特种加工方法PPT课件
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模具特种加工方法讲解课件
• 3B格式的数控系统由于没有间隙补 偿功能,必须按照电极丝中心轨迹编程, 当零件复杂时,编程工作量较大。4B格 式在3B格式的基础上发展起来的,这种 格式按工件轮廓编制,数控系统使电极 丝相对于工件轮廓自动实现间隙补偿, 在程序格式中增加一个R和D或DD(圆弧 的凸、凹性)。
• 4B程序格式见表3-6
3.电火花线切割加工的应用
• (1)加工模具零件 • 适用于加工淬火钢、硬质合金模具零
件、各种形状的细小零件、窄缝等。 • (2)加工电火花成型加工用的电极 • 适用于加工一般电火花加工型孔时用
的电极,以及加工带锥度型腔时用的电 极。。 • (3)加工零件 • 适用于加工品种多、数量少的零件, 特殊难加工材料的零件等。
• 1)电极的装夹与校正
• 型腔模电极的装夹方法与型孔电火 花加工的电极装夹基本相同。电极装夹 后常用的校正方法有三种。
• a.固定板基面校正法
• b.电极侧面校正法
• c.电极端面火花放电校正法。
• 2)电极和工件的定位 • 型腔模电极和工件装夹校正后,必
须相互定位,以保证型腔在模具上的位 置精度。常用的定位方法如下: • a. 量块角尺定位法 • b. 十字线定位法 • c. 定位板定位法
• 和电火花加工型孔一样,型腔加工所采 用的电极也有三种结构形式。
• 3)电极尺寸 的确定
• 电极设计时 需要确定的电极 尺寸如下:
• a. 电极横截 面尺寸的计算
• a=A±Kb
•
b. 电极高度尺寸的计算
• 电极总高度尺寸的确定如图3- 19所示。
• h=h1+h2 • h1=H1+C1 H1+C2 S-δJ
1 模具电火花成形加工
• 电火花加工是在一定介质中,通过工 具电极和工件电极之间脉冲火花放电时的 电腐蚀现象,对工件进行加工,从而达到 图纸规定的形状、尺寸和表面粗糙度要求 的一种工艺方法。
• 4B程序格式见表3-6
3.电火花线切割加工的应用
• (1)加工模具零件 • 适用于加工淬火钢、硬质合金模具零
件、各种形状的细小零件、窄缝等。 • (2)加工电火花成型加工用的电极 • 适用于加工一般电火花加工型孔时用
的电极,以及加工带锥度型腔时用的电 极。。 • (3)加工零件 • 适用于加工品种多、数量少的零件, 特殊难加工材料的零件等。
• 1)电极的装夹与校正
• 型腔模电极的装夹方法与型孔电火 花加工的电极装夹基本相同。电极装夹 后常用的校正方法有三种。
• a.固定板基面校正法
• b.电极侧面校正法
• c.电极端面火花放电校正法。
• 2)电极和工件的定位 • 型腔模电极和工件装夹校正后,必
须相互定位,以保证型腔在模具上的位 置精度。常用的定位方法如下: • a. 量块角尺定位法 • b. 十字线定位法 • c. 定位板定位法
• 和电火花加工型孔一样,型腔加工所采 用的电极也有三种结构形式。
• 3)电极尺寸 的确定
• 电极设计时 需要确定的电极 尺寸如下:
• a. 电极横截 面尺寸的计算
• a=A±Kb
•
b. 电极高度尺寸的计算
• 电极总高度尺寸的确定如图3- 19所示。
• h=h1+h2 • h1=H1+C1 H1+C2 S-δJ
1 模具电火花成形加工
• 电火花加工是在一定介质中,通过工 具电极和工件电极之间脉冲火花放电时的 电腐蚀现象,对工件进行加工,从而达到 图纸规定的形状、尺寸和表面粗糙度要求 的一种工艺方法。
机械制造3[1]3特种加工PPT课件
三、激光加工的应用
1.激光打孔
金刚石拉丝模、宝石轴承、 化纤喷丝头、不锈钢板打孔。
2.激光切割
3.激光焊接
4.激光表面处理
