第一篇:特种加工学习感想
(×××××&&)
特种加工论文
(论新形势下我国机械制造行业)
特种加工的发展
姓名: *** 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 机电*** 学号: 0000000000
×××××× 学 院 摘要
随着科学技术的不断进步,对精度、效率、质量的要求愈来愈高,高精度与高效率成为超精密加工永恒的主题。精密和超精密加工,是现代机械制造业最主要的发展方向之一,在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用,并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。在不久的将来,超精密加工势必将向着高精度、高效率、大型化、微型化、智能化、工艺整合化、在线加工检测一体化、绿色化等方向发展。为适应这一要求,面对愈来愈强韧的材料性能、愈来愈高的精度要求以及愈来愈严格的表面完整性,很多特种加工技术随之应运而生。而电火花加工就是其中一种。本文将以特种加工最普遍应用的电火花加工为例,介绍现代生产制造行业精密加工与超精密加工的发展概况。
关键字: 现代 精密和超精密 特种加工 电火花 发展概况
abstract
With the continuous progress of science and technology of precision, efficiency, quality of the increasingly high demand, high precision and high efficiency has become the eternal theme of the ultra precision machining.The precision and ultra precision machining, is one of the most important development of modern machinery manufacturing industry, to improve the performance of mechanical and electrical products, quality and development plays a vital role high and new technology, and has become a key technology to obtain success in international competition.In the near future, there will be ultra precision machining with high precision, high efficiency, large-scale, miniaturized, intelligent, technology integration, online processing and testing integration, green and other directions.In order to meet this demand, face The material performance of more and more strong, the accuracy of the increasingly high demand, more and more strict surface integrity, a lot of special processing technology came into being.And the electrical discharge machining is one of them.This paper will take EDM machining is the most widely applied as an example, introduce the modern manufacturing industry and the development of precision machining overview of ultra precision machining.Key words:
modern
precision and ultra precision machining
non-traditional machining
EDM
development
引言
随着科学技术的不断进步,对精度、效率、质量的要求愈来愈高,高精度与高效率成为超精密加工永恒的主题。精密和超精密加工,是现代机械制造业最主要的发展方向之一,在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用,并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。
1.1机械制造加工
通常来说,按制造加工精度划分,机械制造加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前,精密加工是指加工精度为Ra1~0.1μm,表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步而不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
目前超精密加工日趋成熟,已形成系列,它包括超精密切削、超精密磨削、超精密研磨、超精密特种加工等。尽管超精密加工迄今尚无确切的定义,但是它仍然在向更高的层次发展。超精密加工将向高精度、高效率、大型化、微型化、智能化、工艺整合化、在线加工检测一体化、绿色化等方向发展。在不久的将来,精密加工也必将实现精密化、智能化、自动化、高效信息化、柔性化、集成化。创新思想及先进制造模式的提出也必将为精密与超精密技术发展提供策略。环保化也是机械制造业发展的必然趋势。
随着IT相关产业的发展,近年来,光学和电子工业所用装置的零部件产品的需求急速增长,这种增长刺激了微细形状及高精度加工技术的迅速发展。其中,微细孔加工技术的开发应用尤其引人注目。微细孔加工早已在印刷电路板等加工中加以应用,包括钢材在内的多种被加工材料,均可用钻头进行小直径加工。目前,小直径孔加工中,利用钻头切削的直径最小可至φ50μm左右。小于φ50μm的孔则多采用电加工来完成。为了抑制毛刺的产生,许多研究者提出可采用超声波振动切削的方式。目前,正在探索一种应用范围广而且工艺合理的超声波振动切削模式,其中包括研究机床的适应特性等内容。随着这些问题的顺利解决,今后可望更好地实现直径更小的微小深孔加工,加工精度会更高。
1.2 特种加工
随着航空航天工业、核能工业、电子工业以及汽车工业的迅速发展,很多产品均要求在高温、高压、高速或腐蚀环境下长期而可靠地工作。为适应这一要求,各种新结构、新材料与复杂的精密零件大量出现,其结构形状愈来愈复杂,材料性能愈来愈强韧,精度要求愈来愈高,表面完整性愈来愈严格,很多特种加工技术随之应运而生。
特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。特种加工是近几十年发展起来的新工艺,是对传统加工工艺方法的重 要补充与发展,目前仍在继续研究开发和改进。直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能,有时也结合机械能对工件进行的加工。特种加工中以采用电能为主的电火花加工和电解加工应用较广,泛称电加工。
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加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。
1.2.1特种加工的优势
与传统机械加工方法相比,特种加工方法具有许多独到之处:(1)加工范围不受材料物理、机械性能的限制,能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料。
(2)易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件。
(3)易获得良好的表面质量,热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小。
(4)各种加工方法易复合形成新工艺方法,便于推广应用。
1.2.2特种加工的特点
1、机械能,与加工对象的机械性能无关,有些加工方法,如激光加工、电火花加工、等离子弧加工、电化学加工等,是利用热能、化学能、电化学能等,这些加工方法与工件的硬度强度等机械性能无关,故可加工各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度、特殊性能的金属和非金属材料。
