刨拉、铣、磨削工艺特点及应用.ppt

第五篇 切削加工,第三章 常用切削加工方法综述,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,,,刨削加工是加工,平面和沟槽,的主要加工方法牛头刨床 龙门刨床 插床（立式牛头刨床）,,主运动：,刨刀往复直线移动 工件往复直线移动 刀具往复垂直上下移动,,进给运动：,工件间歇移动 刨刀间歇移动 工件间歇纵向横向和回转运动,,刨削长度：,＜,1m,＞,1,～,20m,,应用：,中小件 大件,,单件、小批量 批量、几个件一块刨,加工内表面（键槽），多边形孔（直线孔），特别是加工盲孔或有障碍台肩的内表面第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,一、刨削加工特点,,（,1,）刨床结构简单，价格便宜，调整、操作方便，通用性好；,,（,2,）刨刀形状简单、制造、刃磨、安装方便；,,（,3,）生产率较低（刨削加工是单刃单行程加工，切削速度低）；,图,5-61,牛头刨床上刨平面,①刨刀返回行程不进行切削，增加辅助时间增加；,,②,切入切出时产生冲击、振动，换向频繁，限制了切削速度的提高；,,③,刨刀是单刃刀具；,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,（,4,）龙门刨床：行程由几米到几十米，可以把许多工件组装起一块刨削，生产率较高。

5,）刨削加工精度,,刨削加工一般精度可达：,IT8,～,IT7 Ra=1.6,～,6.3μm,,,粗刨：,IT12,～,IT11 Ra25,～,12.5μm,,半精刨：,IT10,～,IT9 Ra6.3,～,3.2μm,,精刨：,IT8,～,IT7 Ra3.2,～,1.6μm,,宽刀精刨（龙门）：平面度,0.02/1000,,Ra=0.4,～,0.8μm,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,二、刨削的应用（图,5-62,）,,主要用在单件、小批生产中，在维修车间和模具车间应用较多图,5-62,刨削的主要应用,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,三、拉削,,,拉削加工：,利用多齿拉刀，逐齿依次从工件表面上拉切下一层很薄的金属层，拉削加工用的机床称为拉床图,5-64,拉孔,图,5-63,平面拉削,图,5-65,推孔,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,拉削加工的特点如下：,,（,1,）,加工精度高,（,IT8,～,IT7,），,表面粗糙度值很小,（,Ra0.4,～,0.8,）；,,,原因：,拉刀有较准部分，起校准、修光加工表面作用，切削速度低,v<18m/min,，切削深度小，切削过程平稳。

2,）,生产率高：,多刀齿同时参加切削，一个行程可完成粗,—,半精,—,精加工；,,（,3,）,加工范围较广：,可加工各种形状的通孔、平面、成形面、各种成型槽；,图,5-66,拉削加工的各种表面,第三节 刨、拉削的工艺特点及其应用,（,4,）,拉床结构简单、操作方便：,拉床只有一个主运动，即拉刀直线运动、进给运动是利用前后刀齿的高低实现的5,）拉刀价格贵、形状复杂、精度和表面质量要求很高，所以制造成本高但由于拉削速度慢，刀具磨损慢，寿命长拉削加工应用：,,,1,）成批、大量生产中加工复合型面；,,,2,）单件小批、精度较高、形状特殊的用其他方法加工困难的成形表面图,5-67,圆孔拉刀,第四节 铣削的工艺特点及其应用,第四节 铣削的工艺特点及其应用,,,铣削加工,是,加工平面,的主要方法，还应用于加工各种沟槽、成型表面和螺纹、齿轮等,铣床种类有卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、工具铣床及各种专用铣床等5-68,卧式铣床上铣平面,——,周铣,5-70,立式铣床上铣平面,——,端铣,第四节 铣削的工艺特点及其应用,铣削加工精度：,,粗 铣：,IT12,～,IT11 Ra25,～,12.5μm,,半精铣：,IT10,～,IT9 Ra6.3,～,3.2μm,,精 铣：,IT8,～,IT7 Ra3.2,～,1.6μm,,,铣刀有端面铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、圆柱铣刀、角度铣刀、键槽铣刀等。