5.激光快速成形
第四节 超声波加工
一、超声波加工原理
利用振动频率超过16 kHz的工具头,通过磨料悬 浮液对工件进行成形加工的方法。
二、超声波加工装置
一般包括: 1.超声发生器 2.超声换能器 3.变幅杆(振幅扩大棒) 4.工具头 5.磨料悬浮液循环系统
4)生产率约为电火花加工的5~10倍 5)阴极工具无损耗可长期使用
缺点:
1) 加工精度(±0.03 mm)及稳定性不 易提高
2) 小孔、窄缝及棱角清晰零件难加工 3) 电极设计制造较麻烦,需多次修整 4) 附属设备多,一次性投资大 5) 防腐蚀及电解泥渣、废液处理问题
电解加工工艺选用原则
1. 难加工材料的加工 2. 复杂形状零件的加工 3. 批量大的零件加工 以上三项均满足时较合理,锻模的 精度要求不高,需求量大,常选用
三、超声波加工特点及应用
1.适于加工各种硬脆材料,特别是非金属材料,如 陶瓷、玻璃及各种半导体材料。
2.宏观切削力小,不易引起变形和烧伤,适于加工 薄壁、窄缝、低刚度零件。
3.加工精度高,表面质量好。 4.加工机床及工具均较简单。 5.生产率比电火花、电解加工等低。
应用:主要用于对硬脆材料加工圆孔、型孔、套料
电解加工整体叶轮已普遍应 用,直接在轮坯上套料加工叶 片(等截面),叶轮强度高, 质量好,加工周期大大缩短。 数控展成电解加工整体叶轮(南航)
6.电解倒棱去毛刺
机加工中去毛刺工作量 很大,电解去毛刺效率高, 节省费用。
加工原理是尖角处电 流密度最高。
金工实习——特种加工PPT课件
第12页/共15页
五、W5系统控制柜的操作使用
将控制柜左侧的电源开关按下,控制柜 进入复位和自动检测状态,进入Windows98 系统,双击桌面FHGD图标(快捷方式) , 系统进入到HF编控软件的主界面。
第13页/共15页
六、W5系统控制柜的操作
(对着控制柜,逐一介绍)
第14页/共15页
感谢您的观看!
的电极丝以一定的速度作往返运动。
第10页/共15页
第11页/共15页
3、W5系统控制柜
由显示器、计算机、脉冲电源、机床电器 等组成。
数控系统是电火花线切割机床的重要组 成部分,对电火花线切割加工的质量水平起 着重要作用。它是属于轮廓控制系统,能同 时控制两个或两个以上的轴,并有插补功能。 数控系统有NC系统和CNC系统两类。目前采 用的基本上是CNC系统。
3、线电极切割 切断、切割各类复杂的图形和型孔,例如冲压模具、刀具样板,各种零件和工
具,稀有、贵金属材料和难加工金属材料的加工和切割。
第8页/共15页
四、DK7732M电火花线切割机床 结构及组成
1、 DK7732M:
DK:D—电火花加工机床 K—数控 77:前一个7 —线切割机床 后一个7 —高速走丝 32:工作台横向(X)行程的1/10:即320mm M:表示具有多次切割功能 切割的最大厚度为300mm(可调)
第7页/共15页
三、电火花线切割的应用
1、穿孔加工 各种圆孔、方孔、多边形孔、异形孔、弯孔、螺旋孔,槽、窄缝、微细小孔等。
例如各种拉丝模上的微细孔,化纤异形喷丝孔。
2、型腔及直纹曲面以及各种二维曲面加工 各类锻模、压铸模、落料模、复合模、塑料模等型腔以及叶轮、叶片等各种曲
面的加工。由于电火花加工可在淬火后进行,因此不存在工件热处理变形的问题。
五、W5系统控制柜的操作使用
将控制柜左侧的电源开关按下,控制柜 进入复位和自动检测状态,进入Windows98 系统,双击桌面FHGD图标(快捷方式) , 系统进入到HF编控软件的主界面。
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六、W5系统控制柜的操作
(对着控制柜,逐一介绍)
第14页/共15页
感谢您的观看!
的电极丝以一定的速度作往返运动。
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3、W5系统控制柜
由显示器、计算机、脉冲电源、机床电器 等组成。
数控系统是电火花线切割机床的重要组 成部分,对电火花线切割加工的质量水平起 着重要作用。它是属于轮廓控制系统,能同 时控制两个或两个以上的轴,并有插补功能。 数控系统有NC系统和CNC系统两类。目前采 用的基本上是CNC系统。
3、线电极切割 切断、切割各类复杂的图形和型孔,例如冲压模具、刀具样板,各种零件和工
具,稀有、贵金属材料和难加工金属材料的加工和切割。
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四、DK7732M电火花线切割机床 结构及组成
1、 DK7732M:
DK:D—电火花加工机床 K—数控 77:前一个7 —线切割机床 后一个7 —高速走丝 32:工作台横向(X)行程的1/10:即320mm M:表示具有多次切割功能 切割的最大厚度为300mm(可调)
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三、电火花线切割的应用
1、穿孔加工 各种圆孔、方孔、多边形孔、异形孔、弯孔、螺旋孔,槽、窄缝、微细小孔等。
例如各种拉丝模上的微细孔,化纤异形喷丝孔。
2、型腔及直纹曲面以及各种二维曲面加工 各类锻模、压铸模、落料模、复合模、塑料模等型腔以及叶轮、叶片等各种曲
面的加工。由于电火花加工可在淬火后进行,因此不存在工件热处理变形的问题。
机械制造基础第11章特种加工ppt课件
面的金属材料开始熔化直至
沸腾气化。
(d)
(e)
第11章 特种加工
1、电火花加工原理
(3) 电极材料的抛出(如图(d)
A
工
所示)。正负电极具间产生的
电
B
脉电火花现象,使极放电通道产
冲 电生高温高压。高压力处的熔
(a)
(b)
(c)
源融金属液体和工蒸件汽电被极 排挤,
抛出放电通道,大部分被抛
入到工作液中。
第11章 特种加工
第11章 特种加工
四、高能束加工简介
高能束加工是利用被聚焦到加工部位上的高能量密度射束 ,去除工件上多余材料的加工方法,通常包括激光加工、电子 束加工和离子束加工等。
第11章 特种加工
(1)激光加工 视频1
视频2
视频3
1、基本原理
激光强度高,方向性、相干性和单向性好,通过光学系统可 将激光束聚焦成直径为几十微米到几微米的极小光斑,从而 获得极高的能量密度。激光照射到工件表面,在高温下使坚 硬材料瞬时熔化或蒸发。
第11章 特种加工
三、超声加工 视频
1.基本原理
利用工具端面作超声高频振动,冲击悬浮液,使悬浮液中的磨料 对工件表面产生连续的冲作用,引起工件材料局部破裂,从而达 到对硬脆材料加工的一种方法。
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
第二个脉冲又作用到工具电极和工件上,又会在 当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放 电,蚀出另一个小凹坑。
这样以相当高的频率连续不断地放电,工件不断 地被蚀除,故工件加工表面将由无数个相互重叠 的小凹坑组成。
《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。
特种加工技术 ppt课件
电解加工 电铸加工 涂镀加工 电解磨削 激光束加工 电子束加工 离子束加工 等离子弧加工 超声加工 磨料流加工 液体喷射加工 光固化法 粉末烧结法 叠层实体法 熔丝堆积法 电化学电弧加工 电解电火花磨削 电化学腐蚀加工 超声放电加工 复合电解加工 复合切削加工 化学铣削加工 光化学加工
主要能量形式
电、热能 电、热能 电化学能 电化学能 电化学能 电化学能、机械能 光、热能 电、热能 电、机械能 电、热能 声、机械能 流体能、机械能 流体能、机械能 光、化学能 光、热能 光、机械能 电、热、机械能 电化学能 电、热能 电化学能、热能 声、热、电能 电化学、机械能 机械、声、磁能 化学能 光、化学能
12
电火花加工的特点
与传统的金属切削加工相比,电火花加工有如下优点:
(1)便于加工在传统切削加工中难以加工甚至是无法加工 的材料;
(2) 便于加工深孔、型腔及复杂形状的工件;因此适宜加工 低刚度零件和微细加工;
(3)电极材料不必比工件材料硬;
(4)直接利用电能、热能作为加工能源,便于实现加工过 程的自动化。
旋转头开 旋转头关 冲油、工作液流动 接通脉冲电源 关断脉冲电源 工作液排除 子程序调用 子程序结束
22
如图2-15所示,ABCD为矩形工件,AB、BC边为设计 基准,现欲用电火花加工一圆形图案,图案的中心为O点, O到AB边、BC边的距离如图中所标。已知圆形电极的直 径为20 mm,请写出电极定位于O点的具体过程。
床身与立柱 工作台 主轴头
1)保证加工稳定性,维持最佳放电时间 。
2)放电过程中,如发现短路或起弧时, 主轴头能迅速抬起使电弧中断。
3)保证主轴移动的直线性,以满足精密 加工的要求。
4)主轴应有足够的刚性。 5)主轴应有均匀进给而无爬行现象。
主要能量形式
电、热能 电、热能 电化学能 电化学能 电化学能 电化学能、机械能 光、热能 电、热能 电、机械能 电、热能 声、机械能 流体能、机械能 流体能、机械能 光、化学能 光、热能 光、机械能 电、热、机械能 电化学能 电、热能 电化学能、热能 声、热、电能 电化学、机械能 机械、声、磁能 化学能 光、化学能
12
电火花加工的特点
与传统的金属切削加工相比,电火花加工有如下优点:
(1)便于加工在传统切削加工中难以加工甚至是无法加工 的材料;
(2) 便于加工深孔、型腔及复杂形状的工件;因此适宜加工 低刚度零件和微细加工;
(3)电极材料不必比工件材料硬;
(4)直接利用电能、热能作为加工能源,便于实现加工过 程的自动化。
旋转头开 旋转头关 冲油、工作液流动 接通脉冲电源 关断脉冲电源 工作液排除 子程序调用 子程序结束
22
如图2-15所示,ABCD为矩形工件,AB、BC边为设计 基准,现欲用电火花加工一圆形图案,图案的中心为O点, O到AB边、BC边的距离如图中所标。已知圆形电极的直 径为20 mm,请写出电极定位于O点的具体过程。
床身与立柱 工作台 主轴头
1)保证加工稳定性,维持最佳放电时间 。
2)放电过程中,如发现短路或起弧时, 主轴头能迅速抬起使电弧中断。
3)保证主轴移动的直线性,以满足精密 加工的要求。
4)主轴应有足够的刚性。 5)主轴应有均匀进给而无爬行现象。
特种加工方法 PPT
介质恢复绝缘状态。
读2)。为什么必
须是脉冲性放电?
电火花成形加工必须具备的条件
火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介P质93
(工作液)中进行。
读3)。液体介 质的作用?
煤油、皂化液、去离子水等
以利于产生脉冲性火花放电,形成火花通道, 同时还能起到排屑、对工件冷却的作用。
此外,放电点要有足够的火花放电强度,以使
四个主要阶段:
①介质击穿和通道形成; 2
②火花放电,熔化(汽化
1)9电4极3年和工,件前材苏料;联拉扎
林③柯电夫极妇材料研蚀究除开,关抛出触;点
遭④受形火成花凹坑放,电不腐断蚀进给损;坏
1
的现象和原因时,发现
电火花的瞬时高温可使
局部的金属熔化、气化
而被蚀除掉。从而开创
和发明了电火花加工方
法。
3
4
5
特种加工方法
特种加工方法
电火花成形加工 电火花线切割加工
其他特种加工
特种加工方法是指直接利用电
能、光能、热能、电化学能、化 学能和声能等各种能量对工件材 料进行加工的方法
特种加工与一般机械加工的区别:
切除材料的能量形式
工具材料的硬度不必比工具高, 或者无工具
无显著的切削力
讨论: 什么是切削加工? 比较特种加工与切削加工?
