特种加工技术的发展和展望讲课教案
特种加工教学设计 (2)
特种加工教学设计一、前言特种加工技术是高级制造工艺的重要组成部分，具有在机械、电子、航空等领域的广泛应用。
作为一种机械制造和加工技术，特种加工技术涉及到许多工艺和设备的知识，因此教学设计需要针对性强、操作逼真。
本文将针对特种加工教学设计的目的、方式和具体内容进行介绍。
二、特种加工教学设计目的特种加工教学设计的主要目的是为学生提供机械制造和加工技术的知识和实践操作经验。
通过特种加工教学，学生可以了解当今工业领域最新的生产技术和制造工艺。
此外，特种加工教学还可以帮助学生加深对工艺流程的理解、提高工程技术水平和熟悉相关机械工艺设备的使用方法。
三、特种加工教学设计方式1.真实案例：特种加工教学可以通过真实案例和场景还原来进行。
通过在真实场景中进行特种加工技术的设计和实践操作，学生可以更好地理解和应用相关知识。
2.教学视频：教学视频是非常有用的辅助教学工具。
通过教学视频演示，可以有效地将特种加工技术的理论知识和实践操作结合起来，帮助学生更好地理解和应用内容。
3.实践操作：实践操作是特种加工技术教学的核心，只有通过实践才能够真正掌握和运用相关知识。
因此，在特种加工技术的教学中，实践操作是我们必须重视的部分。
四、特种加工教学设计具体内容特种加工技术具体内容包括以下几个方面：1.熟悉仪器设备：了解特种加工技术所涉及的仪器设备和相关工具的性能特点、用途和操作方法。
2.了解工艺流程：了解特种加工技术的整个工艺流程，包括原材料选择、工艺设计、加工和成品检测等方面。
3.实践操作：通过手动进行特种加工技术设备的调试和操作操作，学生深入了解设备、工艺流程，并学习到如何合理有效的使用工艺流程和设备来加工出满足要求的成品产品。
4.设计和模拟操作：通过使用3D软件进行特种加工技术的操作模拟，帮助学生更好的理解和应用相关知识。
五、总结特种加工技术作为一种新兴的机械制造和加工技术，具有广阔的发展前景和应用前途。
随着科学技术的不断发展，特种加工技术将在未来的工业应用中扮演更加重要的角色。
特种加工教案范文
特种加工教案范文一、教案概述：本教案是针对高中特种加工课程设计的一节课教案。
通过本次课程的学习，学生将了解特种加工的基本概念和原理，掌握特种加工的几种常用方法，并能运用所学知识解决实际问题。
教学目标：1.了解特种加工的定义和分类；2.掌握特种加工的四种常用方法；3.了解特种加工在实际生产中的应用；4.运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点重点：特种加工的基本概念和原理，几种常用方法的掌握。
难点：特种加工在实际生产中的应用，运用所学知识解决实际问题。
三、教学过程1.导入（5分钟）通过展示一些实际生产中用到的特种加工产品，激发学生对特种加工的兴趣，引入本次课程。
2.知识讲解（10分钟）（1）特种加工的定义和分类：特种加工是指一种特殊的机械加工过程，它用于生产一些形状复杂、精度高、表面要求特殊的零件。
特种加工分为四种类型：激光加工、电火花加工、水刀加工和三维打印。
（2）特种加工的原理：激光加工是利用激光束的高能量在工件表面产生瞬间高温，使工件表面蒸发或熔化，从而实现加工的目的。
电火花加工是通过电火花的连续冲击，使工件表面产生放电爆炸，从而实现加工的目的。
水刀加工是利用高压水流和磨料颗粒的高速冲击力进行加工。
三维打印是一种通过逐层堆积材料以实现三维物体建造的技术。
3.学习方法训练（15分钟）（1）特种加工的应用：分组讨论，学生可以选择一个特种加工方法，查找相关资料，了解其在实际生产中的应用，并向全班做简单的介绍。
（2）案例分析：给出一个特种加工的实际案例，要求学生分析问题，选择合适的特种加工方法，并给出解决方案。
4.实践操作（30分钟）（1）选择一种特种加工方法，老师向全班进行简单的操作演示。
（2）学生分组进行实践操作，通过完成特定任务来锻炼特种加工的操作能力。
5.总结讲评（10分钟）学生按小组进行总结讲评，每组选一个代表进行汇报。
6.作业布置（5分钟）要求学生以小组为单位，选择一个特种加工方法，在实验室或图书馆进行进一步研究，并提交一份小结报告。
特种加工教案`
特种加工教案特种加工教案篇一：特种加工教案《特种加工》教案江南大学绪论1.1 特种加工的概念一、引入课题:特种加工产生的条件，之所以产生特种加工普通机械加工满足不了加工的要求。
一些难加工的材料、一些有特殊要求的零件、加工效率（生产率）、生产成本等等都需要特种加工。
比较普通加工与特种加工的区别来引入课题。