第四节 铣削的工艺特点及其应用,一、铣削的工艺特点,,（,1,）生产率高：,几个刀齿同时参与加工，切削刃长；铣削主运动是刀具旋转；,,（,2,）刀齿散热条件好：,刀齿在离开工件切削得到一定的冷却作用；,,（,3,）易产生冲击与振动，刀具磨损比较严重：,,① 刀齿切入切出产生振动和冲击；,,② 各个刀齿在不同位置切削层厚度不,,同，切削不平稳，产生振动；,,（,4,）铣床和铣刀较车床、车刀价格高，结构相对复杂图,5-71,铣削时切削层厚度的变化,第四节 铣削的工艺特点及其应用,二、铣削方式,,1,．周铣：,,用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面，可分为顺铣和逆铣：,,顺铣：,,刀齿的旋转方向与工件进给方向相同逆铣：,,刀齿的旋转方向与工件进给方向相反图,5-72,顺铣和逆铣,第四节 铣削的工艺特点及其应用,顺铣与逆铣工艺比较：,,（,1,）切削层厚度变化：,,,逆铣,：,,0→,最大，初期产生挤压滑行，刀具与工件间磨擦力加大，刀具加快磨损，表面质量下降；,,,顺铣,：,最大,→0,，粗加工时，刀齿先接触硬皮，刀齿磨损严重；,,（,2,）径向切削分力：,,,逆铣,：,有上抬工件的作用，容易引起 工件松动和振动；,,,顺铣,：,有下压工件作用，减小振动，工件夹持稳定；,第四节 铣削的工艺特点及其应用,（,3,）水平分力：,,逆铣,：,与,f,方向相反，螺母紧压螺杆齿形的右侧（间隙在左侧），不会出现工件向前窜动；,,,顺铣,：,与,f,相同，由于切削力忽大忽小变化，且螺杆与螺母间存在有间隙，容易产生工件连同工作台下的丝杠一起向前窜动；,图,5-73,逆铣和顺铣时丝杠螺母间隙,第四节 铣削的工艺特点及其应用,因此，以刀具磨损、加工质量和工件夹紧的稳定性考虑，采用顺铣为宜。

从防止工件窜动现象，选用逆铣目前在生产中，,多数采用逆铣法2,．端铣法：,,,端铣,:,,用端面铣刀的端面刀齿加工平面的方法根据铣刀与工件相对位置的不同，端铣又分为对称端铣和不对称端铣图,5-74,铣端方式,第四节 铣削的工艺特点及其应用,3,．周铣与端铣的比较,,（,1,）刀具系统刚度：,,,端铣：,端铣刀直接安装在主轴端部，悬伸长度小，刚度好；,,,周铣：,圆柱铣刀安装在细长刀轴上，刚度差；,,（,2,）刀具材料和形式：,,,端铣：,通常为,焊接式硬质合金刀片,；,,,周铣：,高速钢,制造，整体式，刀具形状复杂；,,,（,3,）刀具磨损：,,,端铣：,切入切出削层厚度不为,0,，无挤压、滑行等磨擦现象；,,,周铣：,逆铣时，切削层厚度,0,－最大，有挤压、滑行现象，刀具磨损严重；,第四节 铣削的工艺特点及其应用,（,4,）加工精度：,,,端铣：,与同时工作的刀齿数、切削宽度有关，有较多刀齿同时工作，切削过程较平稳，利用修光刀齿修光已加工表面，表面粗糙度较低；,,,周铣：,切削层厚度,0,－最大，切入切出时产生挤压、滑行、影响表面质量因此，目前,在平面铣削中，大多采用,端铣,但,周铣法适用性较广,，可采用多种成形刀具铣削各种沟槽，齿轮和成形表面等，生产中也常用。

第四节 铣削的工艺特点及其应用,三、铣削的应用,,,铣削的形式很多，铣刀的类型和形状更是多种多样，再配上分度头、圆形工作台等，铣削加工范围较广1,）铣平面：,端铣、周铣；,,（,2,）铣槽（图,5-75,）：,,,V,形槽、,T,形槽、燕尾槽、直槽、圆弧槽等；,图,5-75,铣沟槽,第四节 铣削的工艺特点及其应用,（,3,）铣成形表面：,图,5-76,按划线铣成形面,5-77,铣圆弧槽,第四节 铣削的工艺特点及其应用,（,4,）铣齿轮（分度头）、花键槽、离合器等：,图,5-78,圆形工作台,图,5-79,数控转台,图,5-80,铣螺旋槽,第五节 磨削的工艺特点及其应用,磨削是用砂轮或其它磨具加工工件的方法磨床的种类有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床等多种一、砂轮,,,砂轮是由,磨料＋结合剂,用,烧结,的方法制成的多孔物体,(,图,5-81,）第五节 磨削的工艺特点及其应用,图,5-81,砂轮及磨削示意图,第五节 磨削的工艺特点及其应用,1,、磨料,,,磨料具有,高硬度、高耐磨性和高耐热性,的细小颗粒可分为,氧化物系列,（如刚玉类“,Al,2,O,3,”,）、,碳化物系列,（,SiC,）和,超硬磨料,等三大类。

磨料承担磨削任务，必须具有很高的硬度、耐热、一定的韧性，以及在切削过程中能受力破碎形成锋利刃口等性能刚玉类（,Al,2,O,3,,）磨料：适用于,韧性材料,磨削；,,碳化物系列（,SiC,）：适用于,脆性材料和硬质合金刀具,的磨削2,、结合剂,,结合剂影响砂轮的强度、韧性、耐热性、成形性和自锐性等，分为,陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂,等第五节 磨削的工艺特点及其应用,陶瓷结合剂：适用于外圆、内圆、平面和各种,成形表面磨削,；,,树脂结合剂和橡胶结合剂：适用于制成各种,切割用的薄片砂轮,由于磨料、结合剂和制造工艺不同，砂轮性能差别很大，对磨削效果、生产率和经济性有很大影响3,、砂轮的特性,,砂轮的特性是指磨料种类、粒度大小、硬度、结合剂、结构组织、形状和砂轮尺寸等指标粒度：,指磨料颗粒大小的程度硬度：,指磨粒在外力作用下,脱落的难易程度,第五节 磨削的工艺特点及其应用,4,、砂轮的标志,第五节 磨削的工艺特点及其应用,5,、超硬磨料砂轮,,超硬磨料砂轮是指,人造金刚石,砂轮和,立方氮化硼,砂轮碗形超硬磨料砂轮如图,5-82,所示，磨料层厚度,1.5,～,5mm,，基体常用铝、钢、铜或胶木等制造。

