机械制造技术基础--绪论--课件

机械制造技术基础机械设计制造及其自动化专业选修课程机械设计制造及其自动化专业选修课程1PPT课件课程宗旨课程宗旨 掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。掌握机械制造技术的基础知识、基本理论和基本方法。对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握。对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握。了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。了解机械制造领域的最新成就和发展趋势。主要内容主要内容机械加工方法机械加工方法 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削机床金属切削机床机床夹具原理与设计机床夹具原理与设计机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制 工艺规程设计工艺规程设计先进制造技术先进制造技术课程简介课程简介2PPT课件技术基础课技术基础课 基础课向专业课过渡基础课向专业课过渡 工科的公共课工科的公共课 技术性强技术性强 实践性强实践性强 应用性强应用性强综合性综合性 金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具 金属切削机床金属切削机床概论概论 金属工艺学金属工艺学 机床夹具设计机床夹具设计 机械制造工艺学机械制造工艺学课程的性质课程的性质3PPT课件学习方式学习方式 课堂讲授课堂讲授讲授重点、难点讲授重点、难点考核方法考核方法 期末考试期末考试8080 平时平时2020(出勤、出勤、作业）作业）课程特点与学习方法课程特点与学习方法 综合性综合性注意联系和综合应用以往所学知识注意联系和综合应用以往所学知识 实践性实践性注意理论联系生产实际，重视实践性环节注意理论联系生产实际，重视实践性环节 灵活性灵活性掌握基本原理，活学活用掌握基本原理，活学活用4PPT课件教材教材主要参考主要参考教材教材11陈日曜主编，陈日曜主编，金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具,机械工业出版社。机械工业出版社。22戴曙主编，戴曙主编，金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床,机械工业出版社。机械工业出版社。33曾志新等，机械制造技术基础曾志新等，机械制造技术基础 ，武汉理工大学出版社。，武汉理工大学出版社。44王先逵主编，机械制造工艺学，机械工业出版社。王先逵主编，机械制造工艺学，机械工业出版社。55邓文英主编，金属工艺学，高等教育出版社。邓文英主编，金属工艺学，高等教育出版社。卢秉恒主编，机械制造技术基础，机械工业出版社。卢秉恒主编，机械制造技术基础，机械工业出版社。5PPT课件一、制造业与制造技术一、制造业与制造技术1.1.生产定义生产定义生产定义生产定义 从从系系统统的的观观点点，生生产产可可以以定定义义为为将将生生产产要要素素转转变成生产财富并创造效益的输入输出系统。变成生产财富并创造效益的输入输出系统。绪论 广义理解：制造=生产6PPT课件2.制造的概念“小制造”狭义:将原材料转变为产品的全过程。包括生产准备、毛坯制作、零件加工、检验、装配、包装运输等。7PPT课件产品制造的全过程产品制造的全过程市场需市场需求调研求调研产品设产品设计开发计开发产品产品 制造制造售后服售后服务回收务回收 产品产品 销售销售“大制造大制造”广广义是将社会资源（物料、能源、是将社会资源（物料、能源、设备、设备、信息、人力信息、人力等）转化为产品的全过程，是一个等）转化为产品的全过程，是一个综合的合的系统。系统。8PPT课件 美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业列美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业列为制造业。为制造业。3.制造业制造业:对原材料进行加工或再加工，对原材料进行加工或再加工，及及装配的工业的总称装配的工业的总称.制造系统制造系统 是指覆盖产品全生命周期的制造是指覆盖产品全生命周期的制造活动所形成的系统，即设计、制造、装配及活动所形成的系统，即设计、制造、装配及市场乃至回收的全过程。