二、讲课内容1、特种加工的产生及定义随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。
后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。
这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-Traditional Machining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。
?可播放特种加工的一些视频。
三、作业1.2 特种加工的特点及发展1.3 特种加工的分类一、复习旧课:特种加工产生的原因及定义。
二、引入新课：特种加工范围广但有一些共性。
与机械加工比起来有以下的一些特点。
三、讲课内容1、与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：(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) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。
(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。
正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。
2、特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：(1) 微细化。
(2) 特种加工的应用领域正在拓宽。
(3) 广泛采用自动化技术。
《特种加工技术》教案_
特种加工技术教案绪论1.1 特种加工的概念一、引入课题:特种加工产生的条件，之所以产生特种加工普通机械加工满足不了加工的要求。
一些难加工的材料、一些有特殊要求的零件、加工效率（生产率）、生产成本等等都需要特种加工。
比较普通加工与特种加工的区别来引入课题。
二、讲课内容1、特种加工的产生及定义随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。
后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。
这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-Traditional Machining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。
©可播放特种加工的一些视频。
三、作业1.2 特种加工的特点及发展1.3 特种加工的分类一、复习旧课:特种加工产生的原因及定义。
二、引入新课：特种加工范围广但有一些共性。
与机械加工比起来有以下的一些特点。
三、讲课内容1、与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：(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) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。
(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。
正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。
2、特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：(1) 微细化。
(2) 特种加工的应用领域正在拓宽。
(3) 广泛采用自动化技术。
3、我国特种加工技术的发展情况我国的特种加工技术起步较早。
特种加工 教案
特种加工教案教案标题：特种加工教案目标：1. 了解特种加工的基本概念和特点；2. 掌握特种加工的工艺流程和操作方法；3. 培养学生的实际操作技能和创新能力。
教学重点：1. 特种加工的定义和分类；2. 特种加工的工艺流程和操作方法；3. 特种加工中的常见问题和解决方法。
教学难点：1. 特种加工的工艺流程和操作方法的细节；2. 如何解决特种加工中的常见问题。
教学准备：1. 教材：特种加工教材；2. 工具和材料：特种加工实验室所需的工具和材料；3. PPT演示文稿：用于展示特种加工的概念、工艺流程和操作方法。
教学过程：Step 1：导入（5分钟）通过展示一些特种加工的实际应用案例，引发学生对特种加工的兴趣，并激发他们的思考。
