特种加工方法-课件

电火花成形加工电火花成形加工电火花线切割加工电火花线切割加工其他特种加工其他特种加工特种加工方法讨论：讨论：什么是切削加工？什么是切削加工？比较特种加工与切削加工？比较特种加工与切削加工？特种加工方法切削加工切削加工利用刀具，去除金属材料利用刀具，去除金属材料层，获得具有一定形状、尺寸和表面光层，获得具有一定形状、尺寸和表面光洁度要求的零件。洁度要求的零件。u切削加工实现的三个前提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三、刀具必须具有合理的几何角度特种加工方法切屑的形成过程切屑的形成过程切削加工原理切削加工原理特种加工方法讨论：讨论：什么是切削加工？什么是切削加工？比较特种加工与切削加工？比较特种加工与切削加工？特种加工方法特种加工方法主要是特种加工方法主要是为了解决了解决难加工加工工件的加工工件的加工问题：材料太硬材料太硬材料太材料太软形状复形状复杂，刀具无法，刀具无法进入加工部位入加工部位特种加工方法特种加工方法应用用特种加工方法工作原理工作原理在一定介在一定介质中，利用工具和工件（正、中，利用工具和工件（正、负电极）之极）之间脉冲性火花放脉冲性火花放电时的的电腐腐蚀现象来象来蚀除多余的金除多余的金属，以达到属，以达到对零件尺寸、形状和表面零件尺寸、形状和表面质量的加工要量的加工要求。用于型孔和型腔的加工。求。用于型孔和型腔的加工。1-工件工件2-脉冲电源脉冲电源3-自动进给调节装置自动进给调节装置4-工具电极工具电极5-工作液工作液6-过滤器过滤器7-泵泵特种加工方法一次脉冲放电可分为以下一次脉冲放电可分为以下四个主要阶段：四个主要阶段：介质击穿和通道形成；介质击穿和通道形成；火花放电，熔化（汽化）火花放电，熔化（汽化）电极和工件材料；电极和工件材料；电极材料蚀除，抛出；电极材料蚀除，抛出；形成凹坑，不断进给；形成凹坑，不断进给；1943年，前苏联拉扎年，前苏联拉扎林柯夫妇研究开关触点林柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可使电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化局部的金属熔化、气化而被蚀除掉。从而开创而被蚀除掉。从而开创和发明了电火花加工方和发明了电火花加工方法。法。特种加工方法特种加工方法p工具工具电极和工件被加工表面之极和工件被加工表面之间要保持一定合要保持一定合理的理的放放电间隙隙。一般。一般为0.010.2mm。否。否则不不能能击穿或短路。穿或短路。p电火花放火花放电必必须是是脉冲性和脉冲性和间歇性的歇性的。脉冲脉冲电源源电压波形波形图：ti约为10-710-4s。时间短，使放短，使放电控制在极小范控制在极小范围内熔化；内熔化；间隔，隔，使介使介质恢复恢复绝缘状状态。P93读1）。为什么要有放电间隙？P93读2）。为什么必须是脉冲性放电？特种加工方法p火花放火花放电必必须在有一定在有一定绝缘性能的液体介性能的液体介质（工作液）中（工作液）中进行。行。煤油、皂化液、去离子水煤油、皂化液、去离子水等等 以利于以利于产生脉冲性火花放生脉冲性火花放电，形成火花通道，形成火花通道，同同时还能起到排屑、能起到排屑、对工件冷却的作用。工件冷却的作用。p此外，放此外，放电点要有足点要有足够的火花放的火花放电强度，以使度，以使部分金属熔化和气化。部分金属熔化和气化。P93读3）。液体介质的作用？特种加工方法优点点p难加工材料的加工难加工材料的加工任何导电的硬、脆、软、粘或高熔点的任何导电的硬、脆、软、粘或高熔点的金属材料，淬硬件，硬质合金冲模。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。处理后再进行的精加工。p电极与工件不接触，无明显的机械力，工电极与工件不接触，无明显的机械力，工件不变形件不变形p无形状限制，可加工窄小型面，复杂型面无形状限制，可加工窄小型面，复杂型面特种加工方法优点点p脉冲参数调节方便，可连续完成粗、脉冲参数调节方便，可连续完成粗、半精、精加工半精、精加工p利用电能加工，便于实现自动控制利用电能加工，便于实现自动控制p零件加工精度高零件加工精度高p操作方便操作方便p电极材料较软，紫铜、石墨，工具电电极材料较软，紫铜、石墨，工具电极易制造复杂形状极易制造复杂形状特种加工方法必必须制作工具制作工具电极极 增加了制作增加了制作电极的极的费用和用和时间，并且存在，并且存在电极极损耗。