放电间隙使加工误差增大; 加工精度受到电极损耗的影响; 主要用于加工金属等导电材料; 加工速度较慢;
为弥补这一局限,通常在安排工艺时先采用切削加工去 除大部分金属。
电火花加工的工艺范围
电火花加工的工艺过程
电火花加工设备
油 箱 脉 冲 电 源
主 轴 头
立
工作液
柱
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
金工实习——特种加工ppt课件
4.增量编程方式
代码为G91, 格式为:G91 直线以线段的起点为坐标原点,用来±X、 ±Y表示线段的终点相对于起点的坐标值。
圆弧以圆弧的起点为坐标原点,用±X、 ±Y 表示圆弧终点相对于起点的坐标值,用 I、J来表示圆心相对于圆弧起点的坐标值。
5.直线〔斜线〕插补
代码为G01,格式:G01 X x Yy
主要有:电火花加工、电子束加工、等离子束加工,离子束 加工,电化学加工,化学加工,超声加工,激光加工等。
5.电火花加工工艺方法分类
第一部分 电火花加工
一、电火花加工的概念
电火花加工 〔EDM〕又称为 放电加工,是一 种利用电能和热 能加工的方法。
二、电火花加工的原理
1.电火花加工是在加 工过程中工具和工 件之间不断产生脉 冲性的火花放电, 靠放电时部分、瞬 时产生的高温把金 属蚀刻下来。
使电极丝从当前位置以加工速度从起点运转至终 点。
例1 : 如下图,电极丝从A点以进给速度挪动 到B点,试分别用绝对方式和增量方式编程。
6.圆弧插补
代码为G02(顺时针)、G03〔逆时针〕, 格式:Gห้องสมุดไป่ตู้2(G03) Xx Yy Ii Jj
绝对方式编程,X、Y为圆弧终点的相对坐 标;用增量方式编程,X、Y为圆弧终点相 对于圆弧起点的坐标;I、J是圆心相对于圆 弧起点的坐标值。
〔1〕建立坐标系 把直线的起点作为坐标原点, 过线段的起点建立坐标系。 〔2〕确定x、y的值 直线的终点坐标值为x、y, 均取绝对值,单位为 μm。
〔3〕确定计算方向G
根据x、y值,哪个方向的数值大 ,就取该 方向为计数方向。
〔4〕确定计数长度J
根据计数方向选取线段在该方向的增量, 单位为 μm 。
《特种加工》课件
3 特种加工的应用领域
特种加工广泛应用于航空航天、军事、能源等领域,为这些行业提供关键的加工技术支 持。
常用特种加工方法
热处理
热处理是通过对材料 进行加热、保温和冷 却等步骤,改变材料 的组织结构和性能的 加工方法。
冷处理
冷处理是一种利用低 温条件进行加工,通 过改变材料的组织结 构和性能来提高材料 的强度和硬度。
特种加工的前景与挑战
特种加工在技术和市场发展中面临着挑战,但也有着广阔的应用前景和发展空间。
特种加工的发展方向
特种加工将趋向自动化、绿色化和精细化,满足未来域中应用广泛,例如武器弹头的特殊表面处理和军用装备的防 腐蚀处理等。
3
能源领域
特种加工在能源领域中发挥重要作用,如核电站零件的辐照处理和太阳能电池的 表面改性等。
特种加工发展趋势
1 自动化程度提高
特种加工将更加自动化,利用先进的技术和机械设备来提高生产效率和产品质量。
2 绿色特种加工
特种加工将朝着环保的方向发展,采用低能耗、低排放和可回收利用的技术,实现可持 续发展。
3 精细化加工技术
特种加工将不断提升加工精度和加工质量,满足越来越严苛的应用需求,如微米级表面 处理和纳米材料加工。
总结
特种加工的作用及意义
特种加工为满足特殊要求的材料和零件提供了解决方案,推动了多个行业的发展。
《特种加工》PPT课件
欢迎来到《特种加工》PPT课件!在本课程中,我们将深入探讨特种加工领 域的概述、常见方法、材料、设备、案例分析和发展趋势。
概述
1 特种加工的定义
特种加工是一种专门的加工方法,用于处理特殊要求的材料或零件,以满足特定的应用 需求。
2 特种加工的分类
特种加工可以分为热处理、冷处理、表面处理和电化学处理等几个主要类别。
特种加工广泛应用于航空航天、军事、能源等领域,为这些行业提供关键的加工技术支 持。
常用特种加工方法
热处理
热处理是通过对材料 进行加热、保温和冷 却等步骤,改变材料 的组织结构和性能的 加工方法。
冷处理
冷处理是一种利用低 温条件进行加工,通 过改变材料的组织结 构和性能来提高材料 的强度和硬度。
特种加工的前景与挑战
特种加工在技术和市场发展中面临着挑战,但也有着广阔的应用前景和发展空间。
特种加工的发展方向
特种加工将趋向自动化、绿色化和精细化,满足未来域中应用广泛,例如武器弹头的特殊表面处理和军用装备的防 腐蚀处理等。
3
能源领域
特种加工在能源领域中发挥重要作用,如核电站零件的辐照处理和太阳能电池的 表面改性等。
特种加工发展趋势
1 自动化程度提高
特种加工将更加自动化,利用先进的技术和机械设备来提高生产效率和产品质量。
2 绿色特种加工
特种加工将朝着环保的方向发展,采用低能耗、低排放和可回收利用的技术,实现可持 续发展。
3 精细化加工技术
特种加工将不断提升加工精度和加工质量,满足越来越严苛的应用需求,如微米级表面 处理和纳米材料加工。
总结
特种加工的作用及意义
特种加工为满足特殊要求的材料和零件提供了解决方案,推动了多个行业的发展。
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概述
1 特种加工的定义
特种加工是一种专门的加工方法,用于处理特殊要求的材料或零件,以满足特定的应用 需求。
2 特种加工的分类
特种加工可以分为热处理、冷处理、表面处理和电化学处理等几个主要类别。
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工作原理 在一定介质中,利用工具和工件(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,以达到对零件尺寸、形状和表面质量的加工要 求。用于型孔和型腔的加工。
3
1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给调节装置 4-工具电极 5-工作液 6-过滤器 7-泵
2
4
5
6
7 1
.