市场乃至回收的全过程。9PPT课件4.制造技术制造技术是使原材料变成产品的技术的总称制造技术是使原材料变成产品的技术的总称。是国民是国民经济得以发展，也是制造业本身赖以生存的关键基础技经济得以发展，也是制造业本身赖以生存的关键基础技术。术。与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也有与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的各广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产品个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息处概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息处理系统。理系统。10PPT课件二、二、二、二、制造业的发展及其在国民经济中的地位制造业的发展及其在国民经济中的地位制造业的发展及其在国民经济中的地位制造业的发展及其在国民经济中的地位人人类类从从原原始始社社会会使使用用石石器器到到现现在在应应用用现现代代化化的的机机器器装装备备和和先先进进的的工工艺艺技技术术，逐逐步步加加强强了了控控制制自自然然、开开发发和和利利用用自自然然的的能能力力。制制造造业业为为人人类类创创造造着着辉辉煌煌的的物物质文明。质文明。1.1.制造业的发展制造业的发展制造业的发展制造业的发展11PPT课件1)设备：向数控技术，精密，超精密，高速，超高设备：向数控技术，精密，超精密，高速，超高 速方向发展；速方向发展；普通设备加工精度普通设备加工精度 10 mm 精密加工精密加工 1mm 超精密加工超精密加工 0.1mm2)刀具材料：向超硬，高硬度，耐热方向发展；刀具材料：向超硬，高硬度，耐热方向发展；3)生产规模：向大批量，变批量，多品种方向发展生产规模：向大批量，变批量，多品种方向发展4)生产方式：向柔性自动化，智能自动化方向发展生产方式：向柔性自动化，智能自动化方向发展5)提提倡倡绿绿色色制制造造技技术术:综综合合考考虑虑社社会会、环环境境、资资源源等可持续发展因素等可持续发展因素 发展趋势发展趋势12PPT课件 制造业是工业的主体，是提供生产工具、生活资料、科技手制造业是工业的主体，是提供生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等的手段以及它们进步的依托，是现代化的动力段、国防装备等的手段以及它们进步的依托，是现代化的动力源，是现代文明的支柱源，是现代文明的支柱。2.2.制造业在国民经济中的地位 机械制造业是制造业的基础机械制造业是制造业的基础,是重中之重。是重中之重。13PPT课件美国美国68%的财富来源于制造业的财富来源于制造业日本国民总产值的日本国民总产值的49%由制造业提供由制造业提供中国的制造业在工业总产值中也占有中国的制造业在工业总产值中也占有40%的比例的比例 可以说，没有发达的制造业就不可能有国家真正的繁荣和可以说，没有发达的制造业就不可能有国家真正的繁荣和富强。富强。制造业在众多国家尤其是发达国家的国民经济中占有十制造业在众多国家尤其是发达国家的国民经济中占有十制造业在众多国家尤其是发达国家的国民经济中占有十制造业在众多国家尤其是发达国家的国民经济中占有十分重要的位置，是国民经济的分重要的位置，是国民经济的分重要的位置，是国民经济的分重要的位置，是国民经济的支柱产业。支柱产业。支柱产业。支柱产业。14PPT课件三、本课程的任务和要求三、本课程的任务和要求1.1.掌握金属切削基本规律，按加工条件选择切削用量，掌握金属切削基本规律，按加工条件选择切削用量，计算切削力、切削功率等；计算切削力、切削功率等；2.2.掌握机械加工基本知识，能选择加工方法和机床、刀掌握机械加工基本知识，能选择加工方法和机床、刀 具、夹具及加工参数；具、夹具及加工参数；3.3.熟悉各种机床的构造、用途、工艺范围，具有通用机熟悉各种机床的构造、用途、工艺范围，具有通用机 床传动链分析的能力。床传动链分析的能力。4.4.掌握机械加工精度和表面质量的基本知识；掌握机械加工精度和表面质量的基本知识；5.5.具备制订工艺规程的能力；具备制订工艺规程的能力；6.6.初步具备分析解决机械制造过程中工艺问题的能力；初步具备分析解决机械制造过程中工艺问题的能力；7.7.