耗。加工部分形成残留加工部分形成残留变质层；工件上工件上电加工部位要加工部位要经受上万度高温加受上万度高温加热后急速冷却，后急速冷却，表面受到表面受到强烈的烈的热影响，生成影响，生成电加工表面加工表面变质层。这种种变质层容易造成加工部位的碎裂与崩刃。容易造成加工部位的碎裂与崩刃。放放电间隙使加工隙使加工误差增大；差增大；加工精度受到加工精度受到电极极损耗的影响；耗的影响；主要用于加工金属等主要用于加工金属等导电材料；材料；加工速度加工速度较慢；慢；为弥弥补这一局限，通常在安排工一局限，通常在安排工艺时先采用切削加工先采用切削加工去除大部分金属。去除大部分金属。缺点缺点特种加工方法特种加工方法特种加工方法脉脉冲冲电电源源立立柱柱主主轴轴头头油油箱箱工作液工作液循环过循环过滤系统滤系统床身床身特种加工方法特种加工方法D 71 32D电加工机床加工机床71电火花穿孔、成形加工机床火花穿孔、成形加工机床32第一主参数：工作台第一主参数：工作台宽度度320mm表3-1,3-2 D6140A D电加工机床电加工机床 61电火花穿孔加工机床电火花穿孔加工机床(窄脉冲电源）窄脉冲电源）40第一主参数：工作台宽度第一主参数：工作台宽度400mm D5540A D电加工机床电加工机床 55电火花成形加工机床电火花成形加工机床(长脉冲电机电源）长脉冲电机电源）40第一主参数：工作台宽度第一主参数：工作台宽度400mm特种加工方法1.保保证凸、凹模配合凸、凹模配合间隙的方法隙的方法（一）直接法（一）直接法用加用加长的的钢凸模作凸模作电极加工凹模的型孔，加工后极加工凹模的型孔，加工后将凸模上的将凸模上的损耗部分去除。耗部分去除。凸、凹模配合凸、凹模配合间隙靠隙靠 控制脉冲放控制脉冲放电间隙来保隙来保证。特点：特点：配合配合间隙均匀，隙均匀，质量量 高，不需另外高，不需另外专门制作制作 电极，工极，工艺简单。缺点：缺点：效率低，易磁化，效率低，易磁化，电蚀物形成二次放物形成二次放电。特种加工方法1.保保证凸、凹模配合凸、凹模配合间隙的方法隙的方法（二）（二）间接配合法接配合法 将凸模的加将凸模的加长部分部分选用与凸模不同的材料，与用与凸模不同的材料，与凸模一起加工，以粘接或凸模一起加工，以粘接或钎焊部分作穿孔部分作穿孔电极极的工作部分。的工作部分。特点：特点：电极材料可选，电加电极材料可选，电加工性能好；配合间隙工性能好；配合间隙均匀。均匀。较广泛采用。较广泛采用。特种加工方法1.保保证凸、凹模配合凸、凹模配合间隙的方法隙的方法（三）修配凸模法（三）修配凸模法 凸模和工具凸模和工具电极分极分别制造，在凸模上留一定的制造，在凸模上留一定的修配余量，按修配余量，按电火花加工好的凹模型孔修配凸火花加工好的凹模型孔修配凸模，达到所要求的凸、凹模的配合模，达到所要求的凸、凹模的配合间隙。隙。特点：特点：无论间隙大小，均可采用此方法。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。作，且配合间隙不易均匀。适于形状较简单的冲模。适于形状较简单的冲模。特种加工方法1.保保证凸、凹模配合凸、凹模配合间隙的方法隙的方法（四）二次（四）二次电极法极法利用一次利用一次电极制造出二次极制造出二次电极，再分极，再分别用一次和用一次和二次二次电极加工出凹模和凸模，并保极加工出凹模和凸模，并保证凸、凹模凸、凹模配合配合间隙。隙。1一次一次电极；极；2凹模；凹模；3二次二次电极；极；4凸模凸模a）加工凹模；）加工凹模；b）制造二次）制造二次电极；极；c）加工凸模；）加工凸模；d）凸、凹模配合）凸、凹模配合特种加工方法1.保保证凸、凹模配合凸、凹模配合间隙的方法隙的方法（四）二次（四）二次电极法极法特点：特点：操作操作过程复程复杂，一般不，一般不选用；用；可可调整放整放电间隙，加工无隙，加工无间隙和小隙和小间隙精冲模；隙精冲模；注意：注意：电火花加工会火花加工会产生加工斜度，如生加工斜度，如图a，故，故凹模底朝上加工，装配如凹模底朝上加工，装配如图d。特种加工方法2.