2、非接触加工,不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触,因此,工件不承受大的作用力,工具硬度可低于工件硬度,故使刚性较差的元件及弹性元件得以加工。
3、微细加工,工件表面质量高,有些特种加工,如超声、电化学、水喷射、磨料流等,加工余量都是微细进行,故不仅可加工尺寸微小的孔或狭缝,还能获得高精度、极低粗糙度的加工表面。
4、不存在加工中的机械应变或大面积的热应变,可获得较低的表面粗糙度,其热应力、残余应力、冷作硬化等均比较小,尺寸稳定性好。
5、两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合形成新的复合加工,其综合加工效果明显,且便于推广使用。
6、特种加工对简化加工工艺、变革新产品的设计及零件结构工艺性等产生积极的影响。
1.2.3特种加工的方法
特种加工工艺是直接利用各种能量,如电能、光能、化学能、电化学能、声能、热能及机械能等进行加工的方法。
1、“以柔克刚”,特种加工的工具与被加工零件基本不接触,加工时不受工件的强度和硬度的制约,故可加工超硬脆材料和精密微细零件,甚至工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。
2、加工时主要用电、化学、电化学、声、光、热等能量去除多余材料,而不是主要靠机械能量切除多余材料。
3、加工机理不同于一般金属切削加工,不产生宏观切屑,不产生强烈的弹、塑性变形,故可获得很低的表面粗糙度,其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4、加工能量易于控制和转换,故加工范围广,适应性强。
现代的发展以及新型结构材料和高精密复杂结构的大批采用,进一步加剧了加工工艺性的恶化,传统加工方法难以达到高精度、高质量、高效率和低成本综合技巧与经济指标请求,因而需要进一步开发和利用新型特种加工技巧和及其复合工艺。如电火花加工、电解加工、超声波加工、复合加工等已成为国内外国防工业和机械工业着力发展的特种加工技巧,受到先进工业国家的工业部门的广泛关注。而电火花加工也逐渐在我国国内机械制造加工行业得到了越来越普遍的应用。
1.3 电火花加工
1.3.1 电火花加工的定义
电火花是一种自激放电,其特点如下: 火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。
1.3.2 电火花加工的特点
电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。随着工业生产的发展和科学技术的进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性,高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此,人们除了进一步发展和完善机械加工法之外,还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要,并在应用中显示出很多优异性能,因此,得到了迅速发展和日益广泛的应用。
1.脉冲放电的能量密度高,便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响,不受热处理状况影响。
2.脉冲放电持续时间极短,放电时产生的热量传导扩散范围小,材料受热影响范围小。
3.加工时,工具电极与工件材料不接触,两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬,因此,工具电极制造容易。
4.可以改革工件结构,简化加工工艺,提高工件使用寿命,降低工人劳动强度。
1.3.3电火花加工分类
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,大致可分为电火花成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字六大类。前五类属电火花成形、尺寸加工,是用于改变零件形状或尺寸的加工方法;后者则属表面加工方法,用于改善或改变零件表面性质。以上方法中以电火花成形加工和电火花线切割应用最为广泛。
1)电火花成形加工
该方法是通过工具电极相对于工件作进给运动,将工件电极的形状和尺寸复制在工件上,从而加工出所需要的零件。它包括电火花型腔加工和穿孔加工两种。
a、电火花型腔加工主要用于加工各类热锻模、压铸模、挤压模、塑料模和胶木膜的型腔。
b、电火花穿孔加工主要用于型孔(圆孔、方孔、多边形孔、异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)、小孔和微孔的加工。近年来,为了解决小孔加工中电极截面小、易变形、孔的深径比大、排屑困难等问题,在电火花穿孔加工中发展了高速小孔加工,取得良好的社会经济效益。典型机床有D7125,D7140等电火花穿孔成形机床。
2)电火花线切割加工
该方法是利用移动的细金属丝作工具电极,按预定的轨迹进行脉冲放电切割。按金属丝电极移动的速度大小分为高速走丝和低速走丝线切割。我国普通采用高速走丝线切割,近年来正在发展低速走丝线切割,高速走丝时,金属丝电极是直径为φ0.02~φ0.3mm的高强度钼丝,往复运动速度为8~10m/s。低速走丝时,多采用铜丝,线电极以小于0.2m/s的速度作单方向低速运动。线切割时,电极丝不断移动,其损耗很小,因而加工精度较高。其平均加工精度可达 0.0lmm,大大高于电火花成形加工。表面粗糙度Ra值可达1.6 或更小。
目前电火花线切割广泛用于加工各种冲裁模(冲孔和落料用)、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝、凸轮、成形刀具、精密细小零件和特殊材料,试制电机、电器等产品等。典型机床有DK7725,DK7740数控电火花线切割机床。
3)其他电火花加工方式
剩下的电火花加工方式应用较少,不是主流。包括:
(1)电火花内孔、外圆和成形磨削:用于加工高精度、表面粗糙度值小的小孔,如拉丝模、挤压模、微型轴承内环、钻套等和加工外圆、小模数滚刀等。典型机床有D6310电火花小孔内圆磨床等。
(2)电火花同步共轭回转加工:用于加工各种复杂型面的零件,如高精度的异形齿轮,精密螺纹环规,高精度、高对称度、表面粗糙度值小的内、外回转体表面等。典型机床有JN-2,JN-8内外螺纹加工机床。
(3)电火花高速小孔加工:用于加工线切割穿丝预孔,深径比很大的小孔,如喷嘴等。典型机床有D703G电火花高速小孔加工机床。
(4)电火花表面强化、刻字:用于电火花刻字、打印记。典型设备有D9105电火花强化机等。
1.3.4电火花加工用途
目前电火花加工已广泛应用于模具制造、航天航空、电子、电机电器、精密机械、仪器仪表、汽车、轻工业等行业,以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题,加工范围已达到小到几微米的小孔、轴、缝,大到几米的超大型模具和零件。
电火花加工的主要用途可以概括为以下几项:(1)用于模具生产中的型孔、型腔加工,已成为模具制造业的主导加工方 法,推动了模具行业的技术进步。
(2)可以用于制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。
(3)加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。(4)在金属板材上切割出零件。(5)加工窄缝。
(6)磨削平面和圆面。
(7)其它(如强化金属表面,取出折断的工具,在淬火件上穿孔,直接加 工型面复杂的零件等)。
总结
毋庸置疑,我国的制造业发展现已进入了高速发展阶段,中国民营企业也已具备足够的经济实力来使企业迈向现代化,诸如各种特种加工技术的先进设备的引进和大量专业人才的涌入使许多沿海地区的制造业水平迅速提高。特种加工技术在制造业领域占有重要的地位,是实现难加工材料,复杂零件精密加工的有效手段。随着国家决策的科学化、民主化进程不断深入,各类技术与设备的不断精进,相信我国的制造业会更快速、更健康地发展。
参考文献:
[1]简金辉,焦锋.超精密加工技术研究现状及发展趋势[J].机械研究与应 用.2009(01)
[2]白基成,刘晋春,郭永丰,杨晓冬.特种加工[M].北京: 机械工业出版社, 第六版,2015.[3]张纹,蒋维波.特种加工技术的应用与发展趋势[J].农业装备技 术,2006,32(3):24225.[4]赵如福.金属机械加工工艺人员手册.上海科学技术出版社,1990 [5]卢秉恒.机械制造技术基础.北京.机械工业出版社,2007.