了解先进制造技术的发展。了解先进制造技术的发展。15PPT课件第一章第一章 机械加工方法机械加工方法第一节第一节 零件的成形方法零件的成形方法1.材料去除工艺（材料去除工艺（m0）按照一定的方式从毛坯上去除多余材料形成符合技术按照一定的方式从毛坯上去除多余材料形成符合技术 要求的零件的工艺方法。主要包括切削加工和特种加工。要求的零件的工艺方法。主要包括切削加工和特种加工。2.材料成形工艺（材料成形工艺（m=0）利用模型使原材料形成毛坯或零件的工艺方法。利用模型使原材料形成毛坯或零件的工艺方法。常用成形工艺方法有铸造、锻造、冲压、注塑等。常用成形工艺方法有铸造、锻造、冲压、注塑等。16PPT课件3.材料累加工艺（材料累加工艺（m0）先进制造技术之一先进制造技术之一 将零件以微元叠加的方式逐渐累加形成的工艺方法。将零件以微元叠加的方式逐渐累加形成的工艺方法。常用的工艺方法有常用的工艺方法有:光固化法（光固化法（SLA）用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线使之由点到线,由线到面顺序凝固由线到面顺序凝固,完成一个层面完成一个层面,然后升降台在垂直方向然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度移动一个层片的高度,再固化另一个层面再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体这样层层叠加构成一个三维实体.叠层制造法（叠层制造法（LOM）、激光选区烧结法（激光选区烧结法（SLS）、熔积法熔积法（FDM）、三维打印法等、三维打印法等 制造的原型可作设计评估、投标或展示的样件制造的原型可作设计评估、投标或展示的样件 看小片看小片17PPT课件第二节第二节 机械加工方法机械加工方法 零零件件制制造造是是机机器器制制造造过过程程的的基基本本单单元元。零零件件的的制制造造主主要要利利用用材材料料去去除除工工艺艺方方法法（包包括括切切削削加加工工及及特特种种加加工工）和和材材料料成成形形工工艺艺方方法法形形成成零零件件所所需需形形状状，并并且且适适时时的的将将热热处处理理工艺穿插在其中完成。工艺穿插在其中完成。绝大部分零件是通过机械加工完成的。绝大部分零件是通过机械加工完成的。18PPT课件 如图所示阶梯轴的工艺路线可以为：如图所示阶梯轴的工艺路线可以为：1）下料；）下料；2)车外圆，留磨量车外圆，留磨量0.30.5mm;3)铣键槽；铣键槽；4）热处理，）热处理，4548 HRc；5）磨外圆至图纸尺寸。）磨外圆至图纸尺寸。工艺规程：工艺规程：选用毛坯大小，选选用毛坯大小，选择加工方法，加工顺序，确定择加工方法，加工顺序，确定加工过程，使用机床，刀具切加工过程，使用机床，刀具切削参数和其他工艺信息等系列削参数和其他工艺信息等系列问题，完成这些工作就是制定问题，完成这些工作就是制定工艺规程。工艺规程。工艺路线：工艺路线：仅列出加工顺仅列出加工顺序和主要加工单元的工艺序和主要加工单元的工艺过程只能称之为工艺路线。过程只能称之为工艺路线。19PPT课件 一、车削一、车削20PPT课件适用于有色金属的精加工易保证各加工面的位置精度刀具简单制造、刃磨方便切削过程比较平稳车削的工艺特点21PPT课件车削的应用22PPT课件二、铣削 用于加工平面、沟槽、多齿零件上的齿槽、螺旋形用于加工平面、沟槽、多齿零件上的齿槽、螺旋形表面及各种曲面。下面是铣削过程：表面及各种曲面。下面是铣削过程：23PPT课件24PPT课件水平分力保持丝杠与水平分力保持丝杠与螺母接触螺母接触不产生窜动不产生窜动25PPT课件水平分力为零时，间隙在水平分力为零时，间隙在右侧。当水平分力增大时右侧。当水平分力增大时迫使丝杠与螺母接触迫使丝杠与螺母接触产生窜动产生窜动丝杠转动丝杠转动时，螺母时，螺母与丝杠的与丝杠的接触面在接触面在左侧！左侧！26PPT课件铣削-是平面的主要加工方法之一。铣削的工艺特点1.生产率较高；生产率较高；2.容易产生振动；容易产生振动；3.刀齿散热条件较好刀齿散热条件较好。27PPT课件三、刨削刨削-是平面加工的主要方法之一。常用设备有牛头刨、龙门刨和插床。一.刨削的工艺特点（1）通用性好；（2）生产率较低。（3）加工精度：IT8IT7，Ra1.66.3。因刨削的切削速度、加工表面质量、几何精度因刨削的切削速度、加工表面质量、几何精度和生产率，在一般条件下都不太高，所以在批量生和生产率，在一般条件下都不太高，所以在批量生产中常被铣削、拉削和磨削所取代。