电极极设计-电极材料极材料常见电极材料的性质常见电极材料的性质电极电极材料材料电火花加工性能电火花加工性能机械机械加工加工性能性能说明说明加工稳加工稳定性定性电极损电极损耗耗钢钢较差较差中等中等好好在选择电参数时应注意加工的稳定性，可用在选择电参数时应注意加工的稳定性，可用凸模作电极凸模作电极铸铁铸铁一般一般中等中等好好石墨石墨较好较好较小较小较好较好机械强度较差，易崩角机械强度较差，易崩角黄铜黄铜好好大大较好较好电极损耗太大电极损耗太大紫铜紫铜好好较小较小较差较差磨削困难磨削困难铜钨铜钨合金合金好好小小较好较好贵，多用于深孔、直壁孔、硬质合金穿孔贵，多用于深孔、直壁孔、硬质合金穿孔银钨银钨合金合金好好小小较好较好价格昂贵，用于精密及有特殊要求的加工价格昂贵，用于精密及有特殊要求的加工特种加工方法整体式整体式电极极组合式合式电极极镶拼式拼式电极极1,2,3,4,5电极电极拼块；拼块；6定位销；定位销；7固定螺钉固定螺钉1固定板；固定板；2电极；电极；2.电极设计电极设计-电极材料电极材料特种加工方法电极横截面尺寸极横截面尺寸当按凹模型孔确定当按凹模型孔确定电极横极横截面尺寸截面尺寸时，电极极轮廓比廓比凹模均匀凹模均匀缩小一个放小一个放电间隙隙当按凸模确定当按凸模确定电极尺寸极尺寸时：配合配合间隙隙Z=放放电间隙隙2，电极与凸模基本尺寸完极与凸模基本尺寸完全一致全一致配合配合间隙隙Z放放电间隙隙2，电极比凸模均匀小极比凸模均匀小a1配合配合间隙隙Z 放放电间隙隙2，电极比凸模均匀大极比凸模均匀大a1电极极单边缩小或放大数小或放大数值a1：型孔型孔尺寸尺寸电极电极尺寸尺寸2.电极设计电极设计电极尺寸电极尺寸特种加工方法电极极长度尺寸度尺寸L=K t+h+l+（0.40.8）（）（n-1）K tn电极使用次数极使用次数系数系数K（紫（紫铜22.5，石墨，石墨1.72，铸铁2.53，钢33.5）阶梯梯电极极可减少参数可减少参数转换次数次数2.电极设计电极设计-电极尺寸电极尺寸特种加工方法l电极公差：电极公差：长度方向无严格要求；长度方向无严格要求；横截面尺寸公差取凹模刃口尺寸公差的横截面尺寸公差取凹模刃口尺寸公差的1/21/3;侧面平行度误差不超过侧面平行度误差不超过0.01/100mm；粗糙度不大于型孔表面粗糙度；粗糙度不大于型孔表面粗糙度；2.电极设计电极设计-电极尺寸电极尺寸特种加工方法序号序号工序工序加工内容及技术要求加工内容及技术要求1下料下料用锯床锯割所需的材料，包括需切削的材料用锯床锯割所需的材料，包括需切削的材料2锻造锻造锻造所需的形状，并改善其内锻造所需的形状，并改善其内部组织部组织3退火退火消除锻造后的内应力，并改善其加工性能消除锻造后的内应力，并改善其加工性能4刨（铣）刨（铣）刨（铣）四周及上下二平面，厚度留余量刨（铣）四周及上下二平面，厚度留余量0.40.6mm5平磨平磨磨上下平面及相邻两侧面，对角尺，达磨上下平面及相邻两侧面，对角尺，达Ra0.631.25m6划线划线钳工按型孔及其它安装孔划线钳工按型孔及其它安装孔划线7钳工钳工钻排孔，去除型孔废料钻排孔，去除型孔废料8插（铣）插（铣）插（铣）出型孔，单边余量插（铣）出型孔，单边余量0.30.5mm9钳工钳工加工其余各孔加工其余各孔10热处理热处理按图样要求淬火按图样要求淬火11平磨平磨磨上下两面，为使模具光整，最好在磨四侧面磨上下两面，为使模具光整，最好在磨四侧面12退磁退磁退磁处理退磁处理3.凹凹模模模模坯坯准准备备1.凹模型孔的加工凹模型孔的加工特种加工方法（一）（一）电极的装极的装夹装装夹电极的极的夹具有：具有：钻夹头、螺、螺纹夹头、十字、十字铰链式式夹具、球面具、球面铰链式式夹具等。具等。电极标准套筒电极钻夹头电极标准螺钉夹头4.电极、工件的装夹与校正电极、工件的装夹与校正1.凹模型孔的加工凹模型孔的加工特种加工方法（二）工件的装（二）工件的装夹工件一般直接工件一般直接压在工作台上；待找正后用在工作台上；待找正后用压板和板和螺栓螺栓压紧。（三）找正与定位三）找正与定位找准找准电极与工件极与工件间正确的相正确的相对位置，以保位置，以保证模具模具的制造精度。而定位就是将的制造精度。而定位就是将电极和工件极和工件间找正找正后的位置确定下来，保后的位置确定下来，保证定位精度。定位精度。4.电极、工件的装夹与校正电极、工件的装夹与校正1.凹模型孔的加工凹模型孔的加工量块角尺法定位1.凹模 2.电极 3.角尺 4.量块特种加工方法电规准：准：电火花加工火花加工过程中的一程中的一组电参数，如参数，如电压、电流、脉流、脉宽、脉、脉间等。等。(相当于切削参数）相当于切削参数）（一）粗（一）粗规准（粗加工参数）准（粗加工参数）u生生产率高（不低于率高（不低于50mm3/min），工具），工具电极极损耗小，主要采用耗小，主要采用较大大电流，流，较长脉脉宽，ti=2060s。