解加工采用硝酸钠电解液的加工精度高于氯化钠电解液的加工精度..9.单位面积上通过的电流值称为电流密度 ..10.电化学加工机床会被腐蚀 ;故需要适当的保护措施..11.电解加工为减少侧面斜度;工具电极应该尽可能侧面绝缘保护;只让其端面参与工作..12.电解加工设备相对复杂;而电解抛光设备比较简单 ..14.复合电镀的固体颗粒根据用途不同分为三类：即耐磨材料、润滑剂颗粒和电接触材料 ..三、判断题1.电化学反应时;金属的电极电位越负;越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去.. T2.电解加工是利用金属在电解液中阴极溶解作用去除材料的;电镀是利用阳极沉积作用进行镀覆加工的.. F3.氯化钠电解液在使用中;氯化钠成分不会损耗;不必经常添加补充.. T4.法拉第电解定律认为电解加工时电极上溶解或析出物质的量与通过的电量成正比;它也适用于电镀..T5.电解加工串连在回路中的降压限流电阻使电能变成热能而降低电解加工的电流效率..T6.用钝化型电解液进行电解加工;可获得较高的加工精度.. T7.电解加工型孔时;一般采用端面进给法;为了避免锥度阴极侧面必须绝缘.. T8.复杂型腔表面电解加工时;电解液流场不易均匀;在流速、流量不足的局部地区容易产生短路;此时应在阴极的对应处加开增液孔或增液缝.. T9.电解加工的效率远高于电火花加工.. T10.电解抛光的间隙必须很小.. F11.一定条件下;电镀工艺也可以用于3D快速成形制造.. T12.刷镀主要用于零件补增材料的修复工作.. T13.电铸工艺的复制精度很高;原模的细纹在复制件上都清晰可见.. T14.原本粗糙的表面经过电镀后就可变得十分光滑;即对镀前表面没有粗糙度的要求.. F15.电化学加工是能与其他工艺形成复合加工技术最多的工艺方法.. T16.采用金属结合剂砂轮进行电解磨削时;砂轮磨钝后可以将直流电的正负极对调;然后通电和电解液来修整砂轮..T17.电解加工的参数特点是小电流、低电压.. F18.电解加工有可能产生氢气;需要抽风设备来及时排除;以免引起爆炸.. T19.电解磨削中电化学阳极溶解去除少量金属和机械精密磨削的综合作用来完成.. F20.电铸效率高;适合于大批量生产.. F四、选择题1.一般来说;电解加工时工具电极阴极耗损情况是：Ca、低损耗；b、高损耗；c、基本无损耗；d、中等程度损耗2.电解加工型孔过程中; Ba、要求工具电极作均匀等速进给；b、要求工具电极作自动伺服进给；c、要求工具电极作均加速进给；d、要求工具电极整体作超声振动3.用铜电极电解加工钢;在阴极主要生成 A：a．H2；b．O2；c．Cl2；d．Na；而电解液中最后生成物是 D ：a．FeCl2；b．NaCl；c．FeOH2；d．FeOH34.内部的小型交叉孔口交线上的毛刺最好采用 B ;才能保证效率高;去除干净彻底..a、电火花工艺b、电解去毛刺c、钢丝刷d、锉刀5.关于电解加工电解液的流动方式; 论点错误的是Ca．正向流动直流夹具结构较简单;但加工精度较差b．反向流动倒流夹具结构较复杂;但加工精度较好c．反向流动倒流夹具结构较简单;但加工精度较差d．侧向流动适用于薄板类零件的加工6. 利用金属离子阴极沉积方法来进行加工的方法是Ca．离子束加工 b．电解加工 c．电铸 d．等离子体加工7.对大型轧辊类零件可方便实现磨损及损伤补救的措施是Ba．电铸b．涂镀c．电镀d．化学镀8.下列电解加工常用电解液配方中;加工精度最好的是Ba．10%NaCI b．10%NaNO3c．20%NaCIO3 d．20%NaCI9. 能提高电解加工精度的措施是Aa．减小电解加工间隙b．降低进给进度c．增加电解液温度d．增加电解液浓度10.可提高电解加工电流密度i的措施是Aa．加工电压U R↑ b．加工间隙Δ↑ c．电导率σ↓ d．进给速度v↓五、拓展题1.电化学加工在复合技术领域十分活跃;结合图7.21;你能否构思出本书还未涉及提及的新的复合加工技术2.大家在电视里可能时常会看到小朋友手指头被夹入各种金属孔或套内;报警119后;消防队员拿起各种机械工具来拆除;场景比较恐怖;容易给孩子带来次生的生理和心理伤害..结合电解加工的特点;可否开发“温柔一刀”的移动式电解拯救机第8章化学加工CHM一、简答题1.化学加工有哪两种主要类型并简述其工艺实施原理..2.试述光化学加工喷射腐蚀的特点、工艺步骤及应用场合..3.简述化学机械抛光的作用原理及其应用..4.化学镀与电镀有哪些差异5.简述爆炸成形的原理和用途..二、填空题1.