[6]王贵成,张银喜.精密与特种加工.武汉.武汉理工大学出版社,2009. [7]刘志东,高长水.电火花加工工艺及应用.北京.国防工业出版社,2011. [8]汤传建.喷气电火花加工试验及机理研究.上海.上海交通大学机械与动力 工程学院,2008.
[9]黄春峰,赖传兴,陈树全.现代特种加工技术的发展 [J].航空精密制造技 术, 2001,37(6):14 220.[10]舒利平,肖传恩,周健;特种加工技术发展现状与展望[J].企业技 术开发(学术版),2007(9)
第二篇:特种加工课程感想
离毕业的日子越来越近,找工作的步伐也越来越急促了,因而上课的课程越来越紧张。本学期学习了《特种加工》这门课程,虽然它只作为考查课,但其实对它并不是很陌生。因为在之前的课程学习及相关的实习中都会有一定的认识,只是没有那么全面、系统地学习。
经过这三十几个课时对特种加工的学习,我有一定的收获。在我学习它之前我本以为电火花加工就是特种加工,其实它只是特种加工的一种方法,还有其它的加工方法,如激光加工、超声加工、水射流切割加工、电子束和离子束加工等。他们都有着共同的加工特点:①不用机械能;②非接触加工,不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触;③微细加工,工件表面质量高;④不存在加工中的力应变或热应变;⑤两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合成新的复合加工。
由特种加工上述的特点,其对机械制造和结构工艺性具有重大影响,主要表现在:
①改变了零件的传统工艺路线。如切削工序,应安排在淬火热处理工序之前进行。但因为特种加工基本上不受工件硬度的影响,所以特种加工不受淬火的影响,可任意安排。
②缩短了新产品的试制周期。在新产品试制时,如采用光电、数控电火花线切割,便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮、各种复杂的二次曲面体零件等,从而大大地缩短了试制周期。
③影响产品零件的结构设计。例如花键孔、齿轮的齿根部分,为了减少应力集中应设计制成小圆角。如果采用电解加工,此类结构设计时可简化。
④重新衡量传统结构工艺性的好坏。对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说,加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。
通过本课程的学习,我也了解到了我国近年来在特种加工技术方面做了大量的研究工作,也取得了一些成就,但是由于多方面原因,导致了我国的特种加工技术与世界先进水平相比,还存在相当大的差距。因而我思考着应该有以下几方面问题在影响着:①基础性的研究不足,影响到了更深入的研究工作;②我国的机械行业精度等级跟不上,导致了其市场竞争能力不强;③我国的仿造技术强,引进技术却缺乏了自身的创新性;④加工技术低,导致了低水平的生产,质量和可靠性难以保证;⑤价格的不良竞争,产生了加工成本的昂贵,影响了其整个行业的发展。
综上,特种加工技术在机械制造中发挥着重要作用,已成为现代制造技术不可分割的重要组成部分。随着科学技术和现代工业的发展,特种加工必将不断完善和迅速发展,因此我国的特种加工技术必须经得起岁月的考验,不断的提高生产精度,保证其质量和可靠度,向国外的先进技术看齐的同时,也要发挥自身的有利条件进行创新发展。
以上便是我学习了《特种加工》该课程的一些收获以及个人的一些思考。
第三篇:特种加工报告
特种加工总结报告
院 系:机械与汽车工程学院 专 业:机械设计与制造 班 级: 学 号: 姓 名:
特种加工总结报告
摘要:特种加工技术是直接借助电能、热能等各种能量进行材料加工的重要工艺方法。现阶段,先进制造技术不断发展,作为先进制造技术中的重要的一部分,特种加工对制造业的作用日益突显。本文对什么是特种加工、特种加工的特点、种类以及发展趋势等作了描述。阐述了特种加工在现代社会发展过程中的重要地位,大力发展特种加工的必要性。
关键词:特种加工、特种加工技术、特点、应用、发展趋势 目录: 引言
1、电火花加工
1.1 电火花放电沉积的基本原理与特点 1.2 极性效应
1.3 电火花加工中电极损耗分析与解决措施 1.4 电火花加工的发展趋势
2、特种加工技术的特点或应用及发展前景 2.1特种加工技术的特点
2.2 特种加工引起的机械制造工艺技术变革 2.3特种加工技术的发展趋势 2.4总结
3、结束语
引言:
传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制,使用传统的切削加工方法很难完成对高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温和磁性等新材料,以及精密复杂、微细构件或难以处理的形状的加工。为了解决这些加工的难题,人们不断开发研究并成功采用“传统的切削加工以外的新的加工方法—— 特种加工方法”解决了很多工艺问题,在生产上发挥了很大的作用,引起了机械制造工艺技术领域的许多变革。特种加工是相对于传统的切削加工而言的,实质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、声能、热能、磁能、物质动能、甚至爆炸能等对工件进行加工的工艺方法的总称。正文
1.电火花加工
电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸形状及表面质量预定的加工要求。按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,电火花加工工艺大致可分为电火花成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花放电沉积与刻字六大类。
1.1 电火花放电沉积的基本原理与特点