u加工表面加工表面Ra 12.5mu主要用于粗加工主要用于粗加工5.电规准的选择和转换电规准的选择和转换1.凹模型孔的加工凹模型孔的加工特种加工方法（二）中（二）中规准准u过渡性加工，以减少精加工渡性加工，以减少精加工时的加工余量，提的加工余量，提高加工速度，采用的脉高加工速度，采用的脉宽小于粗小于粗规准，准，ti=6206s。u加工表面加工表面Ra 达达6.33.2mu主要用于减小精加工余量主要用于减小精加工余量5.电规准的选择和转换电规准的选择和转换1.凹模型孔的加工凹模型孔的加工特种加工方法（三）精（三）精规准准u精加工，最精加工，最终保保证模具所要求的配合模具所要求的配合间隙、表隙、表面粗糙度、刃口斜度等，故面粗糙度、刃口斜度等，故应采用小采用小电流、高流、高频率、短脉率、短脉宽，ti=26s。u加工表面加工表面Ra 达达1.60.8m粗规准和精规准的正确配合，可以适当的解决电粗规准和精规准的正确配合，可以适当的解决电火花加工时的质量和生产率之间的矛盾火花加工时的质量和生产率之间的矛盾5.电规准的选择和转换电规准的选择和转换1.凹模型孔的加工凹模型孔的加工特种加工方法特种加工与机械加工的区特种加工与机械加工的区别？电火花成形加工的原理。火花成形加工的原理。电火花成形加工必火花成形加工必须具具备的条件。的条件。电火花加工的特点。火花加工的特点。特种加工方法工工艺方法方法单电极加工法极加工法用一个用一个电极完成型腔的加工极完成型腔的加工形状形状较简单、精度不高、精度不高经过预加工的型腔：加工的型腔：侧面面单边余量余量0.10.5mm 底面余量底面余量0.20.7mm平平动法法相当于相当于轨迹法轨迹法加工加工型腔与型孔加工型腔与型孔加工的不同点？的不同点？特种加工方法工工艺方法方法多多电极加工法极加工法多多电极加工法将粗、精加工分开，用不同的极加工法将粗、精加工分开，用不同的电极极更更换加工同一个型腔，每个加工同一个型腔，每个电极加工极加工时必必须把把上一上一规准的放准的放电痕迹去掉。多痕迹去掉。多电极加工仿形精极加工仿形精度高，适于尖角、窄度高，适于尖角、窄缝多的型腔加工。多的型腔加工。相当于成相当于成形法加工形法加工特种加工方法工工艺方法方法分解分解电极加工法极加工法分解分解电极加工法是极加工法是单电极平极平动法法和和多多电极加极加工法工法的的综合合应用。用。根据型腔形状特点，将根据型腔形状特点，将电极分解极分解为主、副型主、副型腔腔电极制造。极制造。配合不同的配合不同的电规准，先加工主型腔，再用副准，先加工主型腔，再用副型腔型腔电极加工尖角、窄极加工尖角、窄缝等等处的副型腔。的副型腔。这种方法有利于提高加工速度和改善加工种方法有利于提高加工速度和改善加工表面表面质量。量。特种加工方法工工艺方法方法程控程控电极加工法极加工法程控程控电极加工法是将极加工法是将型腔分解型腔分解为更更为简单的表面，制造相的表面，制造相应简单的的电极，在极，在数控数控电火花机床上，火花机床上，由程序控制自由程序控制自动更更换电极和极和转换电规准，准，实现复复杂型腔型腔的加工。的加工。特种加工方法电极极设计电极材料和极材料和结构构选择1、电极材料：石墨和极材料：石墨和纯铜，铜钨合金和合金和银钨合金合金2、电极极结构：整体式构：整体式电极、极、镶拼式拼式电极极电极极结构构整体式：尺寸不大、不很复整体式：尺寸不大、不很复杂镶拼式：尺寸大、形状复拼式：尺寸大、形状复杂组合式：一模多腔合式：一模多腔特种加工方法电极极设计电极材料和极材料和结构构选择1、电极材料：石墨和极材料：石墨和纯铜，铜钨合金和合金和银钨合金合金2、电极极结构：整体式构：整体式电极、极、镶拼式拼式电极极电极极结构构整体式：尺寸不大、不很复整体式：尺寸不大、不很复杂镶拼式：尺寸大、形状复拼式：尺寸大、形状复杂组合式：一模多腔合式：一模多腔常见电极材料的性质常见电极材料的性质电极电极材料材料电火花加工性能电火花加工性能机械加机械加工性能工性能适用适用加工稳定性加工稳定性电极损耗电极损耗钢钢较差较差中等中等好好形状复杂，精度要求高的塑料模或形状复杂，精度要求高的塑料模或压铸模压铸模石墨石墨较好较好较小较小较好较好易作大、中型电极易作大、中型电极铜钨铜钨合金合金好好小小较好较好贵，多用于深孔、直壁孔、硬质合贵，多用于深孔、直壁孔、硬质合金穿孔金穿孔银钨银钨合金合金好好小小较好较好价格昂贵，用于精密及有特殊要求价格昂贵，用于精密及有特殊要求的加工的加工特种加工方法电极极设计电极尺寸极尺寸横截面尺寸：横截面尺寸：a=AKb电极电极工件型腔工件型腔式中式中“”号及号及K值确定原则：值确定原则：如图所示，与型腔凸出部分相对应的电极凹如图所示，与型腔凸出部分相对应的电极凹入部分尺寸应放大，即用入部分尺寸应放大，即用“+”号；反之与型号；反之与型腔凹入部分相对应的电极凸出部分尺寸应缩小，腔凹入部分相对应的电极凸出部分尺寸应缩小，即用即用“”号。