化学加工主要分为两大类即化学铣削和光化学腐蚀..2.化学铣削时采用的抗腐蚀的涂层叫做掩膜..3.过切量与腐蚀深度之比值称为腐蚀系数 ..4.光化学腐蚀也叫喷淋腐蚀..5.光化学腐蚀制备掩膜采用光敏树脂等感光材料受到光照射而凝固;不受光的部分仍然为液态;这实质上是将化学加工常规制备掩膜时的掩膜涂覆和刻划两道工序合二为一..6.化学加工采用光化学方式制备掩膜;不仅将涂覆和刻划两道工序合二为一;而且可以做到更加细密..7.光化学加工透明胶片的制作可以有两种方法来完成;即正转片和反转片 ..8.化学抛光利用氧化反应;凸出部分的氧化膜更厚其溶解速度大于凹陷处的溶解速度;从而使得加工表面逐渐均平并光亮化..9.化学抛光包括表面的平滑化和光亮化两个过程..后一个过程是改变了材料的金相结构 ;能使得金属制品超过原有的光泽效果光亮度..10.化学机械抛光CMP是将游离磨料的机械研磨作用和氧化剂的化学作用有机结合;实现超精磨无损伤表面加工;因而也是一种复合加工方法..11.化学镀是利用强还原剂剂在含有金属离子的溶液中将金属离子还原成原子而沉积形成镀层..三、判断题1.化学加工的效率和质量与工件材料的硬度、强度密切相关.. F2.总体上;化学铣削的加工质量好于光化学加工.. F3.化学加工既没有主运动;也不需要进给运动;只需要有些辅助运动;如搬运、吊装.. T4.化学加工基本上不能改变工件的刚度/重量比值.. F5.化学加工的腐蚀深度与腐蚀液成分、浓度、温度、搅拌等有关;而与在腐蚀液里停留的时间无关.. F6.化学加工后工件会留下毛刺并产生加工应力.. F7.化学加工可以做到多个工件或单个工件个多个表面同时加工.. T8.化学加工会暴露工件材料内部原有的缺陷.. T9.化学加工各向异性的材料能获得较好的表面质量.. F10.化学加工的孔侧面不会产生过切量.. T11.光化学加工对操作者的技能要求比化学加工的更低.. F12.化学加工是光化学加工的一个特例.. F13.与化学加工相比较;光化学加工的不仅质量更好;而且效率更高..T14.光化学加工装置比化学加工的装置更为简单.. F15.光化学加工是时间越长;加工的腔体拐角半径越大.. T16.化学抛光对低碳钢的抛光效果比高碳钢的差.. F17.化学镀也叫做自催化镀.. T18.爆炸成形适合于大批量的小型简单工件加工.. F第9章离子束加工IBM一、简答题1.离子束加工与电子束加工的原理差异何在离子束加工有哪些工艺类型。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电机械 转换器
节流孔
溢
流 阀
主轴的移动是由电机械 转换器中控制线圈电流 大小来实现的
可编辑ppt
动圈 静圈 挡板
控制线 圈电流 大小由 加工间 隙电信 号控制
17
四、电—机械式自动进给调节系统 （示例）
将电压信号放大并转变为0~1000HZ不同频率的脉冲串
•
可编辑p介pt 质过滤法
35
可编辑ppt
36
可编辑ppt
37
可编辑ppt
38
可编辑ppt
39
可编辑ppt
40
可编辑ppt
41
可编辑ppt
42
可编辑ppt
43
第七节 电火花穿孔成形加工
• 其应用范围可归纳为：
• 穿孔加工：冲模、粉末冶金模、挤压模、
•
型孔零件、小孔、小异形孔、
•
深孔
• 为工具和工件之间的放电间隙，应控制 放电间隙在0.1~0.01mm之间。
可编辑ppt
8
2、测量环节:
• 直接测量电极间隙及其变化是很困难的，都是 采用测量与放电间隙成比例关系的电参数来间 接反映放电间隙的大小。
• 常用的信号检测方法有两种： （1）平均间隙电压测量法：弛张式脉冲电源用 （2）利用稳压管来测量脉冲电压的峰值信号：
• 按精度等级分：标准精度型、高精度型
• 按工具电极的伺服进给系统分：
•
液压进给
•
步进电极进给
•
直流或交流伺服电机进给等
可编辑ppt
20
可编辑ppt
21
可编辑ppt
22
可编辑ppt
23
滑枕式
可编辑ppt
24
可编辑ppt
25
可编辑ppt
26
可编辑ppt
27
可编辑ppt
28
可编辑ppt
• 另外:也可采用线切割的方法直接切割
可编辑ppt
46
2、工具电极:
• （1）电极材料的选择：
• 凸模一般选优质高碳钢T8A、T10A或铬钢 Cr12，硬质合金等；凸模、凹模不要选同一种 钢材型号。
• （2）电极的设计：