但在加工一些产中常被铣削、拉削和磨削所取代。但在加工一些中小型零件上的槽时（如中小型零件上的槽时（如V形槽、形槽、T形槽、燕尾槽）形槽、燕尾槽），刨削也有突出的优点。，刨削也有突出的优点。28PPT课件 钻削的应用钻孔精度-IT10 以下，Ra12.5。粗加工-当孔的精度要求较高时，钻孔可作为粗加工工序。四、钻削与镗削四、钻削与镗削29PPT课件镗床通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体、汽车发动机缸体等零件上的孔。卧式镗床的主要加工方法卧式镗床的主要加工方法30PPT课件五、齿面加工：五、齿面加工：31PPT课件32PPT课件滚齿机滚齿机（一）滚齿原理（一）滚齿原理模拟一对螺旋齿轮啮合过程模拟一对螺旋齿轮啮合过程（二）滚齿机运动分析（二）滚齿机运动分析 主运动主运动滚刀旋转运动；滚刀旋转运动；展成展成(啮合啮合)运动运动齿坯与滚刀按一定速比转动；齿坯与滚刀按一定速比转动；进给运动进给运动滚刀沿齿坯轴向运动。滚刀沿齿坯轴向运动。33PPT课件34PPT课件六、磨削尤其是尤其是高硬度高硬度材料。材料。齿轮表面齿轮表面螺纹面螺纹面磨刀具磨刀具.磨削区磨削区8001000IT5IT6Ra0.2-0.835PPT课件 1.1.解决各种解决各种难切削材料难切削材料的加工问题的加工问题 2.2.解决各种解决各种复杂表面复杂表面的加工问题的加工问题 3.3.解决各种解决各种超精超精或具有或具有特殊要求特殊要求的零件的零件 的加工问题的加工问题v 科学和技术的发展对制造业提出新的要求科学和技术的发展对制造业提出新的要求36PPT课件特种加工 主要内容：主要内容：1.电火花加工电火花加工2.电解加工电解加工3.激光加工激光加工4.超声波加工超声波加工37PPT课件七、特种加工 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。特特种种加加工工是利用化学、物理（电、热、光、声、磁）或电化学法对工件材料进行去除的一系列加工方法的总称。特点：以柔克刚38PPT课件 特种加工的特点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。如目 前的电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(ECAM)就是两种特种加工复合而形成的新加工方法。39PPT课件特种加工方法的分类特种加工方法的分类对机械对机械制造技制造技术提出术提出了新的了新的要求要求第一，解决各种难加第一，解决各种难加工材料的问题工材料的问题第二，解决各种复第二，解决各种复杂表面的加工问题杂表面的加工问题第三，解决各种超精第三，解决各种超精或具有特殊要求的零或具有特殊要求的零件的加工问题。件的加工问题。如对表面质量和精度要如对表面质量和精度要求很高，以及低刚度零求很高，以及低刚度零件的加工。件的加工。高强度、高硬度、高高强度、高硬度、高韧性、高脆性的金属韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工及非金属材料的加工如喷气涡轮机叶片、如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、注射模的整体涡轮、注射模的立体成型表面等立体成型表面等40PPT课件1.1.电火花加工电火花加工 电电 火火 花花 加加 工工（Electrical Electrical Discharge Discharge MachiningMachining）是是基基于于正正负负电电极极间间脉脉冲冲放放电电时时的的电电腐腐蚀蚀现现象象对对材材料料进进行行加加工工的的，又又称称为为放放电电加加工工、电电蚀蚀加加工工、电电脉脉冲冲加加工工等等，是是一一种种电电、热热能能量量进进行行加加工工的的方方法法，是是在在2020世世纪纪4040年年代代开开始始研研究究和和逐逐步应用到生产中的。步应用到生产中的。1.11.1电火花加工的机理电火花加工的机理41PPT课件放电间隙0.010.2 mm工件、工具浸在煤油或机油中产生矩形波脉冲电压tu42PPT课件 当脉冲电压加到两极上时，某一相对间隙最小处或当脉冲电压加到两极上时，某一相对间隙最小处或绝缘强度最低处的工作液将最先被电离为负电子和正离绝缘强度最低处的工作液将最先被电离为负电子和正离子而子而被击穿被击穿，形成放电通道，电流随即剧增，在该局部，形成放电通道，电流随即剧增，在该局部产生火花放电，产生火花放电，瞬时高温瞬时高温使工件和工具表面都蚀除掉一使工件和工具表面都蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑。小部分金属，各自形成一个小凹坑。脉冲放电结束后，经过一段间隔时间（即脉冲间隔脉冲放电结束后，经过一段间隔时间（即脉冲间隔t t0 0），使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两），使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处极上，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，又电蚀出一个小凹坑。击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。这样以很高频率连续不断地重复放电，工具电极不这样以很高频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就将工具的形状复制在工件上，加工断地向工件进给，就将工具的形状复制在工件上，加工出所需要的零件。出所需要的零件。43PPT课件1.21.2电火花加工的特点及分类电火花加工的特点及分类1.1.电火花加工的特点电火花加工的特点1 1）适用的材料范围广。）适用的材料范围广。2 2）适于加工特殊及复杂形状的零件）适于加工特殊及复杂形状的零件3 3）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以）脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。在同一台机床上连续进行粗、半精及精加工。4 4）直接利用电能进行加工，便于实现自动化。）直接利用电能进行加工，便于实现自动化。44PPT课件1.31.3电火花加工工艺方法分类电火花加工工艺方法分类 按按工工具具电电极极的的形形状状、工工具具电电极极和和工工件件相相对对运运动动的的方方式式和和用用途途的的不不同同，大大致致分分为为电电火火花花穿穿孔孔成成形形加加工工、电电火火花花线线切切割割加加工工、电电火火花花磨磨削削和和镗镗磨磨、电火花展成加工、电火花展成加工、电火花表面强化与刻字电火花表面强化与刻字。前前四四类类属属电电火火花花成成形形、尺尺寸寸加加工工，是是用用于于改改变变零零件件形形状状或或尺尺寸寸的的加加工工方方法法；最最后后一一类类属属表表面面加加工工方方法法，用用于于改改善善或或改改变变零零件件表表面面性性质质。电电火火花穿孔加工和电火花线切割花穿孔加工和电火花线切割应用最为广泛。应用最为广泛。看影片45PPT课件 优优 点点1.1.适于难切削材料的加工适于难切削材料的加工 硬质合金、淬火钢等硬质合金、淬火钢等2.2.加工复杂形状或特殊零件加工复杂形状或特殊零件 应用领域日益扩大应用领域日益扩大 局限性局限性1.1.主要加工金属等导电材料主要加工金属等导电材料2.2.加工速度较慢加工速度较慢3.3.有电极损耗，影响加工精度有电极损耗，影响加工精度1.4电火花加工的特点及应用电火花加工的特点及应用46PPT课件47PPT课件可以加工难以用金属切削方法加工的零件，不受材料热处理状况影响。48PPT课件电火花线切割加工电火花线切割加工49PPT课件1.1.电火花线切割加工的原理、特点及应用电火花线切割加工的原理、特点及应用原理原理 电火花线切割加工与电火花成形加工的基本原电火花线切割加工与电火花成形加工的基本原理一样，都是基于电极间脉冲放电时的电火花腐理一样，都是基于电极间脉冲放电时的电火花腐蚀原理，实现零部件的加工。蚀原理，实现零部件的加工。不同的是，电火花线切割加工不需要制造复杂不同的是，电火花线切割加工不需要制造复杂的成形电极，而是利用移动的细金属丝（钼丝或的成形电极，而是利用移动的细金属丝（钼丝或铜丝）作为工具电极，工件按照预定的轨迹运动，铜丝）作为工具电极，工件按照预定的轨迹运动，“切割切割”出所需要的各种尺寸和形状。出所需要的各种尺寸和形状。看影片看影片50PPT课件51PPT课件特点特点1 1）不需要制造复杂的成形电极。）不需要制造复杂的成形电极。2 2）能够方便快捷地加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构零件。）