Step 2：概念讲解（10分钟）使用PPT演示文稿，介绍特种加工的定义和分类。
解释特种加工与传统加工方法的区别，并强调其在工业生产中的重要性。
Step 3：工艺流程和操作方法（25分钟）详细介绍特种加工的工艺流程和操作方法。
通过图示和实例，讲解每个步骤的具体操作要点和注意事项。
鼓励学生与教师互动，提问和讨论。
Step 4：实践操作（30分钟）组织学生进行特种加工的实践操作。
根据教材提供的实验指导书，学生按照工艺流程和操作方法进行实际操作。
教师在一旁进行指导和帮助，及时解答学生的问题。
Step 5：常见问题和解决方法（10分钟）总结特种加工中常见的问题和解决方法，并与学生分享。
鼓励学生思考如何改进特种加工的工艺流程和操作方法，培养他们的创新能力。
Step 6：课堂小结（5分钟）对本节课的内容进行总结和回顾，强调学生在特种加工方面所学到的知识和技能。
拓展活动：鼓励学生自主学习特种加工领域的最新发展和技术应用，并组织相关主题的研讨或小组报告，以促进学生的深入学习和思考。
教学评估：1. 学生操作实践的成果评估：根据学生在实践操作中的表现和成果，进行评估；2. 学生的参与度和互动情况评估：观察学生在课堂中的积极参与度和互动情况，进行评估；3. 学生的小组报告评估：对学生的小组报告进行评估，评价其对特种加工的理解和创新能力。
特种加工技术教案
特种加工技术一、特种加工就是当传统切削加工方法对产品（或材料）无法实施或保证不了规定的精度要求时而应用物理的（力、热、声、光、电）或化学的方法进行加工的手段。
二、特种加工与传统切削加工方法在原理上的主要区别：1）用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。
2）打破传统的硬刀具加工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度，可谓“以柔克刚”。
3）在切削加工中，工具与工件不受切削力的作用。
三、特种加工的分类：1）电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工、电火花线切割加工、电子束加工和等离子束加工。
2）电能与化学能作用方式有：电解加工、电铸加工和刷镀加工。
3）化学能与机械能作用方式有：电解磨削、电解珩磨。
4）声能与机械能作用方式有：超声波加工5）光能与热能作用方式有：激光加工。
6）电能与机械能作用方式有：离子束加工。
7）液流能与机械能作用方式有：挤压珩磨和水射流切割。
第一节电火花加工一、电火花加工的原理1、电火花加工（放电加工或电蚀加工）：利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀材料。
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。
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。
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。
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。
加工过程中所产生的金属微粒，则被流动的工作液流带走。
同时，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。
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2、电火花加工应具备如下条件： 1）、工具电极和工件电极之间必须保持一定的间隙。
这可由自动进给调节装置调节。
特种加工教案范文
特种加工教案范文一、教学内容本教案将介绍特种加工的概念、特点、工艺和应用，并通过实际案例展示特种加工的重要性和应用在不同行业的情况。
二、教学目标1.了解特种加工的概念和特点；2.掌握特种加工的常见工艺和操作技巧；3.了解特种加工在不同行业的应用。
三、教学重点特种加工的概念、特点和常见工艺。
四、教学难点特种加工在不同行业的应用和实际案例的分析。
五、教学方法1.讲授法：通过讲解特种加工的概念和特点，引导学生理解。
2.案例分析法：通过实际案例展示特种加工的应用和重要性，增强学生的理解和记忆。
3.实践操作：通过实际操作，让学生掌握特种加工的工艺和技巧。
六、教学过程1.特种加工的概念和特点（讲授）特种加工是指对特殊材料、特殊结构或特殊形状的工件进行非常规的加工和处理的工艺方法。