电火花放电沉积的原理是利用脉冲电路的充放电原理,采用导电材料(硬质合金、石墨、合金钢、铝和铜等)作为工具电极(阳极),在空气或特殊的气体中使之与被强化的金属工件(阴极)之间产生火花放电。当工具电极与工件达到某个距离电场强度足以使介质电离击穿时两者之间就产生火花放电,使电极端部与工件表面微区发生熔化甚至气化,熔融金属在热作用,电磁力和机械力的作用下沉积在工件表面。电极与工件的放电间隙频繁发生变化,电极与工件间不断发生火花放电,从而实现放电沉积。1.2 极性效应
在电火花放电加工过程中,无论是正极还是负极,都会受到不同程度的电蚀。这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。因此,当采用窄脉冲、精加工时应选用正极性加工;当采用长脉冲、粗加工时,应采用负极性加工,此时可得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。从提高加工生产率和减小工具损耗的角度来看,极性效应愈显著愈好,故在电火花加工中必须充分利用。当用交变的脉冲电流加工时,单个脉冲的极性效应便相互抵消,增加了工具的损耗,因此,电火花加工一般采用单向脉冲电源。
1.3 电火花加工中电极损耗分析与解决措施
电火花在整个加工过程中要受到各种干扰因素的影响, 这些干扰因素直接或间接地影响着加工质量。在电火花加工过程中电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。造成电极损耗的原因有:小面积精加工,加工件结构尺寸偏小,加工时间过长,电极装夹不当等因素。因此为了减少电极的损耗一般有以下方法:(1)有效排除电蚀物(2)电极材料和加工参数的合理选用(3)提高加工技能和安全操作意念等等。电火花加工电极损耗和变形是一个复杂的过程。为了降低电极损耗程度, 减少变形, 除了充分利用放电过程的极性效应和吸附效应外, 同时也要选用适宜的电极材料, 并且在实际的加工过程中要根据具体的加工对象实施一定的加工技巧和选择合适的加工参数 1.4 电火花加工的发展趋势
电火花线切割加工技术在相当长的时间里间都是采用精规准参数进行一次切割成型,其切割速度与加工表面质量之间存在着一定的矛盾。中国特有的高速走丝电火花线切割机长期存在的加工质量问题, 可以采用多次切割工艺来解决。现目前中速走丝电火花线切割机是一种价格较低, 加工精度、粗糙度、加工效率介于高速走丝与慢走丝的一种机床,具有很好的发展前景。特种加工的发展趋势
为进一步提高特种加工技术水平及扩大其应用范围, 当前特种加工技术的发展趋势主要包括以下几点:1)采用自动化技术。充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化,使加工设备向自动化、柔性化方向发展, 这是当前特种加工技术的主要发展方向。2)趋向精密化研究。高新技术的发展促使高新技术产品向超精密化与小型化方向发展, 对产品零件的精度与表面粗糙度提出更严格的要求。为适应这一发展趋势, 特种加工的精密化研究已引起人们的高度重视, 3)开发新工艺方法及复合工艺。为适应产品的高技术性能要求与新型材料的加工要求, 需要不断开发新工艺方法, 包括微细加工和复合加工, 尤其是质量高、效率高、经济型的复合加工, 如工程陶瓷、复合材料以及聚晶金刚石等。
2、特种加工技术的特点或应用及发展前景 2.1特种加工技术的特点
2.1.1 加工范围上不受材料强度、硬度等限制。特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。
2.1.2 以柔克刚。特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件并不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
2.1.3 加工方法日新月异,向精密加工方向发展。当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工;精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.51μm,表面粗糙度可达镜面 Ra0.02μm。2.1.4 容易获得良好的表面质量。由于在加工过程中不产生宏观切屑,工件表面不会产生强烈的弹、塑性变形,故可以获得良好的表面粗糙度。残余应力、热应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小,尺寸稳定性好,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。
2.2 特种加工引起的机械制造工艺技术变革
2.2.1特种加工扩大了可加工材料的范围。特种加工方法使机制工艺可加工的材料范围从普通材料发展到超硬材料和特殊材料,使任何材料的加工均成为可能。材料的可加工性不再与硬度、强度、韧性、脆性等成直接正比或反比关系。传统上认为很难加工的金刚石、硬质合金、淬火钢、石英、玻璃、陶瓷等材料,可以用电火花、超声波、电解、激光等特种加工方法来加工。对电火花线切割而言,淬火钢比未淬火钢更易加工。2.2.2特种加工改变了传统的结构工艺性好与坏的“概念”。传统的加工方法 认为方孔、窄缝、小孔、深孔、弯孔等结构工艺性差,有些情况下被认为工艺性 很“坏 ”,甚至被列为结构设计禁区,特种加工使这一“坏”变成了可以,甚者可认为好,因为对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说,加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。如:山形硅钢片冲模,过去由于不易制造往往采用拼镶结构,现在采用电火花线切割加工,既使是硬质合金模具也可做成整体结构;小深斜孔、排孔、群孔、小方孔筛网,薄壁、弹性、低刚度零件等,过去认为的加 工难题,采用特种加工方法后变得容易了。
2.2.3特种加工改变了传统的淬火工艺路线及零件不合格品的可修复性。特 种加工的出现,打破了淬火热处理工序必须安排在除磨削以外的其它切削成型加工之后传统工艺准则。由于特种加工不受工件硬度的限制,所以有时为了避免成型加工后淬火热处理引起的应力变形,可以先淬火而后加工。过去认为很多 不可修复的废品,现在都可用特种加工方法来修复。例如 :过去淬火前忘了钻定位销孔、铣槽等工艺,淬火后只能报废,现在可以用电火花打孔、切槽进行补救;加工尺寸超差及工作中磨损了的轴和孔,均可用电刷镀修复。