号。当型腔尺寸以两加工表面为尺寸界线标注时，当型腔尺寸以两加工表面为尺寸界线标注时，若蚀除方向相反，取若蚀除方向相反，取K=2；蚀除方向相同，取；蚀除方向相同，取K=0；当型腔尺寸以中心线或非加工面为基准；当型腔尺寸以中心线或非加工面为基准标注时，取标注时，取K=1；凡与型腔中心线之间的位置；凡与型腔中心线之间的位置尺寸以及角度尺寸相对应的电极尺寸不缩不放，尺寸以及角度尺寸相对应的电极尺寸不缩不放，取取K=0。特种加工方法电极极设计电极尺寸极尺寸高度尺寸：高度尺寸：1.电极固定板电极固定板 2.电极电极 3.工工件件特种加工方法电极极设计排气孔和冲油孔排气孔和冲油孔冲油孔冲油孔设计在在难以排以排削、窄削、窄缝等等处排气孔排气孔设计在在蚀除面除面积较大的位置大的位置特种加工方法电极和工件的装极和工件的装夹与校正与校正电极的装极的装夹与校正与校正固定板基面校正法固定板基面校正法电极极侧面校正法面校正法电极端面火花放极端面火花放电校正法校正法固定板基面校正法固定板基面校正法1.电极电极 2.调节装置调节装置 3.百分表百分表 4.工作台工作台特种加工方法电极和工件的装极和工件的装夹与校正与校正电极和工件的定位极和工件的定位量量块定位法定位法十字十字线定位法定位法定位板定位法定位板定位法十字线定位法十字线定位法1.电极电极 2.模块模块 3.刀口刀口角尺角尺 4.电极固定板电极固定板特种加工方法电极和工件的装极和工件的装夹与校正与校正电极和工件的定位极和工件的定位量量块定位法定位法十字十字线定位法定位法定位板定位法定位板定位法定位板线定位法定位板线定位法1.电极电极 2.模块模块 3.定位定位板板 4.电极固定板电极固定板特种加工方法电规准的准的选择和和转换1、粗粗规准：准：以高的以高的蚀除速度加工出型腔的基除速度加工出型腔的基本本轮廓，廓，电极极损耗要小，耗要小，电蚀表面不能太粗表面不能太粗糙。糙。宽脉冲：脉冲：ti 500s，大峰，大峰值电流，用流，用负极极进行行粗加工。粗加工。电流密度：流密度：35A/mm22、中中规准：准：减小被加工表面的粗糙度，减小被加工表面的粗糙度，为精精加工作准加工作准备。脉冲脉冲宽度：度：ti=2040s。电流密度略小于粗流密度略小于粗规准。准。特种加工方法电规准的准的选择和和转换3、精精规准：准：用于型腔精加工，所去除的余量用于型腔精加工，所去除的余量一般不超一般不超过0.10.2mm。窄脉冲：窄脉冲：ti 20 s，小峰，小峰值电流。流。电规准的准的转换 粗粗规准一般准一般选择一档；中一档；中规准和精准和精规准准选择24档。档。特种加工方法电极制造极制造制造制造电极板：固定石墨用，极板：固定石墨用，铝板或板或钢板板加工加工样板：不易板：不易测量的，要加工量的，要加工样板板石墨坯料：整石墨坯料：整块或拼或拼块石墨坯料与石墨坯料与电极板极板连接：螺接：螺钉连接，保接，保证导电性性划划线电极加工极加工加工排气孔：与加工排气孔：与电极板一起极板一起钻检验特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法工作原理工作原理电火花火花线切割加工（切割加工（WEDM）是在）是在电火花加工基火花加工基础上上发展起来的一种工展起来的一种工艺方法，其基本原理是方法，其基本原理是利用移利用移动的的细金属金属导线（铜丝或或钼丝）作）作电极极（正极），（正极），对工件工件进行脉冲火花放行脉冲火花放电、切割成、切割成形。形。1-绝缘底板绝缘底板 2-工件工件 3-脉冲电源脉冲电源 4-钼丝钼丝 5-导向轮导向轮 6-支架支架 7-贮丝筒贮丝筒其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法机床加工示意机床加工示意图1.工作台工作台2.夹具具3.工件工件4.脉冲脉冲电源源5.电极极丝6.导向向轮7.丝架架8.工作液箱工作液箱9.