其特点包括高精度、高难度、高技术含量和高附加值。
通过讲解特种加工的概念和特点，学生可以对该概念有一个初步的认识。
2.特种加工的常见工艺（讲授）特种加工的常见工艺包括电火花加工、激光加工、超声波加工等。
通过讲解这些工艺的原理和应用，学生可以了解到特种加工的多样性和广泛应用。
3.特种加工的应用案例分析（案例分析）通过案例分析，介绍特种加工在不同行业的应用。
例如，航空航天领域需要对高精度零部件进行特种加工，汽车制造业需要对车身和发动机部件进行特种加工等。
通过这些实际案例的分析，学生可以更好地理解特种加工的重要性和应用价值。
4.实践操作（实践）学生分成小组，进行特种加工的实践操作。
操作时，学生需选择合适的工艺和设备，根据工件的要求进行加工，并记录操作中的关键步骤和注意事项。
七、教学资源1.教学PPT：用于讲解特种加工的概念、特点和常见工艺；2.实际工件和设备：供学生进行实践操作；3.相关案例和资料：用于分析特种加工的应用。
八、教学评估1.课堂互动：通过提问和讨论，检查学生对特种加工的理解和掌握情况；2.实践操作评估：通过对学生实践操作的评估，了解其对特种加工工艺和技巧的掌握情况；3.作业和考试：布置相关作业和考试，检查学生对特种加工概念、特点和应用的掌握程度。
特种加工技术课程设计
特种加工技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握特种加工技术的概念、分类及应用范围；2. 使学生了解各类特种加工技术的原理、特点及适用场合；3. 引导学生了解特种加工技术在现代制造业中的地位和作用。
技能目标：1. 培养学生运用特种加工技术解决实际问题的能力；2. 提高学生分析和解决特种加工过程中出现的技术问题的能力；3. 培养学生运用所学知识进行创新设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对特种加工技术的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养其在团队中发挥积极作用的能力；3. 引导学生认识到特种加工技术在国家经济发展和国防建设中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程属于专业技术课程，旨在培养学生掌握特种加工技术的基本知识和技能，提高其在工程实践中的应用能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣，但对特种加工技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 特种加工技术概述：介绍特种加工技术的定义、分类、发展历程及应用领域，使学生对其有一个全面的认识。
教材章节：第一章 特种加工技术概述2. 电火花加工技术：讲解电火花加工原理、特点、设备及其在模具、航空航天等领域的应用。
教材章节：第二章 电火花加工3. 激光加工技术：阐述激光加工原理、分类、设备以及其在制造业、生物医疗等领域的应用。
教材章节：第三章 激光加工4. 电子束加工技术：介绍电子束加工的原理、特点、设备及其在微电子、航空航天等领域的应用。
教材章节：第四章 电子束加工5. 离子束加工技术：讲解离子束加工原理、分类、设备以及其在表面改性、半导体等领域的应用。
教材章节：第五章 离子束加工6. 超声波加工技术：阐述超声波加工原理、特点、设备及其在精密加工、医疗器械等领域的应用。
特种加工教案
《特种加工》教案Non-Traditional Machining’s Lesson plan安徽职业技术学院机械工程系主讲：汪涌特种加工Non-Traditional MachiningNon-Conventional Machining特种加工涉及的面很宽，从授课课时和实际应用的角度出发，主要从六个专题来讲授和学习。
分别是：1、特种加工概论；2、电火花加工；3、电化学加工；4、高能束流加工；5、超声加工；6、快速成形技术。
生产和科技水平发展到现在的水平，对于难加工的材料、难加工的复杂形状该怎么办呢?第一章 特种加工概论第一节 特种加工的产生与发展第二次世界大战后，特别是进入20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，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，它们所使用的材料愈来愈难加工，零件形状愈来愈复杂，表面精度、粗糙度和某些特殊要求也愈来愈高，对机械制造部门提出了下列新的要求：（1） 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。