2.2.4特种加工将改变新产品试制的传统模式。传统新产品的试制,往往是 刀具、模具、量具以及工装夹具设计制造先行。例如:加工花键孔需要设计制造 花键孔拉刀;加工各种标准和非标准直齿轮需要准备滚刀或设计加工成形铣刀;大量 钣金件 的异型孔 加工需 要冲模 ;复杂零件的试制所需要的刀具工装更多。现在采用数控电火花线切割,可直接加工花键孔、非标直齿轮、钣金异型孔,甚至可加工复杂的二次曲面零件;采用快速成型技术—— 增材加工法,可快速完成各种复杂零件的试制。可见,特种加工方法的采用不仅可加快产品试制速度,而且可以节约大量的新产品试制费用,必将改变新产品设计试制的模式。
2.2.5特种加工技术已成为微细加工、纳米加工的主要手段。目前,制造技术前沿逐渐转向细小精微,微米、亚微米以及纳米级制造成为制造业融入高 技术的切入点。而电子束、离子束、激光、电火花、电化学等电物理、电化学特种加工技术,正是近年来快速发展的微细和纳米加工的主要手段。例如:离子注入、溅射、化学沉积(CVD)、光刻、表面贴装;磁头、磁盘、晶片的纳米级精密加工 ;纳米材料的制造等。也就是说特种加工已成为未来先进制造技术的主要特征之一。
2.2.6特种加工引起了产品设计思路的变革。特种加工使任何材料的加工 成为可能,解决了各种特殊复杂表面的加工,以及各种超精、光整或具有特殊要求的零件加工问题,其中的快速成型技术又使产品的快速试制成为可能。所以特种工加工使产品设计中考虑的零件材料、制造工艺方法等有了更广阔的选择余地,甚至可以快速地将设计思想变为具有一定功能的原型,从而使产品的设计思路趋“创意和制造的统一,即想到的就能做成”。随着现代机械制造工艺的发展,不懂特种加工技术将不是一个合格的产品设计者与制造者。
2.3特种加工技术的发展趋势
2.3.1 采用自动化技术充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化,建立综合参数自动适应系统、数据库等,进而建立特种加工的CAD/CAM和FMS系统,这是当前特种加工技术的主要发展趋势。
2.3.2 向工程化和产业化方向发展不断改进、提高高能束源品质,对大功率、高可靠性、多功能、智能化加工设备的研发是今后的重点发展方向。
2.3.3 着力开展精密化研究高新技术的发展促使高新技术产品向超精密化与小型化方向发展,正向亚微米级和纳米级迈进,对产品零件的精度与表面 粗糙度提出更严格的要求。为适应这一发展趋势的需要,大力开发用于超精加工的特种加工技术(如等离子弧加工等)已成为重要的发展方向。
2.3.4污染问题是影响和限制某些特种加工应用、发展的严重障碍,加工过程中产生的废渣、废气如果排放不当,会造成环境污染,影响工人健康。必须花大力气处理并利用废气、废渣、废液,向“绿色”加工的方向发展。2.4总结
特种加工技术集成了机械、电子、信息、材料技术和计算机等技术,发展异常迅速。现代特种加工技术主要是伴着高硬度、高强度、高韧性、高脆性等难切削材料的出现,以及制造精密细小、形状复杂和结构特殊的零件的需要而产生的,具有其他常规加工技术无法比拟的优点,已成为航空航天、汽车、仪器仪表、微型机械、轻工、模具等行业的支撑技术和关键技术。因此,特种加工技术还需更进一步的发展:① 不断改进、提高高能束源品质,并向大功率、高可靠性方向发展。②高能束流加工设备向多功能、精密化和智能化方向发展,力求达到标准化、系列化和模块化的目的。扩大应用范围,向复合加工方向发展。③ 不断推进高能束流加工新技术、新工艺、新设备的工程化和产业化工作。随着我国机械制造业向高技术化迈进,特种加工的应用越来越广泛,我国特种加工机床的总拥有量已居世界前列。特种加工及其引起的机械制造工艺技术的变革,应该引起我们思考与关注。随着科学技术和现代工业的发展,特种加工技术必将不断完善和迅速发展,反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展,并发挥越来越重要的作用。
3、结束语
特种加工技术涵盖了机械、材料等技术,是一门综合的科学加工技术其发展异常迅速。加工尺度的微细化,加工方法的复合化和加工过程的自动化,已成为特种加工技术研究发展的热点。随着科学技术的飞速发展, 特种加工必将不断完善和迅速发展, 特种加工必将成为推动科学技术和现代制造工业发展的中坚力量。
参考文献: [ 1 ] 孔庆华.特种加工[M ].上海:同济大学出版社, 2003.[ 2 ] 赵万生.特种加工技术[M ].北京:高等教育出版社, 2001.[ 3 ] 张纹,蒋维波.特种加工技术的应用与发展趋势[ J ].农业装备技术, 2006, 32(3): 24225.[ 4 ] 顾文琪,马向国,李文萍.聚焦离子束微纳加工技术[M].北京:北京工业大学出版社,2006.12.[ 5 ] 曹凤国.超声加工技术[ M].北京: 化学工业出版社, 2005 [ 6 ] 张辽远.现代加工技术[ M].北京: 机械工业出版社, 2002 [ 7 ] 曹炜,曾忠,李合生.快速成形技术及其发展趋势[ J ].机械设计与制造, 2006(5).[6] 王建生,微型磨料射流加工技术的现状及应用前景 [ J ].新技术新工艺, 2001(12): 15 218.[7] 李指俊,冯同建,特种加工技术及其发展趋势[J].机械制造,1996(4). [8] 中国机械工程学会.机械制造技术的发展及其高技术化[J].中国机电工业2004,(3).
[9] 荣烈润.现代特种加工技术的进展[J].机电一体化,2007(4). [10] 武蕴馥 .特种加工及其对机械制造结构工艺性的影响[J].衡水学院学报,2006(3).
[11] 舒利平,肖传恩,周健;特种加工技术发展现状与展望[J ].企业技术开发(学术版),2007(9).
[12] 颜永年等.快速制造技术的最新发展及其发展趋势.第11 届全国特种加工学术会议专辑 ,2005 :40245.
