特种加工技术知识要点
特种加工技术知识要点
特种加工技术知识要点1.数控加工技术：数控加工技术是一种利用计算机控制机床进行零件加工的技术。
它采用数控机床，通过预先编程控制加工过程，可以实现高精度、高效率的加工。
数控加工技术广泛应用于航空航天、军工、汽车等行业，在生产中起到重要作用。
2.激光加工技术：激光加工技术是一种利用激光束对材料进行切割、焊接、打孔等加工的技术。
激光加工具有高精度、高速度、无接触、非热应力影响等特点，适用于材料种类广泛的加工领域。
3.电火花加工技术：电火花加工技术是一种利用电火花放电原理进行加工的技术。
电火花加工技术可以加工硬度高、脆性材料，适用于模具、滑动配件等零部件的制造。
该技术可以实现精密加工，但加工速度较慢。
4.超声波加工技术：超声波加工技术是一种利用超声波振动作用于材料进行加工的技术。
超声波加工技术适用于薄壁、复杂形状的零部件加工，可以实现高精度、高效率的加工。
超声波加工技术广泛应用于电子、精密机械等领域。
5.热处理技术：热处理技术是一种通过加热、保温、冷却等方式改变材料的物理、化学性能的技术。
热处理技术包括淬火、回火、正火、退火等工艺，可以改善材料的硬度、强度、韧性等性能，提高零部件的使用寿命。
6.表面处理技术：表面处理技术是一种通过改变材料表面结构和性能来改善零部件的耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能的技术。
常见的表面处理技术包括镀金属、热处理、喷涂、化学处理等。
7.焊接技术：焊接技术是一种将两个或多个工件加热至熔化状态，通过力或压力使其连接成一体的技术。
常见的焊接技术包括电弧焊、氩弧焊、激光焊等。
焊接技术适用于金属材料的连接，广泛应用于航空、航天、建筑等领域。
8.加工装备与工具：特种加工技术的实施需要特定的加工装备和工具。
各类加工装备和工具具有切削、磨削、钳工、冲压等不同的功能，用于实现不同的加工过程。
加工装备和工具的性能直接影响加工质量和效率。
以上是特种加工技术知识的几个要点，涵盖了常见的特种加工技术和相关的装备工具。
精密与特种加工知识点
概论1.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。
2.特种加工特点：1.不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除材料2.工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，如激光加工，电子束加工等，根本不需要任何工具3.在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的切削力作用，工件不承受切削力，特别适合加工低刚度零件。
第二章金刚石刀具精密切削加工1.超精密加工难度：1.工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制2.工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响3.去除层越薄，被加工表面受到的切削力越大，材料就越不易去除。
2.超精密加工按加工方式分为（切削加工，磨料加工，特种加工，复合加工）；加工方法的机理（去除加工，结合加工，变形加工）3.超精密加工实现条件：1.超精密加工的机理与工艺方法2.工艺装备3.工具4.工件材料5.精密测量及误差补偿技术6.工作环境条件等4.超精密加工对机床要求：1.高精度2.高刚度3.高稳定性4.高自动化5.主轴：液体静压轴承，空气静压轴承6.主轴驱动方式：柔性联轴器驱动，内装式同轴电动机驱动7.导轨结构形式：燕尾型，平面行，V-平面型，双V型。
8.微量进给装置：压电和电致伸缩式进给装置，摩擦驱动装置9.金刚石具有各向异性和解离现象。
解离现象：指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行与某个平面平整的劈开的现象。
10、金刚石在小刀头上的固定方法：①机械固定。
②用粉末冶金固定。
③使用粘结或钎焊固定。
三1、精密与超精密磨料加工：固结磨料加工、游离磨料加工固结磨料加工：固结磨具、涂覆磨具游离磨料加工：精密研磨、精密抛光2、精密磨削主要是依靠砂轮具有微刃性和等高性的磨料实现的。
3、精密磨削机理①微刃的微切削作用②微刃的等高切削作用③微刃的滑挤、摩擦、抛光第四章、1、电火花加工机理：基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工。
特种加工讲义
特种加工讲义第一节电火花线切割加工一、电火花线切割加工电火花线切割加工，是利用连续移动的金属丝作为工具电极（电极丝），沿着给定的几何图形轨迹，进行脉冲放电蚀除金属的原理加工工件的方法。
二、电火花线切割加工的特点1)电火花线切割能加工传统方法难于加工或无法加工的高硬度、高强度、高翠性、高韧性等导电材料及半导体材料。