• 工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高 一级，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于 Ra1.25，且直线度、平面度和平行度在 100mm的长度上不大于0.01mm。
发出恒频率的回退触发脉冲
可编辑ppt
18
第六节 电火花加工机床
• 电火花穿孔成形加工机床主要由以下几部分： • 主机（包含自动进给调节系统的执行机构） • 脉冲电源 • 自动进给调节系统 • 工作液净化及循环系统
可编辑ppt
19
电火花机床的分类：
• 按规格分：小型、中型、大型
• 按数控程度分：非数控、单轴数控、多轴数控
• 第五节 电火花加工的自动进给调节系统
• 一、自动进给调节系统的作用、技术要求和分类
• 自动进给调节系统的作用： • 维持一定的平均放电间隙，保证电火花加工
的正常稳定进行，已获得好的加工效果。
• 如图2-21
可编辑ppt
1
• 图2-21
可编辑ppt
2
对自动进给调节系统的一般要求：
(1)有较广的速度调节跟踪范围； (2)有足够的灵敏度和快速性； (3)有必要的稳定性,避免低速爬行,抗干扰
可编辑ppt
32
可编辑ppt
33
可编辑ppt
34
4、工作液循环过滤系统:
• 工作液循环过滤系统包括：工作液箱、 电动机、泵、过滤装置、工作液槽、油 杯、管道、阀门及测量仪表。（见后图）
• 工作液循环过滤系统作用：实现冲抽油 强迫循环、排除电蚀产物、带走热量、 净化过滤作用。
• 净化、过滤的方法：自然沉淀法
独立式脉冲电源用
可编辑ppt
9
电
容
电位器
器 充 电 滤
分压取
其中一 部分
波
工具工 件的极 性变换 不会影 响输出 信号U 的极性
可编辑ppt
10
突出了空载峰值 电压的控制作用
可编辑ppt
11
• 更合理的是应检测间隙间的放电状态， 通常共有五种放电状态:
可编辑ppt
12
3、比较环节:
• 把从测量环节得来的信号（如间隙平均电压 信号）和“给定值”的信号（如预制的伺服参 考电压）进行比较，再按此差值来控制加 工过程（工具是进给还是回退）。大多数比较 环节包含或合并在测量环节中。
• 型腔加工：型腔模、型腔零件
可编辑ppt
44
一、冲模的电火花加工
冲模采用电火花加工的优点：P35
1、冲模电火花
加工工艺方法： 凹模的尺寸精度 主要靠工具电极 来保证方法如下：
可编辑ppt
45
冲模凸凹模配合间隙的保证:
• (1)”钢打钢”直接配合法:
• (2)混合法:
• (3)修配凸模法:
•
(讲解教案)
自动调节系统的惯性小、灵敏度好、能承受一定 负荷的要求。
• 主轴头的组成：进给系统、上下移动导向、水平
面内防扭机构、电极装夹及其调节环节
可编辑ppt
30
可编辑ppt
31
3、工具电极夹具
• 用来调节工具电极与工作台面的垂直度 及工具电极在水平面内微量的扭转角。
• 常用的有： 十字铰链式
•
球面铰链式
29
1、机床总体部分:
• 主机主要包括：床身、立柱、工作台、主轴头及 工作液槽等几部分。
•
（介绍这几部分的作用及要求）
• 2、主轴头：
• 是机床中最关键的部件，是自动调节系统的执行 机构，对加工工艺指标的影响极大。
• 对主轴头的要求是：结构简单、传动链短、传动 间隙小、热变形小、足够的精度和刚度。以适应
可编辑ppt
13
4、放大驱动器:
• 由测量环节获得的信号，一般都很
小，难于驱动执行元件，必须要有一个 放大环节，通常称它为放大器。
•
为了获得足够的驱动功率，放大器
要有一定的放大倍数，但放大倍数也不
能过高，过高会使工具电极时进时退，
调节不稳定。
• 常用的放大器主要是各类晶体管放大器
可编辑ppt
14
5、执行环节:
•
执行环节也称执行机构，常采用不
同类型的伺服电动机，它能根据控制信
号的大小及时地调节工具电极的进给速
度，以保持合适的放电间隙。
• 要求执行环节能快速反映间隙状态 变化；机械传动间隙和摩擦力应当尽量 小，以减少系统的不灵敏区；具有较宽 的调速范围。
可编辑ppt
15
三、电液自动进给调节系统（示例）
这种系统在20世纪80年代应用很广泛,但 目前已逐渐被电—机械式的各种交直流伺服电 极所替代，但分析了解其调节过程，仍具有典 型的理论意义。
能力要强； （4）体积小、结构简单、可靠及维修操
作方便
可编辑ppt
3
按执行元件，自动进给调节系统大致 可分为：
电液压式 步进电机式 宽调速力矩电动机式 直流伺服电动机式 交流伺服电动机式 直线电动机式
可编辑ppt
4
自动进给调节系统的基本组成部分：
可编辑ppt
5
可编辑ppt
6
可编辑ppt
7
1、调节对象: