特种加工PPT.ppt

适用范围： ⑴.某些产品，如：阀门、航空陀螺、光学透镜，其尺寸精度0.1μm，粗糙度Ra0.01μm。 ⑵.某些材料具有高硬度、高强度、高脆性、高韧性、高熔点，如：钛合金、高温合金、硬质合金、陶瓷、金刚石和玻璃等。 ⑶.某些结构特殊、形状复杂、尺寸微小的零件加工，如：模具形腔、发动机叶片、花键喷管等。 ⑷.细长轴和薄壁工件。 上述四种情况的加工，通常采用特种加工方法 特种加工分类 按用途分：尺寸加工、表面加工 *每类又可按照能量形式和工作原理分为多种不同的工艺方法。 新的特种加工方法： ①.复合特种加工：超声电火花、电解磨削 ②.改变工件表面粗糙度或表面性能的加工：离子束抛光、电子束表面强化 ③.微纳米加工：分子、原子单位的加工 ④.不属于尺寸加工的成形加工方式：电磁成形、放电烧结 1-2.特种加工对机械制造业的影响 特种加工的广泛应用，引起机械制造领域的许多变革。 1.材料的可加工性 工件材料的可加工性不在与其硬度、强度韧性、脆性等直接有关。 2.改变零件加工的典型工艺路线 为免除加工后在淬火引起的变形，通常先淬火、后加工。 3.缩短新产品试制周期。 4.对零件的结构设计产生影响。 5.对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生影响。 1-3.特种加工待解决的主要问题 特种加工技术是一个国家制造业水平发展的重要标志，但也存在有待解决的一些问题。 1. 加工机理、参数选择和加工稳定性。 2. 加工产生的废液、废气的无害化处理。 3. 加工精度及生产率（快速成形、等离子弧加工等）有待提高。 4. 经济性 ●电火花加工方法的分类 火花放电产生高温的特性： ①.局部：结果使金属材料局部熔化、汽化。 ②.瞬时：热量集中，来不及扩散，能量密度大，最后蚀除掉金属形成放电坑。 虽然在正负电极之间加上电源可以实现火花放电这一物理现象进行实际加工，还要满足一定的条件才行。 2-3.电火花加工中的一些基本规律 ●影响材料放电腐蚀量的主要因素 ㈠.极性效应的影响，由于正负极不同而彼此电蚀量不一样的现象，称极性效应。 ㈡.电参数对电蚀量的影响 单个脉冲所释放的能量,取决于极间放电电压、放电电流和放电持续时间，因此单个脉冲放电能量为： 正、负极的电蚀量正比于平均放电电流的大小和电流脉宽。 提高电蚀量和生产率的主要途径在于： 提高脉冲频率f； 提高单个脉冲能量Wm； 增加脉冲电流的幅值ie； 减少脉冲间隔t0； 设法提高系数Ka、Kc等。 ㈢.金属材料热学物理常数对电蚀量的影响 热学物理常数：熔点、沸点、热导率、比热容、熔化热、汽化热等。 当脉冲放电电能量相同时，金属的熔点、沸点、比热容、熔化热、汽化热越高，则电蚀量越小，其加工的难度越大。 ㈣.工作液对电蚀量的影响 介电性能好、密度、粘度大的工作液有利于压缩放电通道，提高放电的能量密度，强化电蚀产物的抛出效果。 ㈤.影响电蚀量的一些其它因素 加工过程的稳定性 采用加工的电流过大 电极材料 脉冲波形 碳黑膜的形成 工作液 ●电火花加工速度和工具的损耗速度 单位时间内工件的电蚀量称加工速度，也叫生产率。 单位时间内工具的电蚀量称为损耗速度。 ㈠：加工速度 　提高途径：⑴.提高脉冲频率　⑵.提高单个脉冲能量 　　　　　　⑶.提高工艺系数 ㈡：工具电极相对损耗速度和相对损耗比 具体做到：⑴.正确选择极性 ⑵.利用吸附效应 ⑶.利用传热效应 ⑷.要减少工具电极损耗选用合适材料 2-4.电火花加工用脉冲电源 脉冲电源的作用：将工频交流电流转换一定频率的单向脉冲电流，以供火花放电间隙所需要的能量来蚀除金属。 脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工速度、加工过程稳定性、工具电极损耗有很大影响。 一.电火花加工脉冲电源分类 二.RC线路脉冲电源 主要工作原理：利用电容器充电储存电能，然后瞬时放出形成火花放电来蚀除金属。 它有二个回路，◆.充电回路：E→R→C组成 ◆.放电回路：C→工具电极→放电间隙→工件组成。 当电容的能量释放后,电压瞬时下降到接近零,间隙中的工作液又迅速恢复绝缘状态,电流也为零。 RC线路脉冲电源的最大优点：⑴.结构简单、成本低、可靠⑵.可获窄脉冲、小脉冲能量⑶.瞬时放电有很大峰值电