2)由于电极丝细小，可以加工细微异型孔、窄缝和复杂形状零件。
3)零件被加工表面受热影响小，适合于加工热敏感性材料；同时由于脉冲能量集中在很小的范围内，加工精度高。
4)加工过程中，电极丝与零件不直接接触，无宏观切削力，有利于加工低刚度零件。
5)由于加工产生的切缝窄，实际金属蚀除量很少，材料利用率高。
6)直接利用电能进行加工，电参数容易调解，便于实现加工过程自动控制。
7)生产效率相对较低，电极丝有损耗，对零件的拐角最小半径有限制。
三、电火花线切割加工主要应用的领域1）模具制造，如冲材模、拉伸模、拉丝模等。
2）加工样板、成型刀具等。
3）加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的零件，射流元件、激光器件等微孔与窄缝。
4）加工各种特殊材料和特殊结构的零件，如仪器仪表、钟表等零件，以及齿轮、薄壳器件等。
5）稀有贵重金属的切割；各种特殊结构零件的切断等。
四、电火花线切割机床安全操作规程作为电火花线切割加工的安全技术规程，可从两个方面考虑：一方面是人身安全，另一方面是设备安全。
大体有以下几点：1）操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机后应按设备润滑要求，对机床有关部位注油润滑。
润滑油必须符合机床说明书的要求。
2）操作者必须熟悉线切割加工工艺，恰当地选取加工参数，按规定操作顺序操作，防止造成断丝等故障。
3）用手摇柄操作储丝筒后，应及时将摇柄拔出，防止储丝筒转动时将摇柄甩出伤人。
装卸电极丝时，注意防止电极丝扎手。
换下来的废丝要放在规定的容器内，防止混入电路中和走丝系统中去，造成电气短路、触电和断丝等事故。
注意防止因丝筒惯性造成断丝及传动件碰撞。
金工实习—特种加工
5.直线（斜线）插补
代码为G01，格式：G01 X x Yy
使电极丝从当前位置以加工速度从起点运行至终 点。
例1 ： 如图所示，电极丝从A点以进给速度移 动到B点，试分别用绝对方式和增量方式编 程。
1.常用功能代码
代码 功能说明
格式
2.工件坐标系设定
代码为G92,格式：G92 Xx Yy （1）用G92设定工件坐标系时不需要找机床 原点。 （2）将加工时绝对坐标原点（程序原点）设 定在距钼丝中心现在位置一定距离处。 （3）G92是用来确定加工起点在工件坐标系 中的实际位置的。
3.绝对编程方式
2.电火花加工过程
3.电火花加工的特点
（1） 属于不接触加工；
（2） 加工过程中没有宏观切削力；
（3）打破了传统的“以硬克软”的规律，
可以“以柔克刚”。
三、电火花成型加工机床结构
• 机床主体、 电源箱、工 作液、工作 循环过滤系 统及附件等 组成。
1. 主轴头
作用——安装电极并控制电极与工件之间的 放电间隙。
（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 。
（5）确定加工指令Z 直线的加工指令用L表示，L后面的数字表 示该线段所在的象限。
例1： 编写如图所示线段OA的程序，单位为 mm。
4.圆弧编程
编程如下：
(三）电火花线切割的自动编程
对于图形复杂或具有非圆曲线的情况，手工编程工 作量大且易于出错，这时应考虑自动编程。
特种加工知识点总结
特种加工知识点总结一、特种加工的基本概念特种加工是相对于普通的机械加工而言的，它的加工对象往往是一些特殊材料或者特殊形状的工件。
特种加工包括磨削加工、化学加工、电火花加工、激光加工等多种具有特殊技术要求的加工方法。
特种加工需要根据不同的加工对象和加工要求选择不同的加工方法和设备，因此对操作人员的技术水平要求较高。
二、特种加工的技术要求1. 精度要求高：特种加工往往是为了满足工件的高精度要求而进行的，因此在加工过程中需要对加工设备和工艺进行严格把控，保证加工精度的稳定和可靠。
2. 加工工艺复杂：特种加工往往需要在特殊的环境条件下进行，需要使用特殊的工艺方法和设备，操作人员需要具备丰富的经验和技术知识才能胜任。
3. 安全要求高：特种加工通常涉及到高温、高压、有毒物质等危险因素，因此需要对操作人员进行严格的安全培训，严格执行安全操作规程，确保操作人员的人身安全。
4. 对操作人员的技术水平要求高：特种加工往往需要经过专门的培训和技术储备才能胜任，要求操作人员具备丰富的经验和较高的技术水平。
三、常见的特种加工方法1. 磨削加工：磨削加工是利用磨削工具对工件进行切削加工的一种加工方法，它可以获得高精度和良好的表面质量，适用于对硬度较高的材料和高精度要求的工件进行加工。
2. 化学加工：化学加工是利用化学腐蚀或化学反应对工件表面进行加工的一种加工方法，它可以对工件进行精细的加工，尤其适用于对薄壁、复杂结构的工件进行加工。
3. 电火花加工：电火花加工是利用电火花在工件表面产生放电，通过放电烧蚀工件表面的一种加工方法，适用于对硬度很高的材料进行加工。