第四篇:特种加工论文
加工间隙内电解产物对微细电解加工
院(系)名称:
班 级:姓 名: 学 号:
机电工程学院
的影响分析 加工间隙内电解产物对微细电解加工的影响分析
摘要:微细电解加工时,由于间隙微小,生成的电解产物因难以从加工区域中移除而降低了加工速度甚至中断加工。为保证加工的持续进行,利用工具电极作间歇快速回退是移除间隙内的电解产物、更新电解液的有效途径之一。论文研究分析了间歇回退加工情况下电解产物移除速率对加工速度的影响,结果表明:加工速度并不随加工间隙的减小而单调增大,实际加工速度存在极限值(极大值)。为兼顾加工效率和加工精度,应以与之对应的间隙值作为实际加工间隙。
Abstract: the subtle electrochemical machining, as the tiny gaps, generated by electrolysis product from processing area to remove and reduce the processing speed and even interrupt processing.To ensure that the ongoing process, using the tool electrode for intermittent fast back is removed in the clearance product, electrolysis update electrolyte one of the effective ways.Paper analyzes the intermittent back under processing product electrolysis rate on the processing speed remove influence, and the results show that: the processing speed is not with the decrease of the machining gap increases and drab, actual processing speed limit(maximum value)there.For both the processing efficiency and machining precision, should be with as the matching gap value as an actual machining gap.关键词:微细电解加工;电解产物;加工速度;间歇回退
电解是基于金属阳极在电解液中发生电化学溶解的原理,对工件进行减材加工。在电解加工时,工件材料是以离子的形式被蚀除,理论上工件可达到微米甚至纳米精度,因此在精密、微细制造领域有着潜在的应用前景。但电解加工时阴、阳极间的电位差在加工间隙中形成的电场使工件上不希望被加工的部位和已加工部位都会被继续蚀除,造成杂散腐蚀,这在很大程度上影响了电解加工的精度。因此,约束电场、改善流场是增强电解加工的集中蚀除能力、改善加工精度的基本途径。为实现较高精度的微细电解加工,某个研究室提出了一种采用工具电极侧面绝缘、微小加工间隙伺服控制、高频窄脉冲电源、非线性低浓度电解液等方法集成的工艺路线,探索微细电解加工达到工业应用要求的可行性。在微细电解加工过程中,加工问隙微小是其最基本的特征,端面和侧面的间隙一般在几十微米以下叫,这样小的间隙空间使得加工中生成的大量(相对于被蚀除掉的金属体积)电解产物蓄积在加工区内,导致加工区局部电解液成分、浓度发生很大程度的改变,从而降低加工反应速度甚至中断加工。由于加工尺寸和间隙微小,常规电解加工时采用的强制冲液更新间隙中电解液的方法在微细电解加工无法应用。为使微细电解加工能持续进行,通过加工间隙伺服控制,利用工具电极间歇回退产生的抽吸作用排出电解产物、更新加工区内部电解液将是一有效可行的技术途径。l.电解加工的电化学过程分析
电解加工时,在工件金属(阳极)和工具电极(阴极)表面分别进行着氧化和还原反应。反应是由发生在电极(这里的电极指的是在电化学反应中作为电子导电相的金属,而非工具电极)/溶液这两种导体界面上的一系列性质不同的过程组成,在电化学理论中统称为“电极过程”。根据电极动力学理论,一般情况下,电极过程大致由下列各单元步骤串联而成:(1)液相传质步骤——反应物粒子向电极表面附近液层迁移。
(2)表面前置转化步骤——反应粒子在电极表面或表面附近液层进行反应前的转化,如反应粒子的吸附、金属络离子的解离或其他化学变化。
(3)电化学反应步骤(亦称电子转移步骤)反应粒子在电极/溶液界面上得电子或失电子,生成 还原反应和氧化反应产物。
(4)表面随后转化步骤——反应粒子在电极表面或表面附近液层进行反应后的转化,如反应产物从电极表面脱附、复合、分解、歧化或其他化学变化。(5a)新相生成步骤--反应产物生成新相(气体或固相沉积层)。
(5b)反应后液相传质步骤——可溶性反应产物从电极表面向溶液内部迁移。
(5b)反应产物移除步骤——可溶性反应产物向溶液内部迁移和产生的新相被从加工间隙中移除。如这些电解产物不能及时有效地被移除掉而蓄积在加工间隙中,其中的金属沉淀产物还会逐渐在阳极表面沉积,形成一层薄膜,阻碍反应的发生;阴极上生成的氢气逐渐积聚,这样不只是减慢了反应速度,甚至可能在阴、阳极问搭成连续的气泡桥或形成空穴,而使加工中断。因此,在微小间隙加工时反应产物移除步骤将取代换液良好时的电化学反应步骤而成为加工控制步骤,反应产物的移除(或电解液的更新)速度制约着阳极金属的实际蚀除速度,成为在微细电解加工中影响实际加工速度的决定性因素。2电解产物移除策略
为了有效地移除电解产物,保证加工的持续进行,常规电解加工主要利用高压、高速的电解液流动来带走反应产物(包括反应热)。但在微细电解加工时,由于电极本身尺寸微小,高冲液压力可能导致电极发生振动甚至变形;且由于加工间隙微小,电解液沿程压力损失大,外部冲液对加工区域内部较深处电解液的扰动和更新能力很弱,这在深小孑L加工时尤其明显。此时仅对加工区进行外部冲液只能移除掉加工区域外部和浅表处的反应产物,加工间隙 内的反应产物仍会蓄积。在微细电解加工时,排出电解产物、更新加工间隙内部电解液的能途径,一是工具电极高速旋转’,或是工具电极间歇回退引。电极高速旋转时,由于电解液具有一定粘性,旋转电极的边界将拽引着周围的流体随它一起作圆周运动,加强了间隙内电解液的对流,改善了流场。电极旋转排屑方式适用于单电极圆孑L加工和扫描加工。但由于在电极端部中心处离心力接近零,电解产物无法顺利排出,故仍需依赖间歇回退来强化电解液更新“。
电极间歇回退是在加工过程中让电极按一定时间间隔快速回退,使加工区域内部的压力骤然降低,形成强烈的抽吸作用,一方面可充分将加工区内的反应产物(包括气泡)带出工件表面外,另一方面可迫使周围新鲜电解液被吸入到加工区内,并可通过热对流抑制加工区内的温升。间歇回退方式对单电极和阵列电极加工都适用,在微细电解加工研究中得到了较多的应用。
间歇回退加工过程如图1所示,首先在回退前切断加工电源,防止电极在运动过程中对孔侧壁二次加工;然后电极逆进给方向快速回退到距离加工表面外一定距离处,使外部电解液将其端部附着的反应物尽量冲走;再根据进给速度计算当前加工位置,电极快速前进到该位置,形成加工间隙,接通电源,继续加工。在图1中,T为每次回退(含快退、快进过程)所需时间,由伺服控制装置的响应速度决定;T,为两次回退之问的进给加工时间。加工最初时,间隙内是新鲜电解液,电化学反应步骤是加工过程控制步骤;加工一段时间后,随着电解产物蓄积,间隙内电解液实际电导率降低,电化学反应速度随之减小,这时反应产物移除步骤成为控制步骤,当反应产物在间隙内积累到一定数量(并不一定需占据全部间隙空间),加工中断,此时需回退换液,如此往复。因此间歇回退加工过程实际由电化学反应步骤和反应产物移除步骤交替控制,加工速度的计算和优化必须综合考虑由法拉第电解定律得出的阳极金属蚀除速度和反应产物的移除速度的影响。
3间歇回退方式加工速度分析 当加工间隙△很大,在曲线极值点的右侧时,随着△减小,加工速度会逐渐增大,这是由于 阳极金属蚀除速度。较小,电解产物生成速度较慢,对间隙内加工条件的影响较小,此时电化学反应步骤是加工过程的控制步骤,加工速度主要受影响。当加工间隙减小到极值点附近时,此时加工程实际由电化学反应步骤和反应产物移除步骤混合控制,两个步骤的潜在反应速度基本相同。当加工间隙△继续减小,趋近于零时,加工速度随..△近似呈现线性减小,这是由于在加工间隙很小时,间隙空间内容污(反应产物)能力弱,阳极金属蚀除速度迅速降低,有效加工时间很短,此时反应产物移除步骤成为加工过程的控制步骤,加工速度主要受电解产物移除速度的影响。在微细加工感兴趣的微小加工间隙(△<30 m)内,如图5所示,当A值很小(=0.0005)时,B值对加工速度的影响很小。这是因为在微小加工间时,产物生成速度快,有效加工时间丁,相对于回退时间丁n而言较小,对加工速度的影响也较小。这意味着,为了达到较好的加工精度,采用小间隙加工时,产物排出困难,A值很小,即便是提高电解液浓度和加工电压(B值会随之增大),对加工速度的改善也非常有限;且较高的电解液浓度和加工电压会导致集中蚀除能力变弱,加工区域的侧面间隙扩大。因此在微小加工间隙时应采用低浓度电解液和低电压加工,加工速度不会明显下降,同时能更好地保证加工精度.4结论
在微细电解加工过程中,随着加工间隙减小,加工区域内电解产物的移除和电解液更新困难,电解产物的移除步骤制约着阳极金属的实际蚀除速度,逐渐成为加工过程的控制步骤,最终决定了实际加工速度。在微小加工间隙时不能简单地根据阳极金属理想蚀除速度公式来确定加工间隙和加工速度等参数,否则会得出与实际情况矛盾的结果。加工速度的计算和优化必须综合考虑由法拉第电解定律得出的阳极金属蚀除速度和反应产物的移除速度的影响。为了有效移除电解产物,保证加工的持续进行,可采用工具电极间歇回退加工方式来强化加工间隙内部电解液的更新。间歇回退加工时,实际加工速度并不随加工间隙..△的减小而单调增大,实际加工速度存在极限值(极大值),将对应的间隙值作为实际加工间隙,可兼顾加工效率和加工精度。当加工间隙△减小并趋近于零时,由于电解产物的影响,阳极金属蚀除速度并不会趋于无穷大,实际加工速度将随△减小反而降低。参考文献:
[1]李勇,龚姗姗,陈旭鹏,等.阵列微细型孔的电化学加工工艺:中国,ZL200510073178.x[P].2005—11—23...[5]李获.电化学原理[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999. [6]贾梦秋,杨文胜.应用电化学[M].北京:高等教育出版社,2004.
[7]王建业,徐家文.电解加工原理和应用[M].北京:国防工业出版社,2001.[8]李小海,王振龙,赵万生.其于多功能平台的微细电解加工加工工艺[J].上海交通大学学报,2006,40(6):909—913.[9]王明环,朱获,徐惠字.微螺旋电极在改善微细电解加工性能中的应用[J].机械科学与技术,2006,25(3):348—351...[l1]徐惠宇.微细电解加工系统及其相关工艺的研究[D].南京:南京航空航天大学,2004.
[12]王明环.微细电解加工实验研究[D].南京:南京航空航天大学,2007.
第五篇:特种加工填空题
一、填空题
1、特种加工主要采用 机械能 以外的其他能量去除工件上多余的材料,以达到图样上全部技术要求。(1分)
2、电火花加工原理是基于 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,来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。(2分)
3、电火花加工系统主要由 工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置
几部分组成。(3分)
4、在电火花加工中,提高电蚀量和加工效率的电参数途径有:提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。(3分)
5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的 表面粗糙度、表面变质层、表面力学性能。(3分)
6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成:测量环节、比较环节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。(3分)
7、电火花成型加工的自动进给调节系统,主要包含 伺服进给控制系统 和 参数控制系统。(2分)
8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理,用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法,其应用范围分为两大类:穿孔加工、型腔加工。(2分)
9、线切割加工是利用 移动的、作为负极的、线状电极丝 和工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用,对工件加工的一种工艺方法。(2分)
10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是 乳化液,其注入方式为 喷入式。(2分)
11、线切割机床走丝机构的作用:是使电极丝以一定的速度运动,并保持一定的张力。(2分)
12、线切割控制系统作用主要是:1)自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹;2)自动控制伺服的进给速度。(2分)
13、快速成形技术(RP)最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,目前RP技术的主流是: SLA立体光造型、LOM薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM熔融成型 四种技术。(4分)
14、快速成型的数据接口主要有:快速成型技术标准数据格式即STL格式 和 快速成型设备的通用数据接口即CLI 格式。(2分)
一、填空题
1、电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。
2、数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。
3、放电间隙是放电时工具电极和工件之间的距离。
4、电火花加工中常用的电极结构形式是整体电极、组合电极、镶拼式电极。
5、在用火花法校正电极丝垂直度时,电极丝要运转以免电极丝断裂。
6、电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆加工两大类。
7、线切割加工的主要工艺指标是切割速度、表面粗糙度、电极丝损耗量、加工精度、。
8、特种加工是直接利用电能、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加材料的加工方法。
9、电火花线切割加工的根本原理是用移动的细金属导线作电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成形。
10、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度、高强度、高韧度和高熔点的导电材料。
11、第一台实用的电火花加工装置的是1960年,苏联的拉扎林科夫妇发明的。
12、电火花线切割加工中被切割的工件作为 工件电极,电极丝作为 工具电极。电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极。
13、根据走丝速度,电火花线切割机通常分为两大类:一类是高速走丝电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机,这类机床的电极作高速往复运动,一般走丝速度为 8——10m/s,用于加工中、低精度的模具和零件。快走丝数控线切割机床目前能到达的加工精度为 正负0.01mm,表面粗糙度Ra= 2.5——0.6um。另一类是低速走丝电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机,一般走丝速度低于 0.2m/s,用于加工高精度的模具和零件。慢走丝数控线切割机床的加工精度可达 正负0.001um,表面粗糙度Ra< 0.32。
14、高速走丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。
15、高速走丝电火花线切割机的导电器有两重:一重是圆柱形的,电极丝与导电器的圆柱面接触导电,可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求;另一重是方形或圆形的薄片,电极丝与导电器的大面积接触导电,方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。
16、线切割加工中罕用的电极丝有钼丝、钨丝、铜丝和钨钼合金丝。其中钨丝和钼丝 应用快速走丝线切割中,而铜丝应用慢速走丝线切割。
17、线切割加工时,工件的装夹方式有悬臂式撑持装夹,垂直刃口撑持装夹,桥式撑持装夹,和板式撑持装夹。工件的装夹方式一般采用桥式撑持。
18、电火花线切割加工罕用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。
19、导电器的材料都采用硬质合金,即耐磨又奔电。
20、脉冲电源波形及三个重要参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔。
21、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和工作液泵等组成。工作液起排屑、冷却、绝缘等作用。
22、章力调节器的作用眷涨 把伸长的丝收入章力调节器使运行的电极丝保持亿一个恒定的章力上也称恒章力机构。
23、数控电火花线切割机床的编程,主要采用ISO编程、3 B编程、自动编程三重格式编写。
24、数控线切割机床U、V移动工作台,是具有锥度加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。
25、电火花线切割3B编程格式中,B表示分隔符,X表示X轴坐标的绝对直,Y表示Y轴坐标的绝对直,J表示加工线段计数长度,G表示加工线段计数方向,Z表示加工指令。
26、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的,是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的长度直之和,单位为μm。
27、线切割3B格式编程中加工直线时有四重加工指令:L1、L2、L3、L4。
28、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四重加工指令: SR1、SR2、SR3、SR4。
29、线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四重加工指:NR1、NR2、NR3、NR4。30、线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括峰直电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。机械参数包括走丝速度和进给速度等。
31、穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点,同时也是程序执行的起点,一般选在工件上的基准点处,穿丝孔罕用直径一般为 3至10mm。
32、电极丝定位调整的罕用方法有自动找端面、自动找中心、目测法。
33、电极丝垂直度找正的常见方法有用找正块进行火花法找正和用校正器进行校正两重。
34、电火花线切割中自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的短路信号来进行的。
35、当加工冲孔模具时,以冲孔的凸模为基准,凸模的间隙补偿量 凸 = r丝+δ电,凹模 的间隙补偿量 凹 = r丝+δ电-δ配。
36、当加工落料模时,以落料的凹模为基准,凸模的间隙补偿量 凸 = r丝+δ电-δ配,凹模的间隙补偿量 凹 = r丝+δ电。
37、数控电火花成形加工机床主要由主机、工作液箱和数控电源柜等部分组成。
38、数控电火花成形加工机床主轴头作用装夹及调整电极装置。
39、数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有吸入式、喷入式两种。40、数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是熔融金属飞屑和粉末状电蚀产物。
41、电火花成形加工的主要工艺指标有加工速度,加工深度,表面粗糙度和电极损耗 等
42、电火花成型加工中罕用的电极材料有石墨、紫铜、银钨合金、铜钨合金、钢 等,一般精密、小电极用紫铜来居工,而大的电极用石墨。
43、电火花成型加工中罕用的电极结构可分为整体电极、组合电极 和镶拼式电极等三种。
三、填空题
01.超精密机床导轨部件要求有极高的直线运动精度,不能有爬行。除要求导轨有很高的制造精度外,还要求导轨的材料具有(很高的稳定性)、(耐磨性)和(抗振性)。02.精密和超精密加工机床主轴轴承的常用形式有(液体静压轴承)和(空气静压轴承)。03.金刚石晶体的激光定向原理是利用金刚石在不同结晶方向上(因晶体结构不同而对激光反射形成不同的衍射图像)进行的。
04.电火花加工蚀除金属材料的微观物理过程可分为(介质电离击穿)、(介质热分解、电极材料熔化、气化)、(蚀除物抛出)和(间隙介质消电离)四个阶段。
05.目前金刚石刀具主要用于(铝、铜及其合金等软金属)材料的精密与超精密车削加工,而对于(黑色金属、硬脆)材料的精密与超精密加工,则主要应用精密和超精密磨料加工。
06.超声波加工主要是利用(磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨)作用来去除材料的,同时产生的液压冲击和空化现象也加速了蚀除效果,故适于加工(硬脆)材料。07.实现超精密加工的关键是(超微量去除技术),对刀具性能的要求是:(极高的硬度和耐磨性)、(刃口极其锋利)、刀刃无缺陷、与工件材料的抗粘接性好,摩擦系数低。08.电火花加工型腔工具电极常用的材料有:(纯铜)、(石墨)、(铜钨合金)等。
09.影响电火花加工精度的主要因素有:(放电间隙的大小)及其一致性、(工具电极的损耗)及其稳定性和(二次放电现象)。
10.电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为:电火花(穿孔成形加工)、电火花(线切割加工)、电火花(磨削加工)、电火花(展成加工)、电火花表面强化和刻字等类型。
11.电火花型腔加工的工艺方法有:(单电极平动法)、(多电极更换法)、(分解电极法)、简单电极数控创成法等。
12.实现超精密加工的技术支撑条件主要包括:(超精密加工机理与工艺方法)、(超精密加工机床设备)、(超精密加工工具)、(精密测量和误差补偿)、高质量的工件材料、超稳定的加工环境条件等。
13.激光加工设备主要包括电源、(激光器)、(光学系统)、(机械系统)、(控制系统)、冷却系统等部分。
14.常用的超声变幅杆有(圆锥形)、(指数形)及(阶梯形)三种形式。
15.金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤,将影响加工零件的(表面质量)和(尺寸精度)。
16.精密和超精密磨料加工分为(固结磨料)加工和(游离磨料)加工两大类。
17.精密与特种加工按加工方法可以分为(切削加工)、(磨料加工)、(特种加工)和(复合加工)四大类。18.电火花型腔加工的工艺方法有:(单电极加平动法)、(多电极更换法)、(分解电极法)、(简单电极数控创成法)等。