7
电火花成形加工
12
电火花成形加工的加工特点
优点 脉冲参数调节方便,可连续完成粗、
半精、精加工
利用电能加工,便于实现自动控制
零件加工精度高
操作方便
电极材料较软,紫铜、石墨,工具电 极易制造复杂形状
.
13
电火花成形加工—加工特点
缺点
必须制作工具电极 增加了制作电极的费用和时间,并且存在电极损耗。
加工部分形成残留变质层; 工件上电加工部位要经受上万度高温加热后急速冷却, 表面受到强烈的热影响,生成电加工表面变质层。这种 变质层容易造成加工部位的碎裂与崩刃。
部分金属熔化和气化。
3
2
4
5
6
7 1
.
11
电火花成形加工的加工特点
优点
难加工材料的加工
任何导电的硬、脆、软、粘或高熔点的 金属材料,淬硬件,硬质合金冲模。
避免了,热处理后零件的变形,免去热 处理后再进行的精加工。
电极与工件不接触,无明显的机械力,工 件不变形
无形状限制,可加工窄小型面,复杂型面
.
.
2
切削加工--利用刀具,去除金属材料 层,获得具有一定形状、尺寸和表面光 洁度要求的零件。
切削加工实现的三个前提
一、刀具和工件之间必须有相对运动 二、刀具材料比工件材料硬 三、刀具必须具有合理的几何角度
.
3
切屑的形成过程
切削加工原理
.
4
特种加工方法是指直接利用电
能、光能、热能、电化学能、化 学能和声能等各种能量对工件材 料进行加工的方法
特种加工方法
电火花成形加工 电火花线切割加工
其他特种加工
.
1
特种加工方法是指直接利用电
能、光能、热能、电化学能、化 学能和声能等各种能量对工件材 料进行加工的方法
特种加工与一般机械加工的区别:
切除材料的能量形式
工具材料的硬度不必比工具高,
或者无工具
无显著的切削力
讨论: 什么是切削加工? 比较特种加工与切削加工?
一次脉冲放电可分为以下
四个主要阶段:
①介质击穿和通道形成;
2
②火花放电,熔化(汽化
1)9电4极3年和工,件前材苏料;联拉扎
林③柯电夫极妇材料研蚀究除开,关抛出触;点
遭④受形火成花凹坑放,电不腐断蚀进给损;坏
1
的现象和原因时,发现
电火花的瞬时高温可使
局部的金属熔化、气化
而被蚀除掉。从而开创
和发明了电火花加工方
.
22
1.保证凸、凹模配合间隙的方法
(四)二次电极法
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。
1—一次电极;2—凹模;3—二次电极;4—凸模
a)加工凹模;b)制造二次电极;c)加工凸模; d)凸、凹模配合
.
23
一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (四)二次电极法 特点: ✓ 操作过程复杂,一般不选用; ✓ 可调整放电间隙,加工无间隙和小间隙精冲模; 注意:电火花加工会产生加工斜度,如图a,故
特种加工与一般机械加工的区别:
切除材料的能量形式
工具材料的硬度不必比工具高,
或者无工具
无显著的切削力
讨论: 什么是切削加工? 比较特种加工与切削加工?
.
5
特种加工方法应 用
特种加工方法主要是为了解决难加工 工件的加工问题: 材料太硬 材料太软 形状复杂,刀具无法进入加工部位
.
6
一、电火花成形加工
55—电火花成形加工机床(长脉冲电机电源)
40—第一主参数:工作台宽度400mm
.