贮丝筒筒其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法加工特点加工特点1、无需特定形状的工具、无需特定形状的工具电极，极，节约了了电极极设计、制、制造造费用，用，缩短了生短了生产准准备时间2、由于加工表面的几何、由于加工表面的几何轮廓由廓由CNC控制的运控制的运动获得，得，容易容易获得复得复杂的平面形状的平面形状3、电极极丝在加工中不断移在加工中不断移动，使，使电极极丝损耗耗较少，少，有利于提高加工精度有利于提高加工精度4、由于、由于电极极丝较细，可以加工微，可以加工微细异形孔、窄异形孔、窄缝和和复复杂形状工件，由于切形状工件，由于切缝很窄，金属去除量少，可很窄，金属去除量少，可对工件套料加工，材料利用率高，工件套料加工，材料利用率高，节约贵重金属重金属5、不同工件只需、不同工件只需编制不同程序，易制不同程序，易实现自自动化化6、不能加工盲孔、不能加工盲孔类零件表面和零件表面和阶梯形表面（立体形梯形表面（立体形状表面）状表面）其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法加工加工应用用1、模具零件、模具零件适于淬火适于淬火钢、硬、硬质合金零件的加工；合金零件的加工；细小零件、小零件、窄窄缝等等2、电极加工极加工适于加工适于加工电火花成形加工用的型孔火花成形加工用的型孔电极，极，锥度度电极，微极，微细形状复形状复杂电极等。适于极等。适于铜钨合金、合金、银钨合金等材料。合金等材料。3、零件加工、零件加工难加工材料，加工材料，样件，型孔，件，型孔，样板，成形刀具等。板，成形刀具等。其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法电火花火花线切割机床的分切割机床的分类 根据根据电极极丝的运行速度，可分的运行速度，可分为：高速走高速走丝：电极极丝作高速往复运作高速往复运动，一般走，一般走丝速度速度为810m/s，是我国独，是我国独创的的电火花火花线切割切割加工模式。加工模式。钼丝或或铜丝作工具作工具电极。极。精度精度较低，低，0.01mm，Ra2.50.63m。低速走低速走丝：电极极丝作低速作低速单向运向运动，一般走，一般走丝速度低于速度低于0.2m/s，国外使用，国外使用较多。多。紫紫铜、黄、黄铜、钨、钼作工具作工具电极。极。精度精度0.001mm，Ra0.32m其他特种其他特种加工方法加工方法DK7725数控线切割机床，数控线切割机床，快走丝，工作台快走丝，工作台横向行程横向行程250mm特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法电解磨削原理：又称解磨削原理：又称电化学磨削，化学磨削，ECG。1.直流直流电源源2.绝缘主主轴3.导电磨磨轮4.电解液解液喷嘴嘴5.工件工件6.电解液解液泵7.电解液箱解液箱8.机床床身机床床身9.工作台工作台其他特种其他特种加工方法加工方法正正极极负负极极工件工件磨粒磨粒磨轮导电基体磨轮导电基体电解间隙电解间隙0.020.05mm电解液电解液形成一薄层软形成一薄层软的阳极钝化膜，的阳极钝化膜，极易被磨掉。极易被磨掉。是将金属的电化学阳极溶解作用，与机械磨是将金属的电化学阳极溶解作用，与机械磨削作用相结合的一种复合磨削工艺。削作用相结合的一种复合磨削工艺。特种加工方法余量的余量的95%98%由由电解作用去除，解作用去除，2%5%的余的余量由磨量由磨轮的机械磨削完成。的机械磨削完成。加工范加工范围广，效率高：加工任何高硬度、高广，效率高：加工任何高硬度、高韧性的性的金属材料，比金金属材料，比金刚石砂石砂轮效率提高效率提高35倍。倍。表面表面质量好：磨削力、磨削量好：磨削力、磨削热很小，不很小，不产生毛刺、生毛刺、烧伤、裂、裂纹等缺陷。加工精度可达等缺陷。加工精度可达0.01mm，Ra可小于可小于0.16m。砂砂轮损耗小：耗小：电解是主要作用，切削力小，保持砂解是主要作用，切削力小，保持砂轮的形状，寿命的形状，寿命长。不足：磨削刀具刃口不足：磨削刀具刃口时，不易磨出，不易磨出锋利的刃，机床、利的刃，机床、夹具需防腐，具需防腐，较普通磨床复普通磨床复杂，工作，工作环境差。境差。其他特种其他特种加工方法加工方法电解磨削电解磨削加工特点加工特点特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法电铸成形原理成形原理其他特种其他特种加工方法加工方法1.电铸槽电铸槽 2.电铸材料电铸材料3.直流电源直流电源 5.