能够方便快捷地加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构零件。3 3）一般一次加工成形，在加工过程中大都不需要转换加工规）一般一次加工成形，在加工过程中大都不需要转换加工规 准。准。4 4）由于采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的）由于采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的 损耗较少，从而对加工精度的影响比较小。损耗较少，从而对加工精度的影响比较小。5 5）工作液多采用水基乳化液，很少使用煤油，不易引燃起）工作液多采用水基乳化液，很少使用煤油，不易引燃起 火，容易实现安全无人操作运行。火，容易实现安全无人操作运行。6 6）脉冲电源的加工电流较小，脉宽较窄，属于中、精加工范）脉冲电源的加工电流较小，脉宽较窄，属于中、精加工范 畴。畴。52PPT课件应用应用1 1）适用于各种形式的冲裁模及挤压模、粉末冶金）适用于各种形式的冲裁模及挤压模、粉末冶金 模、塑压模等。模、塑压模等。2 2）高硬度材料零件的加工。）高硬度材料零件的加工。3 3）特殊形状零件的加工。）特殊形状零件的加工。4 4）加工电火花成形加工用的铜、铜钨、银钨合金等）加工电火花成形加工用的铜、铜钨、银钨合金等 材料电极。材料电极。53PPT课件2 电解加工（电化学加工、简称ECM）2.1 加工的基本 原理 利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学反应原理，对金属材料进行成形加工的一种方法。550m/s525V10100A/cmNaCl进给速度0.5-3mm/min54PPT课件55PPT课件2.2、电解加工特点：、电解加工特点：1）可加工任何硬度的金属材料）可加工任何硬度的金属材料2）加工叶片、锻模等型面，加工易变形或）加工叶片、锻模等型面，加工易变形或 薄壁零件薄壁零件4）生产率约为电火花加工的）生产率约为电火花加工的510倍倍3）加工表面质量好，无毛刺、变质层、残）加工表面质量好，无毛刺、变质层、残 余应力余应力5）阴极工具无损耗可长期使用）阴极工具无损耗可长期使用56PPT课件缺点：缺点：1）加工精度（加工精度（0.03 mm）及稳定性不）及稳定性不 易提高易提高 2）小孔、窄缝及棱角清晰零件难加工小孔、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、废液处理问题防腐蚀及电解泥渣、废液处理问题57PPT课件电解加工工解加工工艺选用原用原则1.难加工材料的加工难加工材料的加工2.复杂形状零件的加工复杂形状零件的加工3.批量大的零件加工批量大的零件加工以上三项均满足时较合理，以上三项均满足时较合理，锻模的锻模的精度要求不高，需求量大，常选用精度要求不高，需求量大，常选用58PPT课件 2.3电解加工的解加工的应用用 1)1)深孔扩孔加工深孔扩孔加工优点：优点：设备简单，操作方便，生产率高设备简单，操作方便，生产率高缺点：缺点：电源功率较大，加工精度及电源功率较大，加工精度及Ra不太均匀，阴极刚性弱不太均匀，阴极刚性弱59PPT课件 2)2)型孔加工型孔加工 用于形状复杂、用于形状复杂、尺寸较小的型孔加工，尺寸较小的型孔加工，如如四方孔、椭圆四方孔、椭圆等非等非圆形状的通孔或不通圆形状的通孔或不通孔的加工。孔的加工。多采用端面进给多采用端面进给 方式方式,阴极侧面须绝阴极侧面须绝缘。内锥面高度缘。内锥面高度1.53.5mm60PPT课件 3)3)型腔加工型腔加工 用于尺寸较大、形状复杂的型腔加工，生产率高，用于尺寸较大、形状复杂的型腔加工，生产率高，表面质量好，但加工精度不太高。多用于表面质量好，但加工精度不太高。多用于锻模型腔加工锻模型腔加工，精度控制在精度控制在0.10.2mm。也采用也采用端面进给法端面进给法。阴极设计制造阴极设计制造是关键。用成型是关键。用成型精度高的电解液或混气加工时，阴精度高的电解液或混气加工时，阴极设计较易。为使流场均匀，阴极极设计较易。为使流场均匀，阴极对应处加开对应处加开增液孔。增液孔。近年发展用简单形状电极的近年发展用简单形状电极的数数控电解加工控电解加工，柔性好，减少准备时，柔性好，减少准备时间，电源容量小，但加工速度降低间，电源容量小，但加工速度降低61PPT课件 4)4)套料加工套料加工 用于等截面的大面积异用于等截面的大面积异型孔或异型零件的加工，端型孔或异型零件的加工，端面进给加工方式。