（2） 解决各种特殊复杂表面的加工问题 如：喷气涡轮机叶片、整体涡轮等的立体成型表面，各种冲模、冷拔模上特殊截面的型孔，炮管内膛线，喷油嘴、栅网等的加工。
（3）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，以及细长轴弹性元件等低刚度零件的加工。
金属切削加工的本质和特点为：一是靠刀具材料比工件更硬；二是靠机械能把工件上多余材料切除。
但是，当工件材料愈来愈硬，加工表面愈来愈复杂的情况下，“物极必反”，原来行之有效的方法转化为限制生产率和影响加工质量的不利因素了。
为区别现在的金属切削加工，出现了特种加工，国外称作非传统加工（NTM，Non-Tranditional Machining）或非常规机械加工（NCM, Non-Conventional Machining）。
特种加工技术教学设计
特种加工技术教学设计引言随着现代制造业的不断发展和技术的日新月异，特种加工技术逐渐成为重要的领域。
然而，由于其特殊性和复杂性，特种加工技术的教学也面临着很多挑战。
本文旨在探讨如何设计特种加工技术的教学方案，以便更好地促进学生的学习和提高他们的技能水平。
教学目标在设计教学方案时，首先需要明确的是教学目标。
特种加工技术的教学目标应该能够帮助学生掌握以下几个方面：1.掌握特种加工工艺和技术的基础知识；2.熟悉特种加工所需要的设备和工具；3.熟练掌握特种加工的操作技能；4.学习解决实际问题的能力，如对工件进行测量、检查等。
教学内容在明确了教学目标后，需要确定教学内容。
特种加工技术的教学内容可以分为以下几个方面：1.特种加工的工艺和技术知识，如电火花加工、激光加工等；2.特种加工所需要的设备和工具；3.特种加工的操作流程和技能；4.特种加工中的常见问题和解决方法；5.实验课程和综合课程，以帮助学生掌握所学知识并提高其实际操作能力。
教学方法为了有效地实现教学目标和教学内容，应该选择适当的教学方法。
特种加工技术的教学方法可以分为以下几个方面：1.课堂教学：讲授特种加工的基本知识和技能；2.实验教学：通过实验来加强学生的操作能力和技术水平；3.实习教学：安排学生到实际工作场所进行实习，提高其实践操作能力和解决问题的能力。
教学手段特种加工技术的教学手段需要根据教学内容和教学方法来选择。
以下是一些可能使用的教学手段：1.图片和视频：用于展示特种加工的工艺和技术，帮助学生更好地理解所学内容；2.模拟器和虚拟实验室：模拟特种加工操作过程，帮助学生练习技能，降低实验成本；3.设计性实验：将所学知识应用到实际问题中，让学生自己设计解决方案，并进行实验；4.实践教学：将学生安排到实际工作场所进行实习，锻炼其实践操作能力和解决问题的能力。
教学评价对于特种加工技术的教学方案，教学评价也是非常重要的一环。
评价应该根据教学目标和内容来确定，并应该包括以下几个方面：1.知识掌握程度：测试学生对特种加工的工艺和技术知识的掌握程度；2.操作技能水平：通过实验来测试学生的操作技能水平；3.解决问题的能力：评估学生解决实际问题的能力；4.论文和报告：要求学生撰写论文和报告，总结所学知识。
特种加工技术介绍课件
超声波加工
原理：利用超 声波振动产生 的能量进行加 工
特点：精度高、 速度快、无污 染、可加工复 杂形状
应用：可用于 精密加工、焊 接、清洗等领 域
局限性：加工 深度有限，对 材料要求较高
特种加工技术的应 用实例
模具制造
01
02
03
04
特种加工技术在模 具制造中的应用广 泛，如电火花加工、
激光加工等。
04
自动化和智能化水平
绿色环保
减少废气排放：采用环保型加工工艺，
01
减少废气排放，降低环境污染。 节约能源：采用节能型加工设备，降
02
低能源消耗，提高能源利用率。 减少废弃物产生：采用环保型加工材料，
03
减少废弃物产生，降低环境污染。 提高生产效率：采用自动化、智能化加
04
工设备，提高生产效率，降低生产成本。
工
航空复合材料加 工：采用超声波 加工技术，提高 复合材料的加工
效率和质量
航天器热防护系 统加工：采用电 子束加工技术， 实现热防护系统 的精确成型和性
能优化
医疗设备制造
电火花加工：用于制造复 杂形状的医疗器械，如骨 科植入物、心脏起搏器等
水射流加工：用于制造生 物相容性高的医疗器械， 如人工关节、心脏瓣膜等
1
激光切割：利用高能量密度的激光束对材料进行切割
2
激光焊接：利用激光束将两个材料熔接在一起
