《特种加工常识》课件.ppt
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- 关 键 词:
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1、特种加工常识PPT课件机械制造基础第六讲:特种加工常识工件机械制造基础第六讲:特种加工常识成形方法 属于去除“成形方法”,是切削方法的一种发展背景:现代机器中的难加工零件 精密及形状复杂的形状精密及形状复杂的形状:用传统方法难以加工 模具型腔、炮管内膛来复线、叶片、叶轮 难加工材料难加工材料:一般刀具磨具难以加工 太软、太硬、太脆、太韧、太耐磨、高熔点、某些非金属 有特殊要求的零件有特殊要求的零件 刚性差、难装夹、有弹性机械制造基础第六讲:特种加工常识对机械制造技术提出了新的要求第一,解决各种难加工材料的问题第二,解决各种复杂表面的加工问题第三,解决各种超精或具有特殊要求的零件的加工问题。如对
2、表面质量和精度要求很高,以及低刚度零件的加工。高强度、高硬度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、注射模的立体成型表面等机械制造基础怎么办?发展非机械作用的加工方法 电火花 化学作用 激光 超声振动 以上作用及切削加工的混合方法机械制造基础特种加工方法的特点工具材料的硬度可以低于零件利用电能、电化学能、声能、光能加工过程机械力不明显各种方法混合生产效率可以很高几乎每一种新能源均可以用于加工机械制造基础特种加工方法的分类 一般按能量形式和作用原理分类 电能与热能作用方式 电火花EDM、线切割WEDM、电子束EBM、等离子PAM 电能与化学能作用方式 电解ECM、电铸
3、、电刷镀 电化学能与机械能作用方式 电解磨削ECG、电解珩磨ECH 声能与机械作用能作用方式:超声波加工USM 光能与热能作用方式:激光加工LBM 电能与机械作用能作用方式:离子束加工IM 液流能与机械作用能:挤压珩磨AFH、水射流WJC机械制造基础特种加工方法的分类机械制造基础对机械制造工艺技术产生的影响改变了材料可加工性的认识重新衡量结构工艺性设计原则对零件的结构设计带来重大变革 有些复杂结构尽可以设计为整体零件可以进一步优化零件的加工工艺过程 淬火工序可以放在特种加工之前,既可以保证精度也不影响加工效率机械制造基础本讲内容一、电火花加工电火花成型、电火花线切割二、电化学加工电解、电铸、电
4、镀三、超声加工四、激光加工五、水射流加工机械制造基础一、电火花加工 电火花加工 利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用,蚀除导电材料的方法,又称放电加工或电蚀加工 英文简称EDM Electrical Discharge Machining 机械制造基础电火花加工原理脉冲电源工具送进机构工具液体介质工件()工件台间隙表面粗糙度工件电蚀凹坑加工原理加工过程机械制造基础工艺特点 加工适应性强 无论硬、脆、软、耐热材料,只要导电就行 小孔、薄壁、窄槽、复杂截面 同一台电火花机床上,只需要修改参数即可完成粗、半精、精加工 在一般情况下,生产效率低于切削加工 工具电极损耗,影响成形精度 可用于
5、 电火花穿孔 电火花型腔加工 磨削、铣制、镗制、表面强化等 电火花线切割机械制造基础电火花穿孔电火花穿孔演示机械制造基础电火花高速小孔加工机械制造基础电火花型腔加工工作液工具电极工件进给方向进给方向工具电极工件机械制造基础电火花线切割原理图泵步进电机数控装置工作台电极丝丝筒脉冲电源工件丝筒工作液喷嘴电火花线切割利用连续移动的金属丝作为工具电极,按预定的轨迹进行脉冲放电切割零件的加工方法。(1)高速走丝线切割:钼丝往复运动(2)低速走丝线切割:铜丝单方向移动应用:各种冲裁模(冲孔、落料)、样板以及各种形状复杂的型孔、型面和窄缝等。机械制造基础数控电火花加工机床机械制造基础加工过程机械制造基础线切
6、割平面零件机械制造基础线切割立体零件IC芯片引脚框架模机械制造基础线切割异型零件线切割零件机械制造基础其它加工方法铣键槽表面强化镗中心孔机械制造基础其它加工方法:磨削内圆平面外圆电火花磨削演示利用数控和伺服技术、专用脉冲电源以及旋转工具电极解决各种超硬导电材料的磨削加工问题机械制造基础其它加工方法:展成法复杂内表面齿轮加工螺纹加工机械制造基础二、电化学加工 历史 1834年:法拉第发现电化学作用原理 20世纪3050年代才开展大规模应用 关键:法拉第定律 第一定律在镀液进行电镀时(电解)阴极上所“附积”的金属重量(或阳极所溶蚀者)与所通过的电量成正比。第二定律在不同镀液中以相同的电量进行电镀时
7、,其各自附积出来的重量与其化学当量成正比。上述第一定律中的“电量”,即为电流强度与时间的乘积,理论单位是库伦。机械制造基础电化学加工应用利用阳极溶解 电解:通过电化学反应从工件表面去除金属利用阴极上的沉积作用 电镀:在工件表面沉积金属:材料表面装饰保护 电铸:在阴极上沉积实现附着加工复合加工机械制造基础1、电解加工 原理 阳极溶解:溶解速度与电流密度有关 工作液高速冲走电解腐蚀物电解加工演示机械制造基础工艺特点对工件材料的适应能力强 适应性强:只要导电,无论软、硬、脆 加工过程无机械作用力 工具电极理论上无消耗(阴极)加工效率高于电火花加工 加工精度及稳定性不易提高 电极设计制造较麻烦,需多次
8、修整 防腐蚀及电解泥渣、废液处理问题机械制造基础电解加工实例:穿孔电极电极电极进给绝缘层工件电解液电极进给工件电解液机械制造基础电解加工实例:切断机械制造基础电解加工实例:型腔机械制造基础电解加工实例:其它成品电极进给内外绝缘层废料电解液废料电解液电解套料型面加工:电解加工整体叶轮机械制造基础电解磨削 工艺特点 加工范围广 各种硬、韧金属材料 工件表面粗糙度与砂轮磨粒粗细无关 切削温度低,不易变形、裂纹 切削力很小,可加工刚度差的零件 加工效率高于普通磨削510倍 加工精度略低于普通磨削电解作用和机械磨削相结合的加工过程。导电磨削时,工件接在直流电源的阳极上,导电的砂轮接在阴极上,两者保持一定
9、的接触压力,并将电解液引入加工区。当接通电源后,工件的金属表面发生阳极溶解并形成很薄的氧化膜,其硬度比工件低得多,容易被高速旋转的砂轮磨粒刮除,随即又形成新的氧化膜,又被砂轮磨去。如此进行,直至达到加工要求为止。机械制造基础电镀和电刷镀原理直流电源镀液镀笔盘子工件电刷镀工作原理电镀原理用电解的方法将金属沉积于导体(如金属)或非导体(如塑料、陶瓷、玻璃钢等)表面,从而提高其耐磨性,增加其导电性,并使其具有防腐蚀和装饰功能。电刷镀演示机械制造基础电镀和电刷镀产品机械制造基础电镀和电刷镀产品机械制造基础电镀产品机械制造基础电镀产品机械制造基础电铸加工:Electroforming电铸是在原模表面电沉
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