19
电火花成形加工在模具制造中的 应用一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (一)直接法 用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、凹模配合间隙靠
控制脉冲放电间隙来保证。 特点:配合间隙均匀,质量
介质恢复绝缘状态。
读2)。为什么必
须是脉冲性放电?
.
10
电火花成形加工必须具备的条件
火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介P质93
(工作液)中进行。
读3)。液以利于产生脉冲性火花放电,形成火花通道, 同时还能起到排屑、对工件冷却的作用。
此外,放电点要有足够的火花放电强度,以使
工性能好;配合间隙 均匀。 ✓ 较广泛采用。
.
21
电火花成形加工在模具制造中的 应用一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (三)修配凸模法
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。
特点: ✓无论间隙大小,均可采用此方法。 但增加了制作电极和钳工修配的工 作,且配合间隙不易均匀。 ✓适于形状较简单的冲模。
放电间隙使加工误差增大; 加工精度受到电极损耗的影响; 主要用于加工金属等导电材料; 加工速度较慢;
为弥补这一局限,通常在安排工艺时先采用切削加工去 除大部分金属。
.
14
电火花加工的工艺范围
.
15
电火花加工的工艺过程
.
16
电火花加工设备
油 箱 脉 冲 电 源
主 轴 头
立 柱
工作液 循环过
法。
.
3
4
5
6
7
8
电火花成形加工
.
9
电火花成形加工必须具备的条件
P93
工具电极和工件被加工表面之间要保读持1一)定。合为什么 理的放电间隙。一般为0.01~0.2mm要。有否放则电不间隙? 能击穿或短路。
电火花放电必须是脉冲性和间歇性的。
脉冲电源电压波形图:ti约为10-7~10-4s。时间 短,使放电控制在极小范围内熔化;间隔,P9使3
滤系统
床身
.
17
.
18
电火花穿孔、成形加工机床型号
D 71 32 D—电加工机床 71—电火花穿孔、成形加工机床 32—第一主参数:工作台宽度320mm
表3-1,3-2
D6140A
D—电加工机床
61—电火花穿孔加工机床(窄脉冲电源)
40—第一主参数:工作台宽度400mm
D5540A
D—电加工机床
高,不需另外专门制作 电极,工艺简单。 缺点:效率低,易磁化, 电蚀物形成二次放电。
.
20
电火花成形加工在模具制造中的 应用一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (二)间接配合法
将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料,与 凸模一起加工,以粘接或钎焊部分作穿孔电极 的工作部分。
特点: ✓ 电极材料可选,电加
间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金 属,以达到对零件尺寸、形状和表面质量的加工要 求。用于型孔和型腔的加工。
3
1-工件 2-脉冲电源 3-自动进给调节装置 4-工具电极 5-工作液 6-过滤器 7-泵
2
4
5
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7 1
.
7
电火花成形加工
12
电火花成形加工的加工特点
优点 脉冲参数调节方便,可连续完成粗、
半精、精加工
利用电能加工,便于实现自动控制
零件加工精度高
操作方便
电极材料较软,紫铜、石墨,工具电 极易制造复杂形状
.
13
电火花成形加工—加工特点
缺点
必须制作工具电极 增加了制作电极的费用和时间,并且存在电极损耗。
加工部分形成残留变质层; 工件上电加工部位要经受上万度高温加热后急速冷却, 表面受到强烈的热影响,生成电加工表面变质层。这种 变质层容易造成加工部位的碎裂与崩刃。
部分金属熔化和气化。
3
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7 1
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11
电火花成形加工的加工特点
优点
难加工材料的加工
任何导电的硬、脆、软、粘或高熔点的 金属材料,淬硬件,硬质合金冲模。
避免了,热处理后零件的变形,免去热 处理后再进行的精加工。
电极与工件不接触,无明显的机械力,工 件不变形
无形状限制,可加工窄小型面,复杂型面
.
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2
切削加工--利用刀具,去除金属材料 层,获得具有一定形状、尺寸和表面光 洁度要求的零件。
切削加工实现的三个前提
一、刀具和工件之间必须有相对运动 二、刀具材料比工件材料硬 三、刀具必须具有合理的几何角度
.
3
切屑的形成过程
切削加工原理
.
4
特种加工方法是指直接利用电
能、光能、热能、电化学能、化 学能和声能等各种能量对工件材 料进行加工的方法
特种加工方法
电火花成形加工 电火花线切割加工
其他特种加工
.