4. 激光加工：激光加工是利用激光束对工件进行加工的一种加工方法，它可以进行高精度、高速度、无接触的加工，适用于对特殊形状和特殊材料进行加工。
四、特种加工的应用领域1. 航空航天领域：航空航天领域对零部件的精密度和表面质量有着很高的要求，因此需要利用特种加工方法对零部件进行加工，以满足其高精度要求。
9大特种加工工艺，全会的都是高手！
9大特种加工工艺，全会的都是高手！1电火花加工（1）基本原理电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文为Electrical Discharge Machining，简称EDM。
电火花加工适用于精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角等复杂部件的加工。
当刀具难于够到复杂表面时，在需要深度切削的地方，在长径比特别高的地方，电火花加工工艺优于铣削加工。
对于高技术零件的加工，铣削电极再放电可提高成功率，相比高昂贵的刀具费用相比，放电加工更合适。
另外，在规定了要作电火花精加工的地方，用电火花加工来提供火花纹表面。
在高速铣加工迅速发展的今天，电火花加工发展空间受到了一定的挤压。
在此同时，高速铣也给电火花加工带来了更大的技术进步。
如：采用高速铣来制造电极，由于狭小区域加工的实现和高质量的表面结果，让电极的设计数量大大降低。
另外用高速铣来制造电极也可以使生产效率提高到一个新的层次，并能保证电极的高精度，这样使电火花加工的精度也提高了。
如果型腔的大部分加工由高速铣来完成，则电火花加工只作为辅助手段去清角修边，这样留量更均匀、更少（2）基本设备：电火花加工机床（3）主要特点能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
电火花加工具有如下特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力，适用于低刚度工件和微细结构的加工：脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。
特种加工知识点,考点总结。
@特种加工的产生及发展：1解决各种难切削材料的加工问题2解决各种特殊复杂表面的加工问题3解决各种超精、光整、特殊要求的零件加工问题@常见特种加工种类：电火花加工、电化学加工、高能束加工、超声加工、化学加工、快速成形@对材料可加工性和结构工艺性等的影响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改变了新产品的试制模式4很大程度上影响了产品零件的结构设计5传统的结构工艺性好坏衡量标准的重新审视6成为微细加工和纳米加工的主要手段@电火花加工原理：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对侵蚀多余的金属，以使零件的尺寸、形状和表面质量达到预定要求的加工方法。
@电火花腐蚀产生原因：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熔化、气化而被腐蚀掉，形成放电凹坑@电火花加工的特点：优点：1适合于任何难切削材料的加工2可以加工特殊及复杂形状的表面和零件局限性:1主要用于加工金属等导电材料2加工速度较慢3存在电极损耗@电火花加工机理：实验结果表明，电火花加工的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的结果。
这一过程大致可分为以下几个连续的阶段: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、气化热膨胀3电极材料的抛出4极间介质的消电离@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”。
@产生极性效应的原因：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作用，正、负极表面分配到的能量不一样是极性效应的根本原因。
@金属材料热学常数对电蚀量的影响：1脉冲放电能量相同时，熔点、沸点、比热容、熔化热、气化热越高，电蚀量越少；2热传导率越大，电蚀量越少；3单个脉冲能量一定时，脉冲电流幅值越小，则脉宽越长，散失的热量越多。
特种加工精品讲义
改变了零件的典型工艺路线
以前的典型工艺路线是先加工后淬火，特种加工的工艺 路线是先淬火后加工
一、特种加工技术 1.3 特种加工对机械制造工艺技术的影响 改变了试制新产品的模式
电火花加工原理
利用浸在工作液中的两
极间脉冲放电时产生的 电蚀作用蚀除导电材料 的特种加工方法，又称 放电加工或电蚀加工
英文简称：EDM
1-自动进给调节装置 2-工具 3-工作液
Electrical Discharge Machining
4-工件 5-工作液泵 6-脉冲电源
电火花加工原理
一、特种加工技术 2、常见的特种加工方法 2.1 电火花加工
电铸成型加工原理 电铸成型是利用电化学过程中的阴极沉积现象来进行成型加工的，即 在原模上通过电化学方法沉积金属，然后分离以制造或复制金属制品
一、特种加工技术 2、常见的特种加工方法 2.2 电化学加工 电镀和电刷镀产品
电火花加工中心
电火花加工
一、特种加工技术 2、常见的特种加工方法 2.1 电火花加工
电火花加工的适用范围
电火花穿孔加工
进给方向 电火花型腔加工 工具电极
进给方向
工作液 工件 工具电极 工件
一、特种加工技术 2、常见的特种加工方法 2.1 电火花加工
电火花加工的适用范围
磨削平面及圆弧面
平面 强化金属表面
增材法加工
熔丝堆积法
FDM
一、特种加工技术 1.2 特种加工的种类及适用范围
一、特种加工技术 1.2 特种加工的种类及适用范围
特种加工技术知识要点
1、什么是极性效应，产生极性效应的原因，影响极性效应的因素？2、什么是正极性加工？什么是负极性加工？什么时候采用正极性加工？什么时候采用负极性加工？要在加工过程中利用极性效应，应采用什么样的脉冲电源？3、电参数主要是指哪几个？指出电参数对电蚀量的影响？电加工工作过程中工作液的作用？4、指出影响加工稳定性的因素？应采用那些措施提高加工稳定性？5、什么是加工速度？如何提高加工速度以及应注意的事项？采用哪个指标度量工具电极损耗？如何降低工具电极损耗（指出具体措施）？6、影响加工精度的主要因素有哪几个？如何提高加工精度（是指措施）？7、电火花加工的表面质量主要包括那几部分？指出表面粗糙度与脉冲能量的关系？电火花加工的表面粗糙度与加工速度的关系如何？影响表面粗糙度的因素？8、电火花加工过程中材料的表面层由哪两部分组成？并指出它们的特点？9、指出型腔模电火花加工常用的工艺方法？及各种方法的特点？10、穿孔和型腔加工的主要工艺指标？对加工过程起重大影响的主要因素有那些？11、要利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工，必须解决那几个问题？指出具体措施？12、指出电火花加工的特点？13、电加工工作过程中工作液的作用？14、简述金属材料的热学常数对电蚀量的影响？15、自动进给调节系统的作用？16、自动进给调节系统的基本组成？指出各部分的作用？17、指出电火花穿孔加工机床的主要组成部分？并指出主机主要由哪几部分组成？18、在冲模的电火花加工中，指出直接用凸模加工凹模的各方面注意事项？19、电火花表面强化的原理及电火花表面层的特点？20、纯铜电极和石墨电极的特点？21、穿孔和型腔加工的主要工艺指标？22、对加工过程起重大影响的主要因素有那些？23、型腔加工中电归准的选择、电归准转换的原则？单电极平动发加工平动量分配的一般原则？24、小孔、小深孔加工的特点及注意事项？*25、加工型腔模时，电极的设计应考虑哪些方面的因素？并依据给定型腔设计电极？26、脉冲电源的分类？27、指出高速走丝线切割加工和低速走丝线切割加工的不同点？（至少8方面）28、指出电火花线切割加工机床的主要组成部分？指出电火花线切割加工机床的机床本体的主要组成部分？29、指出线切割加工与电火花加工的不同点？30、电火花线切割加工机床依据不同标准有不同的分类方法，根据电极丝运动的方向和速度可分为（）、（）两类；根据控制方式可分为（）、（）、（）三类；按加工尺寸大小可分为（）、（）、（）三类；电火花线切割加工机床的主要由（）、（）、（）、（）、（）等几部分组成。
特种加工技术资料
4.如何合理选择数控电火花成型加工的电加工工艺参数？ A:粗加工时，应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，可获得较高的材 料加工生产率。而精加工时，应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能 量，可获得加工工件较低的表面粗糙度。
5.电火花线切割加工和电火花成型加工有哪些共性和不同点？ A:本质是一样的，都属电加工一类。 放电介质不同：电火花成型用铜或者石墓电极，电极形状各异；线切割 用钼丝加工。
特种加工技术资料
更新时间：2014-9-9
特种加工技术包括电火花加工、电化学加工、高能束加工、等离子 弧加工、超声加工、化学加工等，与传统机械加工方法相比，其最大的 优点是加工材料范围广，可以加工任何强度、硬度、韧性、脆性的金属 或非金属材料。此外，利用特种加工技术还可解决各种特殊复杂表面及
超精、光精表面的加工问题。目前，特种加工技术已成为机械制造技术
中不可缺少的一个组成部分。
资讯： 1.国防科技大学成功研制磁流变、离子束两种超精抛光装备 2.电子束焊接成功运用于歼十制造
3.电火花成型电极设计
必答： 1.什么是特种加工技术? A: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
用途不同：电火花成型主要用于模具的型腔形状加工，线切割主要用于
轮廓切割加工。
6.激光加工装置有哪些部分组成？激光加工常用的激光器有哪些？ A:激光加工的基本设备主要由激光器、电源、光学系统及机械系统等四 大部分组成。激光器是激光加工设备的重要组成部分，目前常用的激光 器按激活介质的种类可以分为固体激光器、气体激光器、半导体激光器
和液体激光器四类。而按激光器的工作方式又可大致分为连续激光器和
脉冲激光器两种。
特种加工要点
4电火花加工的准备工作有电极准备、电极装夹、工件准备、工件装夹、电极工件的校正定位等
3、放电间隙
4、加工精度
5、电极丝损耗量—对高速走丝机床
14.电化学加工有三种不同的类型：
第Ⅰ类是利用电化学反应过程中的阳极溶解来进行加工，主要有电解加工和电化学抛光等；
第Ⅱ类是利用电化学反应过程中的阴极沉积来进行加工，主要有电镀、电铸等；
第 Ⅲ 类是利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工工艺进行加工，目前主要有电解磨削、电化学阳极机械加工
15电解加工的基本设备包括直流电源、机床及电解液系统三大部分。
电解加工常用的直流电源为硅整流电源和可控硅整流电源
16.常用的电解液有NaCl、NaNO3、NaClO3 三种。
17.超声波加工是磨粒的机械撞击和抛磨作用以及超声波空化作用的综合结果，磨粒的撞击作用是主要的。因此，材料愈硬脆，愈易遭受撞击破坏，愈易进行超声波加工
(3) 易于加工成精密、微细的花纹，采用精密加工时能达到优于1.25 μm的表面粗糙度。
(4) 因其韧性大，故机械加工性能差，磨削加工困难。
(5) 适宜于做电火花成型加工的精加工电极材料。
黄铜电极的特点(1) 在加工过程中稳定性好，生产率高。(2) 机械加工性能尚好，它可用仿形刨加工，也可用成型磨削加工，但其磨削性能不如钢和铸铁。(3) 电极损耗最大
18.激光加工的基本设备由激光器、导光聚焦系统和加工机(激光加工系统)三部分组成。
§10-2 特种加工技术
加工时，工具以一定的静压力压在工件上， 加工区域送入磨粒悬浮液。超声波发生器产 生超声频电振荡，通过超声换能器将其转变 为超声频机械振动，借助于振幅扩大棒把振 动位移振动放大，驱动工具振动。材料的碎 除主要靠工具端部的振动直接锤击处在被加 工表面上的磨料，通过磨料的作用把加工区 域的材料粉碎成很细的微粒，从材料上碎除 下来。由于磨料悬浮液的循环流动，磨料不 断更新，并带走被粉碎下来的材料微粒，工 具逐渐伸入到材料中，工具形状便复现在工 件上，工具材料常用不淬火的45钢，磨料常 用碳化硼或碳化硅、氧化铝、金刚砂粉等。
(3)电化学加工 利用电能转化为化学能进行加工，如电解加 工、电镀、刷镀、镀膜和电铸加工等。 (4)激光加工 利用激光光能转化为热能进行加工。 (5)化学加工 利用化学能或光能转换为化学能进行加工， 如化学铣削和化学刻蚀(即光刻加工)等。 (6)复合加工 将机械加工和特种加工叠加在一起就形成复 合加工。如电解磨削、超声电解磨削等。
(2)超声波加工的特点和应用 超声波磨料流加工适宜加工各种硬脆材料，尤 其是电火花加工和电解加工无法加工的不导电 材料和半导体材料，如玻璃、陶瓷、半导体、 宝石、金刚石等。对于硬质的金属材料，如淬 硬钢、硬质合金等，虽可进行加工，但效率低。 近十几年来，超声波加工与传统的切削加工技 术相结合而形成的超声波振动切削技术得到迅 速的发展，并在生产实际中得以广泛的应用。 超声波车削、超声波磨削、超声波钻孔等在金 属材料，特别是难加工材料的加工中取得良好 的效果。加工精度、加工表面质量显著提高。
3)特种加工中，工具的硬度和强度可以低于工 件的硬度和强度，因为它主要不是靠机械力 来切削，同时工具的损耗很小，甚至无损耗， 如激光加工、电子束加工、离子束加工等。 适于加工脆性材料、高硬材料、精密微细零 件、薄壁零件、弹性零件等易变形零件。
第一节-特种加工技术
2.电火花加工的局限性：
(1)电火花加工生产效率低。 (2)被加工的工件只能是导体. (3)存在电极损耗,这就影响了成型精度。 (4)加工表面有变质层。 (5)加工过程必须在工作液中进行。电火花加工时 放电部位必须在工作液中,否则将引起异常放电。 (6)线切割加工有厚度极限。
60年代初,上海科学院电工研究所成功研制了我国第一台靠模仿形电 火花线切割 机床。随后又出现了具有我国特色的冷冲模工艺,即直接采用凸模打凹 模的方法,使凸凹模配合的均匀性得到了保证,大大简化了工艺过程。
60年代末,上海电表厂张维良工程师在阳极切割的基础上发明了我国 独有的高速走丝线切割机床。上海复旦大学研制出电火花线切割数控 系统。
电火花加工
一、加工原理
电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时 产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电 加工或电蚀加工，英文简称EDM.