3
激光打标：利用激光束在材料表面留下标记
4
激光雕刻：利用激光束在材料表面雕刻出各种图案和文字
5
激光熔覆：利用激光束将金属粉末熔覆在材料表面，形成耐磨、耐腐蚀的涂层
6
激光淬火：利用激光束对材料表面进行快速加热和冷却，提高材料的硬度和耐磨性
精密与特种加工技术-教学大纲以及发展方向
精密与特种加⼯技术-教学⼤纲以及发展⽅向《特种加⼯》课程教学⼤纲英⽂名称：Special machining学时：51 学分：3开课学期：第6学期⼀、课程性质与任务《特种加⼯》课程是⾼等院校机械类专业的⼀门专业主⼲课。
本课程侧重理论知识的学习，通过本课程使学⽣在了解精密加⼯与超精密加⼯、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，主要特点及常见的应⽤，以适应当今社会制造业发展的需求，为学⽣从事机械制造⾏业相关⼯作扩展事业。
通过本课程的学习，能够使学⽣：1、使学⽣了解与传统切削加⼯⽅法不同的⼀些特种加⼯新⼯艺。
懂得可以⽤电、化学、热、光、声等形式的能量来进⾏对难加⼯材料、复杂的、精密、细微等有特殊要求的零件进⾏加⼯。
2、使学⽣初步了解掌握精密加⼯与超精密加⼯、电⽕花加⼯、电解加⼯、激光加⼯、超声加⼯等以及复杂加⼯的基本原理、基本规律。
使学⽣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。
3、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。
⼆、课程教学的基本要求本课程主要介绍放精密加⼯与超精密加⼯、电加⼯、⾼能束加⼯、超声波加⼯、超⾼压⽔射流切割。
其中，偏重于发展较成熟、应⽤较⼴泛的去除材料的特种加⼯。
学完本课程应达到以下基本要求：1．了解特种加⼯与精密加⼯的基本含义，掌握其特点。
2．熟练掌握电⽕花加⼯的基本原理，能正确理解电⽕花加⼯过程，了解电⽕花加⼯的⼯艺规律。
3．掌握电⽕花线切割编程及加⼯的基本⽅法。
4．掌握⾼能束加⼯的原理，了解加⼯设备以及⼯艺规律，了解⾼能束加⼯在实际⽣产中应⽤。
5．了解精密超精密加⼯的⽀持环境并了解精密超精密切削机床以及⼑具的特点。
6．了解精密超精密磨削。
三、课程内容第⼀章概论（2学时）第⼆章⾦刚⽯⼑具精密切削加⼯（4学时）第三章精密与超精密磨料加⼯（4学时）第四章电⽕花加⼯（9学时）第五章电⽕花线切割加⼯（12学时）第六章电化学加⼯（9学时）第七章激光加⼯（3学时）第⼋章超声波加⼯（2学时）第九章电⼦束和离⼦束加⼯（2学时）第⼗章超⾼压⽔射流切割（2学时）第⼗⼀章其他精密与特种加⼯技术（2学时）四、教学重点、难点：1、电⽕花加⼯的基本原理，能正确理解电⽕花加⼯过程，了解电⽕花加⼯的⼯艺规律。
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特种加工技术的发展和展望《特种加工》课程论文题目：特种加工技术的发展和展望姓名：郭健朗学号： 1 3 4 1 1 0 1 0 8 6 院系：机械与能源工程系专业：机械设计制造及其自动化指导老师：雷先明特种加工技术的发展和展望摘要: 全面介绍了特种加工技术的类型及发展现状, 指出了其优势和存在的问题; 阐述了电火花加工、电解加工、电子束加工、超声波加工、激光加工、化学机械复合加工、水喷射加工等加工方法; 探讨了各种加工方法的工作要素、加工特点及应用; 最后, 指出了特种加工的发展趋势。
Abstract: the author introduces the types and current situation of the development of special processing technology, points out its advantages and problems; describes the electrical discharge machining, electrochemical machining, electron beam machining, ultrasonic machining, laser processing, chemical mechanical processing, water jet machining processing method; discusses the processing characteristics and application of work elements, all kinds of processing methods; finally, points out the development trend of special machining关键词: 特种加工;电火花加工;电解加工;电子束加工;超声波加工Key words: special machining; EDM; electrochemical machining; electron beam machining; ultrasonic machining1.引言特种加工(又称非传统加工)是二次世界大战后发展起来的一类有别于传统切削与磨削加工方法的总称。