1
特种加工方法是指直接利用电
能、光能、热能、电化学能、化 学能和声能等各种能量对工件材 料进行加工的方法
特种加工与一般机械加工的区别:
切除材料的能量形式
工具材料的硬度不必比工具高,
或者无工具
无显著的切削力
讨论: 什么是切削加工? 比较特种加工与切削加工?
一次脉冲放电可分为以下
四个主要阶段:
①介质击穿和通道形成;
2
②火花放电,熔化(汽化
1)9电4极3年和工,件前材苏料;联拉扎
林③柯电夫极妇材料研蚀究除开,关抛出触;点
遭④受形火成花凹坑放,电不腐断蚀进给损;坏
1
的现象和原因时,发现
电火花的瞬时高温可使
局部的金属熔化、气化
而被蚀除掉。从而开创
和发明了电火花加工方
.
22
1.保证凸、凹模配合间隙的方法
(四)二次电极法
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。
1—一次电极;2—凹模;3—二次电极;4—凸模
a)加工凹模;b)制造二次电极;c)加工凸模; d)凸、凹模配合
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23
一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (四)二次电极法 特点: ✓ 操作过程复杂,一般不选用; ✓ 可调整放电间隙,加工无间隙和小间隙精冲模; 注意:电火花加工会产生加工斜度,如图a,故
特种加工与一般机械加工的区别:
切除材料的能量形式
工具材料的硬度不必比工具高,
或者无工具
无显著的切削力
讨论: 什么是切削加工? 比较特种加工与切削加工?
.
5
特种加工方法应 用
特种加工方法主要是为了解决难加工 工件的加工问题: 材料太硬 材料太软 形状复杂,刀具无法进入加工部位
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一、电火花成形加工
55—电火花成形加工机床(长脉冲电机电源)
40—第一主参数:工作台宽度400mm
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电火花成形加工在模具制造中的 应用一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (一)直接法 用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、凹模配合间隙靠
控制脉冲放电间隙来保证。 特点:配合间隙均匀,质量
介质恢复绝缘状态。
读2)。为什么必
须是脉冲性放电?
.
10
电火花成形加工必须具备的条件
火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介P质93
(工作液)中进行。
读3)。液以利于产生脉冲性火花放电,形成火花通道, 同时还能起到排屑、对工件冷却的作用。
此外,放电点要有足够的火花放电强度,以使
工性能好;配合间隙 均匀。 ✓ 较广泛采用。
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电火花成形加工在模具制造中的 应用一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (三)修配凸模法
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。
特点: ✓无论间隙大小,均可采用此方法。 但增加了制作电极和钳工修配的工 作,且配合间隙不易均匀。 ✓适于形状较简单的冲模。
放电间隙使加工误差增大; 加工精度受到电极损耗的影响; 主要用于加工金属等导电材料; 加工速度较慢;
为弥补这一局限,通常在安排工艺时先采用切削加工去 除大部分金属。
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14
电火花加工的工艺范围
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15
电火花加工的工艺过程
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电火花加工设备
油 箱 脉 冲 电 源
主 轴 头
立 柱
工作液 循环过
法。
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电火花成形加工
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电火花成形加工必须具备的条件
P93
工具电极和工件被加工表面之间要保读持1一)定。合为什么 理的放电间隙。一般为0.01~0.2mm要。有否放则电不间隙? 能击穿或短路。
电火花放电必须是脉冲性和间歇性的。
脉冲电源电压波形图:ti约为10-7~10-4s。时间 短,使放电控制在极小范围内熔化;间隔,P9使3
滤系统
床身
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18
电火花穿孔、成形加工机床型号
D 71 32 D—电加工机床 71—电火花穿孔、成形加工机床 32—第一主参数:工作台宽度320mm
表3-1,3-2
D6140A
D—电加工机床
61—电火花穿孔加工机床(窄脉冲电源)
40—第一主参数:工作台宽度400mm
D5540A
D—电加工机床
高,不需另外专门制作 电极,工艺简单。 缺点:效率低,易磁化, 电蚀物形成二次放电。
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20
电火花成形加工在模具制造中的 应用一、凹模型孔的加工
1.保证凸、凹模配合间隙的方法 (二)间接配合法
将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料,与 凸模一起加工,以粘接或钎焊部分作穿孔电极 的工作部分。
特点: ✓ 电极材料可选,电加