电火花加工的基本概念和特点
电火花加工的基本概念：
电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining 简称EMD）。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,靠放电时产生的局部、瞬时 的高温将金属蚀除下来。这种利用火花放电产生的腐蚀现象 对金属材料进行加工的方法叫电火花加工。
国外电火花加工的发展
目前计算机技术广泛应用于工业领域,电火花加工实 现了数控化和无人化。美国、日本的一些电火花加工设 备生产公司依靠其精密机械制造的雄厚实力,通过两轴、 三轴和多轴数控系统、自动工具交换系统及采用多方向 伺服的平动、摇动方案,解决了电火花加工技术中一系列 实质性的问题。随着具有高精度、高刚度、高自动化、 高加工表面粗糙度的机床不断出现,使加工的功能及范围 不断扩大。如今,在国际上,电火花加工可以加工大至数十 吨重的模具和零件,小至只有几微米的微孔。
特种加工重难知识点总结
数控加工重难知识点精选第一章：概论1.特种加工，非传统加工（Non-Traditional Machining），非常规机械加工（Non-Conventional Machining）外因：社会需求内因：解决社会需求2.特种加工与切削加工本质不同点：①主要靠其他能量非机械能去除金属材料②工具硬度可低于被加工材料硬度③加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力3.特种加工对材料可加工性，结构工艺性等影响：①提高材料可加工性②改变零件的典型工艺路线③改变了试制新产品的模式④对产品的结构设计影响大⑤对传统的结构工艺性好坏需重新衡量⑥是微细加工和纳米加工的主要手段第二章：电火花加工1.电火花加工（Electrical Discharge Machining/EDM）：在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性火花放电，靠放电时局部瞬时高温把金属蚀除2.原理：基于工具和工件之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象来蚀除多余金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的预定加工要求3.必备条件：·必须使工具电极和工件被加工表面之间保持一定放电间隙（0.02~0.1mm）·火花放电必须是瞬时脉冲性放电·火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行4.优点：①适合于任何难切削导电材料的加工②可以加工特殊及复杂形状的表面和零件5.缺点：①主要用于加工金属等导电材料②一般加工速度较慢③存在电极损耗6加工机理/物理本质/放电过程/微观过程：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，气化热膨胀③电极材料的抛出④极间介质的消电离7.极性效应：电火花加工过程中，正极、负极都会受到电蚀，且电蚀量不同。
8.工作液作用：形成火花击穿放电通道，绝缘介质，工件冷却消离，排除电蚀产物，压缩放电通道，提高放电能量密度和效率过滤方法：①自然沉淀法②介质过滤法9.电源：常用为单向脉冲直流电源；其作用：把工频交流电源转换成一定频率的单向脉冲电流，以提供能量蚀除金属10.RC线路脉冲电源：缺点：1.电能利用效率低 2.生产效率低 3.无开关元件隔离，影响稳定性优点：1.结构简单，成本低 2.可用作光整加工和精微加工11.晶体管式脉冲电源；：优点：脉冲波形好、脉冲频率高、脉冲参数易调节、易于实现自动化12.自动进给调节系统的要求：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13.电火花加工用的自动进给调节系统种类：①电液压式②步进电机式③直流伺服电机式④交流伺服电机式⑤直线电机式⑥宽调速力矩电机式14腔模的电火花加工：单电极平动法，多电极更换法和电解电极加工法15.电火花正常加工时，工具和工件间有一放电间隙，间隙过大电压不击穿绝缘工作液16.机床组成：主机，脉冲电源，自动进给调节系统，工作液净化，循环系统第三章：电火花线切割加工1.电火花线切割（Wire Cut EDM/WEDM）概念：用线状电极（钼丝，铜丝）靠火花放电对工件进行切割2.原理：利用移动的金属导线做电极，利用数控技术对工件进行脉冲火花放电进行切割3.分类：①往复高速走丝电火花切割机床（8~10m/s）--快走丝，②单向低速走丝电火花线切割机床（0.2m/s）--慢走丝4.电火花线切割和电火花成形共性：①线切割的加工电压，电流波形②加工机理，生产率，表面粗糙度，材料可加工性5.异性：①电极工具是直径较小的细丝，所以脉冲宽度，平均电流不能太大，加工工艺参数范围较小②采用水或水基工作液，不会引燃起火，但工作液电阻率小，开路状态有点解电流③一般没有稳定的电弧放电状态，工件接正极why？④⑥电极与工件之间存在“疏松接触”式轻压放电现象⑤省掉了成形的工具电极⑥电极丝比较细，可加工微细异形孔，窄缝和复杂形状⑦单位长度电极丝损耗少，对加工精度影响小6.加工应用范围：加工模具，切割电火花成形加工用的电极，加工零件7.电火花线切割机床控制系统作用①按加工要求自动控制电极丝相对控制弓箭的运动轨迹②自动控制伺服系统的进给速度，保持恒定的放电间隙，防止开路和短路8.具体功能包括：①轨迹控制 ②加工控制9.工艺指标①切割速度 ：2/min mm②表面粗糙度 ： a m R μ③电极丝损耗量：每100002m 直径减少量 0.01mm ≤④加工精度： 0.010.020.0020.005mmm μ 快速/慢速丝10.工艺指标影响因素：①电极丝及其移动速度 ②工件厚度和材料 ③预置进给速度11.扩展应用加工螺旋、双曲线表面、正弦曲面等第四章：电化学加工1.电化学加工（Electro Chemical Machining/ECM ）：从工件上去除金属的电解加工，向工件上沉积金属的电镀，涂覆，电铸。