特种加工方法将电、磁、声、光等物理量及化学能量或其组合直接施加在工件被加工的部位上,从而使材料被去除、累加、变形或改变性能等;特种加工方法可以完成传统加工方法难以实现的加工, 如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温材料和工程陶瓷、磁性材料等难加工材料的加工以及精密、微细、复杂形状零件的加工等。
特种加工技术有以下几个特点:⑴加工方法主要不是依靠机械能, 而是用其他能量(如电能、光能、声能、热能、化学能等)去除材料。
⑵传统加工方法要求刀具的硬度必须大于工件的硬度, 即“以硬切软;而对于特种加工,由于工具不受显著切削力的作用,特种加工对工具和工件的强度、硬度和刚度均没有严格要求。
⑶加工没有明显的切削力作用,一般不会产生加工硬化现象, 又由于工件加工部位变形小,发热少,或发热仅局限于工件表层加工部位,工件热变形小,由加工产生的应力也小,易于获得好的加工质量,且可在一次安装中完成工件的粗、精加工。
⑷特种加工中能量易于转换和控制,有利于保证加工精度和提高效率。
⑸特种加工方法的材料去除速度一般低于常规加工方法,这也是目前常规加工方法在机械加工中仍占主导地位的主要原因。
2.特种加工技术特种加工有多种分类方法:如按加工过程材料增减可分为去除加工、结合加工和变形加工等;按作用能源可分为机械能、热能、化学能、复合能等。
2.1 电火花加工电火花加工的工作原理; 是利用工具电极与工件电极之间的火花放电:产生瞬时高温将金属熔化,电火花加工过程可分为四个阶段: ①介质电离、被击穿, 形成放电通路;②形成火花放电,工件电极产生熔化、气化; 热膨胀;③抛出蚀除物;④间隙介质消电离(恢复绝缘状态)。
电火花加工的工作要素包括电极材料、工作液、放电间隙、脉冲宽度与间隔等。
对工具电极的基本要求是导电、损耗小、易加工。
常用的工具电极材料有紫铜、石墨、铸铁、钢、黄铜等,其中又以紫铜和石墨最为常用。
工作液是电火花加工中必不可少的介质,其主要功用是压缩放电通道区域,提高放电能量密度和加速蚀除物的排出。
常用的工作液有煤油、机油、去离子水、乳化液等。
合理的放电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。
电火花加工特点是:①电火花加工不受加工材料硬度限制,可加工任何硬、脆、韧、软的导电材料。
②加工时无显著作用力,发热小(发热仅局限于放电区极小范围内),适于加工小孔、薄壁、窄槽、形面、型腔及曲线孔等,且加工质量好。
精加工时,加工尺寸精度可达0. 005～0.01mm, 表面粗糙度可达Ra 为0.1～0.05um。
③脉冲参数调整方便,可一次安装完成粗、精加工。
④易于实现自动化。
目前,实际应用的电火花加工主要有两种类型,即电火花成形加工和电火花线切割。
2.1.1电火花成形加工主要指孔加工和型腔加工。
电火花打孔常用于加工冷冲模、拉丝模、喷嘴、喷丝孔等。
型腔加工包括锻模、压铸模、挤压模、塑料模等型腔加工,以及叶轮、叶片等曲面加工。
2.1.2 电火花线切割用连续移动的钼丝( 或铜丝)做工具阴极,工件为阳极。
机床工作台带动工件在水平面内做互相垂直方向的移动,可切割出二维图形。
丝架也可做小角度摆动,可切割出斜面。
电火花线切割广泛用于加工各种硬质合金和淬硬钢的冲模、样板、各种形状复杂的板类零件、窄缝、栅网等。
电火花线切割加工按走丝速度可分为快走丝和慢走丝两类。
快走丝速度一般为l0m/s, 电极丝可往复移动,并可以循环反复使用( 使用一段时问后需进行更换).慢走丝速度为2～8m/min,单向运动,电极丝一次性使用。
慢走丝线切割走丝平稳,无振动,电极丝损耗小,加工精度高。
2.2 电解加工电解加工的工作原理是工件接阳极,工具(铜或不锈钢) 接阴极,两极间加6～24V 的直流电压,极间保持0.1～1mm的间隙。
在间隙处通以6～60m/s高速流动的电解液,形成极间导电通路,工件表面材料不断溶解,其溶解物及时被电解液冲走。
工具电极不断进给,以保持极间间隙。
