精密加工和特种加工简介ppt课件.ppt
第十一章 精密加工和特种加工简介,111 精密加工112 特种加工,111 精密加工,一、精密加工的概念二、精密车削三、精密磨削四、光整加工简介,一、精密加工的概念,精密加工是指在一定发展阶段，加工精度和表面质量比传统的加工方法能达到更高程度的加工工艺。 按我国目前情况，精密加工是指加工精度在100.1m（相当于IT5以上），表面粗糙度Ra值小于0.16m的加工方法。 精密加工中，精度高于0.1m，表面粗糙度Ra值小于0.1m的加工方法称为超精密加工。,精密加工方法：,精密车削 精密磨削,超精密加工方法：,镜面车削 虹面车削 超精密磨削 镜面磨削,机床设备条件：,必须在精密机床上进行。机床应具有高的运动精度、刚度和转速，以及小的进给量。,环境条件：,消除工艺系统内部和外部的振动干扰 恒温条件,二、精密车削,1精密车削概念及其应用,精密车削加工外圆表面时，用很小的刃口圆弧半径的车刀进行高速、微量切削而获得高精度的工艺方法。,铜、铝及其合金制件的最终加工 纯金属、塑料、玻璃纤维、合成树脂及石墨等不宜采用磨削而要求又高的零件 黑色金属或其他表面硬度高的精密零件光整加工前的预加工工序,2精密车削的刀具及切削用量,金刚石车刀,硬质合金精密车刀,金刚石车刀,三、精密磨削,1精密磨削概念及其应用,精密磨削在精密磨床上用经过精细修整的细粒度砂轮进行的一种磨削方法。主要用于淬硬的黑色金属材料精密加工。,精密磨削（Ra值0.160.04m） 超精密磨削（Ra值0.040.01m） 镜面磨削（Ra值小于或等于0.01m）,2精密磨削用机床及砂轮,（1）对精密磨床的要求,（2）精密磨削用砂轮,磨料 粒度 硬度 结合剂 组织,四、光整加工简介,光整加工精加工后，从工件上不切除或切除板薄金属层，用以减小工件表面粗糙度值，提高工件表面质量或强化工件表面的加工过程。,超精加工 珩磨 研磨 抛光,1超精加工,超精加工用细粒度的磨具对工件施加很小的压力，并作往复振动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加工方法。,2珩磨,珩磨利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作相对旋转和直线往复运动，切除工件上极小余量的光整加工方法。,3研磨,研磨用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的光整加工方法。,研磨外圆时，使用研具为研套 研磨内孔时，使用的研具为研磨棒,外圆研具,内圆研具,研磨外圆柱面,研磨内圆柱面,4抛光,抛光利用机械、化学或电化学的作用，使工件获得光亮、平整表面的加工方法。,112 特种加工,特种加工利用电能、热能、光能、化学能、电化学能、声能等进行加工的方法，主要用于高强度、高硬度、高韧性、高脆性、耐高温、耐磁性等难切削材料，以及具有特殊结构、形状复杂、精度要求高和表面粗糙度值要求小的零件的加工。,一、电火花加工二、激光加工三、超声（波）加工四、电子束加工,一、电火花加工,1电火花加工的基本原理,电火花加工在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。,1脉冲电源2送进机构及间隙自动调节器3床身4工具电极5介质6工件,电火花加工应用于机械加工应具备下列三个条件：,工具与工件间应保持一定的间隙 有脉冲电源 在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,2电火花加工的特点,由于放电通道中电流密度很大，局部区域内产生的高温足以熔化甚至气化任何导电材料，因此能加工各种具有导电性能的硬、脆、软、韧材料。无切削力，适于加工小孔、薄壁、窄腔槽及各种复杂的型孔、型腔和曲线孔等，也适用于精密细微加工由于脉冲能量间断地以极短的时间作用在工件上，整个工件几乎不受热的影响，有利于提高加工精度和加工表面质量，也有利于加工热敏感性强的材料便于实现加工过程自动化。电极（工具）消耗较大,3电火花加工的应用,电火花穿孔、成形加工 电火花小孔加工 电火花精密细微加工 电火花线电极切割（线切割） 电火花磨削 电火花螺纹加工,4主要工艺指标,加工精度 表面粗糙度 加工速度 工具电极损耗,5影响工艺指标的主要因素,电极材料 脉冲电源参数 加工极性 液体介质,6电火花线电极切割概述,1储丝筒 2工作台驱动电动机 3导轮 4电极丝 5工件 6脉冲电源,二、激光加工,激光加工利用功率密度极高的激光束照射工件的被加工部位，使其材料瞬间熔化或蒸发，并在冲击波作用下，将熔融物质喷射出去，从而对工件进行穿孔、蚀刻、切割，或采用较小能量密度，使加工区域材料熔融粘合，对工件进行焊接的一种加工方法。,固体激光器 气体激光器,1激光加工的基本原理,1全反射镜 2激光工作物质 3激励光源 4部分反射镜 5透镜 6工件,2激光加工的特点,加工范围广 生产率高 不需要工具 能加工细微小孔、窄缝 可控性好,3激光加工的应用,去除加工（激光打孔、激光切割） 改性加工（即激光热处理） 连接加工（即激光焊接）,三、超声（波）加工,1超声波加工的基本原理,人耳对声音的听觉范围：16Hz25kHz次声：低于16Hz超声：16kHz加工用的超声波频率：16kHz25kHz。,超声波加工利用产生超声振动的工具，带动工件和工具间的磨料悬浮液，冲击和抛磨工件的被加工部位，使其局部材料破坏而成粉末，以进行穿孔、切割和研磨等的加工方法。,1超声换能器2变幅杆3磨料悬浮液4工具5工件,2超声波加工的特点,（1）主要适用于加工各种硬脆材料。 （2）能加工各种形状复杂的型孔、型腔、成形表面等。 （3）加工过程中工具对工件的宏观作用力小，热影响小，适于加工不能承受较大机械应力的薄壁、薄片等零件。 （4）生产率低于电火花加工，但加工精度高，表面粗糙度值小。,3超声波加工的应用,型孔、型腔加工 超声波切割加工 超声波焊接 超声波复合加工 超声波清洗,四、电子束加工,1电子束加工的基本原理,电子束加工在真空条件下，利用电子枪中产生的电子经加速、聚焦，形成高能量大密度的细电子束以轰击工件被加工部位，使该部位的材料熔化和蒸发，从而进行加工，或利用电子束照射引起化学变化而进行加工的方法。,1阴极2控制栅极3阳极4电磁透镜5偏转器6电子束7工件8工作台及驱动系统,2电子束加工的特点,（1）电子束直径极小，经聚焦后可达微米级，所以可加工微孔、窄缝。 （2）电子束功率密度高，因而能加工高硬度、难熔的金属和非金属材料。 （3）电子束加工时工件受力小，变形小。 （4）加工在真空环境下进行，可防止被加工工件氧化和周围环境对工件材料的污染。 （5）加工过程容易实现自动化。 （6）设备复杂，价格昂贵。,3电子束加工的应用,电子束打孔及型面加工 电子束焊接 电子束蚀刻,