特种加工复习要点
特种加工复习要点一、1.电火花加工经历了哪些阶段? （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、气化热膨胀（电能变成动能，动能通过碰撞又转变成热能）（3）电极材料的抛出（通过工作液的气化和金属材料熔化、气化，热膨胀产生很高的瞬时压力）（4）极间介质的消电离2.特种加工的使能方式：热能、电能、光能、电节能、化学能、声能3．工件材料的去除形式：溶化、气化、电解4.特种加工按使能方式分（1）电加工：电解加工、电火花成型加工、电火花线切割加工（2）高能束流：激光加工、电子束加工、离子束加工、水射流加工（3）复合加工：超声加工、电解磨削5.电火花成型加工被广泛用于加工模具型腔的原因：可以加工尖角、锐边等几何细节6.电极损耗比的意义：工具电极的损耗量与工件去除量之比7.用电极损耗比评价电火花成型加工过程中电极损耗程度的理由：电极损耗量与工件去除量有关8.为了最大限度减少电极损耗：粗加工——半精加工——精加工9.影响电火花加工效率或速度的主要因素：单脉冲能量、放电频率、有效放电率（增大单脉冲放电能量，提高脉冲放电的频率，提高有效放电率）10.电极材料热学常数：熔点、沸点、热导率、比热容、熔化热、气化热等11.（1）紫铜：熔点虽低，但导热性好，因此损耗也小，可用作中小型腔加工（2）石墨：热血性能好，且容易吸附游离碳补偿电极损耗，且加工工艺性好，也被广泛应用。
但石墨电极表面光洁度与石墨材质结构关系密切，石墨电极很难加工出表面光洁度很高的表面光洁度，加工工件表面的表面光洁度可能不高（好加工）12.降低电火花加工的电极损耗措施：（1）合理地选择电极材料（热学常熟高）（2）利用电极表面的涂覆作用（必须采用负极性加工）（3）控制放电电流的上升速度（4）采用分布加工的工艺路线13.电火花加工的主要工艺指标：表面光洁度（粗糙度）、加工速度、电极损耗比14.最佳放电间隙的定义：在保证稳定加工的前提下，能达到最大加工速度的最大间隙（间隙：30~40um 电压：30V）15.测量方法：（1）峰值电压检测法，适用于独立式脉冲电源（2）平均值检测法，适用于非独立式脉冲电源，如RC电源16.（1）慢走丝：丝振小，切缝小，切割精度高；可实现自动穿孔，大锥度切割功能；丝只有一次性使用，一方面损耗问题对精度影响可排除，另一方面也造成成本提高走丝速度：0.2m/s，丝径0.3mm~0.01mm （2）快走丝：有利于排屑，提高加工速度；电极丝可重复使用，运行成本低；丝振难以克服，加工精度不及慢走丝速度：8~10m/s，丝径 0.1~0.16mm 17.电极击穿的阶段：极间介质的电离、击穿，形成放电通道，通道内的带电粒子撞击电极表面，使动能转化为电能，进而转化为热能，使电极表面瞬时达到很高的温度18.电火花放电是过渡过程，持续时间0.1us~10us19.电火花线切割加工：型芯、脱模锥度、凸模（至少四轴联动）20.电解加工（1）突出优点：加工效率高；表面质量好；光洁度好（2）存在的主要问题：加工精度难以控制；产生腐蚀污染21.电解加工产生复制误差主要发生在：初始加工间隙最大的地方22.电解加工的加工间隙（1）端面平衡间隙23. 在厚度为 64mm的低碳钢钢板上用电解加工方法加工通孔，已知阴极直径24mm，端面平衡间隙∆ b＝0.2mm。
特种加工复习纲要(老师给的)汇总
特种加工复习纲要一、重点章节：电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、快速成型制造等。
题型：填空、概念、问答、计算等。
二、重点概念特种加工：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，也被称为非传统加工技术。
极性效应在电火花加工中，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。
浓差极化：在外电场的作用下，在阳极极化过程中，电化学反应进行得很快，而电极表面液层中金属离子的扩散和迁移的速度较慢，来不及扩散到溶液中去，使阳极表面造成金属离子堆积，引起电位值增大。
电解加工：是利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理来去除工件材料的制造技术。
平衡间隙：当电解加工一定时间后，工件的溶解速度和阴极的进给速度相等，加工过程达到动态平衡，此时的加工间隙为平衡间隙。
吸附效应：在采用负极性加工时，在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳胶粒，在合适的脉宽、脉间条件下将在放电的正极上形成一定强度和厚度的化学吸附碳层，即炭黑膜，叫吸附效应。
利用吸附效应可以降低电极损耗。
电化学加工：是指通过电化学反应从工件上去除或在工件上镀覆金属材料的特种加工方法。
激光加工：是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一种特种加工技术。
电化学钝化金属在电解液中电解时，电流密度增加到一定值后，金属溶解速度在大电流密度下维持一段时间后反而下降，使铁成稳定状态不再溶解。
称为电化学钝化极化:当电解液有电流通过时，电极电位的平衡状态遭到破坏，使阳极的电极电位向正移、阴极的电极电位向负移，这种现象称为极化。
跃迁:被激发到高能级的原子一般是很不稳定的，它总是力图回到能量较低的能级去，原子从高能级回落到低能级的过程称为跃迁。
快速成形技术：是由CAD模型直接驱动的，快速制造任意复杂形状的三维物理实体的技术。
特种加工复习汇总
特种加工的本质⏹不是主要依靠机械能，而是用其他能量来去除金属材料；⏹工具硬度可以低于被加工材料的硬度；⏹加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
⏹利用工具和工件之间不断的脉冲性火花放电产生的局部、瞬时的高温把金属蚀除下来。