电解加工的特点是:①不受材料硬度的限制,能加工出任何高硬度、高韧性的导电材料, 并能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的形面和型腔。
②电解加工比电火花加工的形面和型腔效率高5～10倍。
③加工过程中阴极损耗小。
加工表面质量好,无毛刺、无残余应力和变形层。
④加工设备投资较大, 有污染, 需防护。
电解加工广泛应用于模具的型腔加工,枪炮的膛线加工,发电机的叶片加工,花键孔、内齿轮、深孔加工,以及电解抛光、倒棱、去毛刺等。
电解磨削是利用电解作用与机械磨削相结合的一种复合加工方法。
工件接直流电源正极, 高速回转的导电磨轮接负极,两者保持一定的接触压力,导电磨轮表面突出的磨料使磨轮导电基体与工件之间有一定的间隙。
当电解液从问隙中流过并接通电源后,工件产生阳极溶解, 工件表面上生成一层称为阳极膜的氧化膜, 其硬度远比金属本身低,极易被高速回转的磨轮刮除,使新的金属表面露出,继续进行电解。
电解作用与磨削作用交替进行,电解产物被流动的电解液带走,使加工继续进行,直至达到加工要求。
电解磨削效率比机械磨削高,且导电磨轮损耗远比机械磨削小,特别是磨削硬质合金时, 效果更明显。
2.3 电子束加工电子束加工的工作原理是在真空条件下,利用电流加热阴极发射电子束,经控制栅极初步聚焦后, 由加速阳极加速, 通过透镜聚焦系统进一步聚焦, 使能量密度集中在直5～10um 的斑点内。
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(在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。
电子束加工的特点及应用是: ①电子束束径最小可达0.01～0.005 mm,长度可达束径的几十倍,故可加工微细深孔和窄缝。
②材料适应性广,原则上各种材料均可加工,特别适用于加工特硬、难熔金属和非金属材料。
③加工速度较高,切割1mm 厚的钢板, 切割速度可达240mm/min。
④在真空中加工,无氧化,特别适于加工高纯度半导体材料和易氧化的金属及合金。
⑤加工设备较复杂,投资较大,多用于微细加工。
2.4 超声波加工超声波加工的工作原理;是利用超声波发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡, 通过换能器将超声频电振荡转变为超声机械振动。
此时振幅一般较小,再通过振幅扩大棒( 变幅杆),使固定在变幅杆端部的工具振幅增大到0.01～0.15mm。
利用工具端面的超声( 16～25kHz)振动,使工作液(普通水)中的悬浮磨粒(碳化硅、氧化铝、碳化硼或金刚石粉)对工件表面产生撞击抛磨,实现加工。
超声波加工的特点及应用:①适用于加工各种脆性金属材料和非金属材料, 如玻璃、陶瓷、半导体、宝石、金刚石等。
②可加工各种复杂形状的型孔、型腔、形面。
③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. 05 mm。
④加工过程受力小, 热影响小,可加工薄壁、薄片等易变形零件。
⑤单纯的超声波加工,加工效率较低。
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),可显著提高加工效率。
2.5 激光加工激光是一种受激辐射而得到的加强光。
其基本特征是: 强度高,亮度大; 波长频率确定, 单色性好,相于性好, 相干长度长, 方向性好,几乎是一束平行光。
由激光器发出的激光, 经光学系统聚焦后,照射到工件表面上,光能被吸收,转化为热能,使照射斑点处局部区域温度迅速升高,此处材料被熔化、气化而形成小坑。
由于热扩散,使斑点周围材料熔化,小坑内材料蒸气迅速膨胀, 产生微型爆炸,将熔融物高速喷出并产生一个方向性很强的反冲击波,于是在加工表面上打出一个上大下小的孔。
激光加工的特点及应用:①加工材料范围广,可加工各种金属和非金属材料,特别适用于加工高熔点材料、耐热合金及陶瓷、宝石、金刚石等硬脆材料。
②激光可透过透明材料进行加工。
③激光加工为非接触加工,工件无受力变形,受热区域小,工件热变形小,加工精度高。
④可进行微细加工。
激光聚焦后焦点直径理论上可小至0.001mm 以下,实际上可实现0.01mm 的小孔加工和窄缝切割。
激光切割广泛用于切割复杂形状的零件、栅网等。
在大规模集成电路的制作中, 可用激光进行切片。
⑤加工速度快。
例如在宝石上打孔,加工时间仅为机械方法的1% 。
⑥激光加工不仅可以打孔和切割,也可进行焊接、热处理等工作。