母模母模 6.搅拌器搅拌器 7.电铸液电铸液 8.过滤器过滤器 9.泵泵 10.加热器加热器阴阴极极阳阳极极含电铸材含电铸材料的金属料的金属盐溶液盐溶液电铸液中的金属离子，电铸液中的金属离子，在阴极沉积，逐层覆在阴极沉积，逐层覆盖在母模上，到达厚盖在母模上，到达厚度后，分离。度后，分离。在直流电的作用下，发生阳极溶解反在直流电的作用下，发生阳极溶解反应，以正离子状态进入电铸液。应，以正离子状态进入电铸液。金属离子浓度保持不变。金属离子浓度保持不变。特种加工方法电铸成形原理成形原理其他特种其他特种加工方法加工方法阴阴极极阳极阳极阴极母模材料阴极母模材料金属：金属：永久性永久性不含不含铬的低碳钢、铬的低碳钢、中碳钢或铜；中碳钢或铜；可溶性可溶性低熔低熔点合金点合金非金属：非金属：不可溶不可溶木材、木材、石膏、环氧树石膏、环氧树脂、聚氯乙烯、脂、聚氯乙烯、有机玻璃有机玻璃可溶性可溶性石蜡石蜡特种加工方法复制精度高：精确复制复制形状和复制精度高：精确复制复制形状和细微微纹路表面，路表面，尺寸精度可达尺寸精度可达0.25m，Ra0.1m。电铸件性能好：件性能好：电铸件件纯度高，利于加工度高，利于加工电极；极；机械机械强度好，如度好，如电铸镍b=14001600MPa，HRC=3550。设备简单，容易操作。，容易操作。效率低：金属沉效率低：金属沉积速度慢，速度慢，1mm大大约需十几个小需十几个小时。结构性差：构性差：电铸层较薄，尖角、凹槽等薄，尖角、凹槽等处内内应力力大，易大，易变形，不适于加工受冲形，不适于加工受冲击载荷的型腔件。荷的型腔件。其他特种其他特种加工方法加工方法加工特点加工特点特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法概念概念声波是人耳能感受的一种声波是人耳能感受的一种纵波，其波，其频率率f 16，16000Hz。当。当频率超率超过16000Hz，即超出一般人耳的听，即超出一般人耳的听觉范范围，就称其，就称其为超声波。超声波超声波。超声波频率高、波率高、波长短、能短、能量大。量大。主要特性主要特性能能传递很很强的能量的能量当超声波当超声波经过液体介液体介质传播播时，以极高，以极高频率率压迫液体迫液体质点振点振动，在液体介，在液体介质中中连续形成形成压缩和稀疏区域。和稀疏区域。超声波通超声波通过不同介不同介质时，在界面上会，在界面上会发生波速突生波速突变，产生波的折射和反射生波的折射和反射现象。象。超声波在一定条件下，会超声波在一定条件下，会产生波的干涉和共振生波的干涉和共振现象。象。其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法加工原理加工原理利用工具端面作利用工具端面作超声超声频振振动，通通过磨料磨料悬浮浮液加工脆硬材液加工脆硬材料料其他特种其他特种加工方法加工方法1-工具工具 2-工件工件 3-磨料悬浮液磨料悬浮液 4、5-变幅杆变幅杆 6-换能器换能器 7-超声波发生器超声波发生器不仅能够加工硬质不仅能够加工硬质合金、淬火钢等脆合金、淬火钢等脆硬金属材料，更适硬金属材料，更适合加工玻璃、陶瓷、合加工玻璃、陶瓷、半导体锗和硅片等半导体锗和硅片等不导电非金属脆硬不导电非金属脆硬材料。材料。特种加工方法加工原理加工原理空化作用：当工具端面以很大的空化作用：当工具端面以很大的加速度离开工件表面加速度离开工件表面时，加工，加工间隙内形成隙内形成负压和局部真空，在工和局部真空，在工作液内形成很多微腔。当工具端作液内形成很多微腔。当工具端面以很大加速度接近工件表面面以很大加速度接近工件表面时，空泡空泡闭合，引起极合，引起极强的液的液压冲冲击波。波。超声波加工是磨粒在超声振超声波加工是磨粒在超声振动作作用下的机械撞用下的机械撞击和抛磨作用以及和抛磨作用以及空化作用的空化作用的综合合结果，其中撞果，其中撞击作用是主要的。作用是主要的。材料越硬越易加工。而脆性和材料越硬越易加工。而脆性和硬度不大的材料，由于它的硬度不大的材料，由于它的缓冲冲作用而作用而难以加工。以加工。其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法基本原理基本原理在工件在工件(阳极阳极)与工具与工具(阴阴极极)之之间接上直流接上直流电源，并保持源，并保持较小的加小的加工工间隙隙(0.10.8 mm)，间隙中通隙中通过高高速流速流动的的电解液。解液。这时，工件阳极开始溶，工件阳极开始溶解。