由于加工过程中可以看到火花，故称电火花加工第二章实现电火花加工必须具备的条件：1.必须使工具和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙。
2.火花放电必须是瞬时的脉冲性的放电，放电持续一段时间后，需停歇一段时间3.火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。
电火花加工优点：4.适合于加工任何难切削材料5.可以加工特殊及复杂形状的表面和零件局限性：6.主要用于金属加工。
在一定条件下可以加工半导体和非导体材料7.加工速度较慢8.存在电极损耗电火花加工四个联系阶段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、气化热膨胀3.电极材料的抛出4.极间介质的消电离电火花加工过程中正负极都会受到电腐蚀，即使材料相同,其电腐蚀程度也不同。
这种由于正负极不同而引起电腐蚀量不一样的现象，称为极性效应。
⏹表面质量主要包括：⏹表面粗糙度表面变质层表面力学性能对脉冲电源的总体要求⏹有较高的加工速度工具电极损耗低加工过程稳定性好工艺范围广自动进给调节系统的任务和作用：维持一定的“平均”放电间隙，保证电火花加工正常而稳定地进行自动进给调节系统的技术要求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有必要的稳定性此外，自动进给装置还要求体积小，结构简单可靠且维修操作方便等测量环节直接测量间隙的大小是很困难的，测量与间隙大小成比例的电信号间接反映放电间隙的大小电火花加工机床应用最多的是电火花穿孔成形加工机床和电火花线切割机床电火花加工机床组成由机床本体（主机）、脉冲电源柜、工具电极夹具和工作液循环过滤系统组成工件准备与电规准⏹工件准备：⏹应先加工预孔并留适当加工余量，然后热处理。
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1、什么是极性效应，产生极性效应的原因，影响极性效应的因素？
2、什么是正极性加工？什么是负极性加工？什么时候采用正极性加工？什么时候采用负极性加工？要在加工过程中利用极性效应，应采用什么样的脉冲电源？
3、电参数主要是指哪几个？指出电参数对电蚀量的影响？电加工工作过程中工作液的作用？
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5、什么是加工速度？如何提高加工速度以及应注意的事项？采用哪个指标度量工具电极损耗？如何降低工具电极损耗（指出具体措施）？
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7、电火花加工的表面质量主要包括那几部分？指出表面粗糙度与脉冲能量的关系？电火花加工的表面粗糙度与加工速度的关系如何？影响表面粗糙度的因素？
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9、指出型腔模电火花加工常用的工艺方法？及各种方法的特点？
10、穿孔和型腔加工的主要工艺指标？对加工过程起重大影响的主要因素有那些？
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12、指出电火花加工的特点？
13、电加工工作过程中工作液的作用？
14、简述金属材料的热学常数对电蚀量的影响？
15、自动进给调节系统的作用？
16、自动进给调节系统的基本组成？指出各部分的作用？
17、指出电火花穿孔加工机床的主要组成部分？并指出主机主要由哪几部分组成？
18、在冲模的电火花加工中，指出直接用凸模加工凹模的各方面注意事项？
19、电火花表面强化的原理及电火花表面层的特点？
20、纯铜电极和石墨电极的特点？
21、穿孔和型腔加工的主要工艺指标？
22、对加工过程起重大影响的主要因素有那些？
23、型腔加工中电归准的选择、电归准转换的原则？单电极平动发加工平动量分配的一般原则？
24、小孔、小深孔加工的特点及注意事项？
*25、加工型腔模时，电极的设计应考虑哪些方面的因素？并依据给定型腔设计电极？
26、脉冲电源的分类？
27、指出高速走丝线切割加工和低速走丝线切割加工的不同点？（至少8方面）
28、指出电火花线切割加工机床的主要组成部分？指出电火花线切割加工机床的机床本体的主要组成部分？
29、指出线切割加工与电火花加工的不同点？
30、电火花线切割加工机床依据不同标准有不同的分类方法，根据电极丝运动的方向和速度可分为（）、（）两类；根据控制方式可分为（）、（）、（）三类；按加工尺寸大小可分为（）、（）、（）三类；电火花线切割加工机床的主要由（）、（）、（）、（）、（）等几部分组成。
31、线切割编程
32、线切割加工的主要工艺指标有那些？
33、指出线切割加工中非电参数对工艺指标的影响？
34、电解加工中，常用的电解液为（）（）（）三种。
35、电解液的参数除除成分外，还有（）（）（）（）等。
36、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。
37、电解加工较难获得尖棱尖角的工件外形。
38、电解加工中，电解液的流动方向对加工精度及表面粗糙度都有很大影响。
39、影响电解加工表面质量的因素主要有（）（）（）。
电解液系统是电解加工设备中不可缺少的一个组成部分，它的主要组成有泵、（）、过滤装置、管道和阀组成。
40、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。
41、提高电解加工精度的途径有（）、（）、（）、（）。
42、激光加工的基本设备包括（）、（）、（）、（）。
43、超声加工设备主要包括（）（）（）（）等四大部分。
44、电子束焊接一般不用焊条，焊接过程在真空中进行，可以在工件精加工后进
行焊接。
45、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。