面进给加工方式。零件尺寸精零件尺寸精度由阴极片度由阴极片内腔口保证，内腔口保证，偶尔短路烧伤偶尔短路烧伤时，只需更换时，只需更换阴极片。阴极片。增液孔增液孔1mm62PPT课件 5)5)叶片加工叶片加工 叶片型面复杂，精度要求较叶片型面复杂，精度要求较高，加工批量大，电解加工效果高，加工批量大，电解加工效果好。好。加工方式有单面加工和双面加加工方式有单面加工和双面加工。机床有立式和卧式两种。工。机床有立式和卧式两种。多用多用NaCl电解液混气加工。电解液混气加工。电解加工整体叶轮电解加工整体叶轮已普遍应已普遍应用，直接在轮坯上套料加工叶用，直接在轮坯上套料加工叶片（等截面），叶轮强度高，片（等截面），叶轮强度高，质量好，加工周期大大缩短。质量好，加工周期大大缩短。数控展成电解加工整体叶轮数控展成电解加工整体叶轮63PPT课件3.1 激光加工原理激光加工原理激光加工是一种利用光能进行加工的方法。激光加工是一种利用光能进行加工的方法。激光是一种能量密度高、方向性强、单色性好的相干光。激光是一种能量密度高、方向性强、单色性好的相干光。3 3、激光加工、激光加工64PPT课件65PPT课件3.2 3.2 激光加工特点激光加工特点1 1 激光加工不需要工具，没有工具损耗、更换激光加工不需要工具，没有工具损耗、更换 等问题。等问题。2 2 工件无受力变形，易保证加工精度。工件无受力变形，易保证加工精度。3 3 几乎能加工所有的金属和非金属材料几乎能加工所有的金属和非金属材料4 4 加工速度快，效率高，热影响区小加工速度快，效率高，热影响区小5 5 能进行细微加工能进行细微加工6 6 能够透过玻璃等透明介质进行加工能够透过玻璃等透明介质进行加工66PPT课件3.3 3.3 激光加工的应用激光加工的应用1.1.激光打孔激光打孔 金刚石拉丝模、宝石轴承、金刚石拉丝模、宝石轴承、化纤喷丝头、不锈钢化纤喷丝头、不锈钢板打孔。板打孔。2.2.激光切割激光切割3.3.激光焊接激光焊接4.4.激光表面处理激光表面处理5.5.激光快速成形激光快速成形67PPT课件图7-74 激光焊接车身图7-73 激光切割 几种代表性特种加工方法几种代表性特种加工方法68PPT课件4 4、超声波加工、超声波加工 4.1超声波加工原理超声波加工原理 利用振动频率超过利用振动频率超过1616 kHzkHz的工具头，通过磨料的工具头，通过磨料 悬浮液对工件进行成形加工的方法。悬浮液对工件进行成形加工的方法。4.2超声波加工装置超声波加工装置 一般包括：一般包括：1.1.超声发生器超声发生器 2.2.超声换能器超声换能器 3.3.变幅杆（振幅扩大棒）变幅杆（振幅扩大棒）4.4.工具头工具头 5.5.磨料悬浮液循环系统磨料悬浮液循环系统69PPT课件关键元件n 超声波加工是磨粒超声波加工是磨粒在超声振动下的机械冲在超声振动下的机械冲击和抛磨作用，其中磨击和抛磨作用，其中磨粒的连续冲击作用是主粒的连续冲击作用是主要的。要的。n换能器产生高频振动。换能器产生高频振动。70PPT课件 4.3超声波加工特点及应用超声波加工特点及应用 1.1.适于加工各种硬脆材料，特别是非金属材料，适于加工各种硬脆材料，特别是非金属材料，如如 陶瓷、玻璃及各种半导体材料。陶瓷、玻璃及各种半导体材料。2.2.宏观切削力小，不易引起变宏观切削力小，不易引起变 形和烧伤，形和烧伤，适于加适于加 工薄壁、窄缝、低刚度零件。工薄壁、窄缝、低刚度零件。3.3.加工精度高，表面质量好。加工精度高，表面质量好。尺寸精度尺寸精度 0.01-0.05mm 表面粗糙度表面粗糙度Ra0.40.1m。4.4.加工机床及工具均较简单。加工机床及工具均较简单。5.5.生产率比电火花、电解加工等低。生产率比电火花、电解加工等低。应用：应用：主要用于对主要用于对硬脆材料加工圆孔、型孔、套料硬脆材料加工圆孔、型孔、套料 微细孔，对电火花加工后的各种模具进行抛微细孔，对电火花加工后的各种模具进行抛 磨光整加工等。磨光整加工等。71PPT课件72PPT课件图7-76 超声波加工机床图7-77 超声波加工样件7.3.2 几种代表性特种加工方法几种代表性特种加工方法73PPT课件作业：1、什么是大制造,什么是制造技术制造技术？2、什么是特种加工？3、与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是什么？74PPT课件75PPT课件