解。初始初始时，两极之，两极之间的的间隙大小不等，隙大小不等，间隙小隙小处电流密度大，阳极流密度大，阳极金属去除速度快；而金属去除速度快；而间隙大隙大处电流密度小，流密度小，去除速度慢。去除速度慢。其他特种其他特种加工方法加工方法随着工件表面金属材料的不断溶解，工随着工件表面金属材料的不断溶解，工具阴极不断地向工件进给，溶解的电解产物具阴极不断地向工件进给，溶解的电解产物不断地被电解液冲走，工件表面也就逐渐被不断地被电解液冲走，工件表面也就逐渐被加工成接近于工具电极的形状，如此下去直加工成接近于工具电极的形状，如此下去直至将工具的形状复制到工件上。至将工具的形状复制到工件上。特种加工方法A、能加工各种硬度和、能加工各种硬度和强度的材料。度的材料。B、生、生产率高：率高：约为电火花加工的火花加工的510倍，在某些情况倍，在某些情况下，比切削加工的生下，比切削加工的生产率率还高，且加工生高，且加工生产率不直接率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。受加工精度和表面粗糙度的限制。C、表面、表面质量好：量好：电解加工不解加工不产生残余生残余应力和力和变质层，又没有又没有飞边、刀痕和毛刺。、刀痕和毛刺。D、阴极工具在理、阴极工具在理论上不上不损耗，基本上可耗，基本上可长期使用。期使用。其他特种其他特种加工方法加工方法加工特点加工特点特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法利用高利用高效激光效激光对材料对材料进行雕进行雕刻和切刻和切割割特种加工方法激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性,雕刻机，极高的发光强度。激光同时又具有高相干性、高强度性、高方向性。激光通过激光器产生后由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上，使加工物品（表面）受到强大的热能而温度急剧增加，使该点因高温而迅速的融化或者汽化，配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法范围广泛：几乎可对任何材料进行雕刻切割。安全可靠：采用非接触式加工，不会对材料造成机械挤压或机械应力。精确细致：加工精度可达到0.1mm。效果一致：保证同一批次的加工效果完全一致。高速快捷：可立即根据电脑输出的图样进行高速雕刻和切割，比线切割的速度要快很多。成本低廉：不受加工数量的限制。切割缝细小：激光切割的割缝一般在0.1-0.2mm。切割面光滑：激光切割的切割面无毛刺。热变形小：能量集中，被切割材料上的热量小，不易变形。合大件产品的加工：大件产品的模具制造费用很高，激光加工不需任何模具制造，且能避免剪切塌边。省材料：电脑编程，提高材料的利用率。其他特种其他特种加工方法加工方法激光加工的优点激光加工的优点特种加工方法其他特种其他特种加工方法加工方法特种加工方法电子束加工原理其他特种其他特种加工方法加工方法电子束聚焦后能量密度极高（电子束聚焦后能量密度极高（106109W/cm2），并以极高的速度冲击），并以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上，在极短的时到工件表面极小的面积上，在极短的时间（几分之一秒）内，其能量的大部分间（几分之一秒）内，其能量的大部分转变为热能，使被冲击部分的工件材料转变为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料的局部熔化或气化。材料的局部熔化或气化。特种加工方法离子束加工是在真空条件下，先由离子束加工是在真空条件下，先由电子子枪产生生电子子束，再引入已抽成真空且充束，再引入已抽成真空且充满惰性气体之惰性气体之电离室中，离室中，使低使低压惰性气体离子化。由惰性气体离子化。由负极引出阳离子又极引出阳离子又经加加速、集束等步速、集束等步骤，最后射入工件表面。，最后射入工件表面。离子束工主要特点如下：离子束工主要特点如下：1.加工的精度非常高。加工的精度非常高。2.污染少。染少。3.加工加工应力、力、热变形等极小、加工精度高。形等极小、加工精度高。4.离子束加工离子束加工设备费用高、成本用高、成本贵、加工效率低。、加工效率低。其他特种其他特种加工方法加工方法离子束加工原理离子束加工原理特种加工方法