5-82,碗形超硬磨料砂轮的构造,金刚石磨料,与铁元素的亲和力较强，故,不适于磨削铁族金,第五节 磨削的工艺特点及其应用,滑擦：,表面磨粒从工件表面滑擦而过、产生弹性变形；,,刻划：,磨粒切入工件表面，刻划出沟痕，并形成隆起；,,切削：,切削层厚度增大到某一临界值时，开始切下切屑二、磨削过程,,磨削过程实际上是,切削、刻划、滑擦,三种作用的综合图,5-83,磨粒切削过程,第五节 磨削的工艺特点及其应用,,磨削过程中，磨粒的变化情况：,由于砂轮这种,自锐性,，一方面破碎磨粒会堵塞孔隙，另一方面随机脱落的磨粒引起砂轮尺寸精度下降，所以，经一段磨削的,砂轮需要重新修整,，以保证其加工精度开始）砂轮表面突出的锋锐磨粒 磨粒变钝,切削力大于磨粒强度极限,,切削力大于磨粒间结合力,,磨粒破碎或整块从砂轮表面脱落，继续进行磨削,,继续进行磨削,,参与切削,第五节 磨削的工艺特点及其应用,三、磨削的加工工艺特点,,1,、尺寸精度高，表面粗糙度值小；,,,（,1,）磨削时有很多微小的刀齿同时参与磨削，磨粒,刃口圆弧半径,r,n,较小,（,F46,白刚玉磨粒为,0.006,～,0.012mm,，而一般车刀为,0.012,～,0.032mm,），每个磨粒的,切削深度和进给量都很小,，因此，加工表面的残留面积极微小。

2,）磨床制造精度高，刚性好，稳定性好3,）,切削速度很高,：,,外圆磨：,Vc=30,～,50 m/s,；,,高速磨：,Vc,＞,50 m/s,第五节 磨削的工艺特点及其应用,（,4,）有微量的进给机构，进给量可以很小，如下表所示：,,不同机床微量进给机构的刻度值,机床,,立铣,,车床,,平面磨,,外圆磨,,精磨外圆磨,,内圆磨,,,进给刻度值（,mm,）,,,,,0.05,,,,0.02,,,,,0.01,,,,0.005,,,,0.002,,,,0.002,,,,2,、砂轮具有自锐作用,,可进行强力、连续磨削，以提高生产率；,,3,、磨削温度高,,（,1,）切削速度较一般加工高出,10,～,20,倍，切削热多；,,（,2,）砂轮与工件表面接触面大，且挤压，滑擦、摩擦严重；,第五节 磨削的工艺特点及其应用,（,3,）砂轮本身传热性能很差；,,因此，磨削温度可高达,800,～,1000℃,，应采用切削液（冷却、润滑及,冲洗砂轮,），切削液一般用苏打水、乳化液等磨削,铸铁、青铜,等脆性材料时，一般,不加切削液，而用吸尘器清除尘屑,4,、背向磨削力（,F,p,）大；,,磨削时，切削深度小，砂轮与工件接触面大，使背磨削力比磨削力大。

一般,F,p=,（,1.5,～,3,）,F,c,而且材料,塑性愈小，,F,p/,F,c,比值愈大,图,5-84,磨削力,第五节 磨削的工艺特点及其应用,由于背向磨削力大，在此力方向上机床、夹具、工件、刀具组成的工艺系统,刚度要求高,，如果较差会造成工艺系统变形，影响工件加工精度，如图,5-85,所示一般在最后几次走刀时，要少吃刀或不吃刀，以便逐步消除由于变形而产生的加工误差图,5-85,背向磨削力引起的加工误差,第五节 磨削的工艺特点及其应用,四、磨削的应用与发展,,常用于半精加工和精加工 → 经济地、高效地切除大量金属；,,在工业发达的国家中磨床在机床总数中占,30%,～,40%,，所占比例今后还要增加磨削加工的材料范围很广：,,加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料；,,加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等难切削的材料；,,但不宜,精加工塑性较大,的,有色金属,工件磨床的种类有外圆磨削、孔的磨削、平面磨削及磨成形面、齿轮、螺纹、刀具等专用磨床第五节 磨削的工艺特点及其应用,1,、外圆磨削,,分为有心磨削和无心磨削1,）外圆磨削,,普通外圆磨床和万能外圆磨床进行的外圆磨削属,有心磨削,。

有心磨削分为纵磨法、横磨法、综合磨法和深磨法图,5-86,在外圆磨床上磨外圆,第五节 磨削的工艺特点及其应用,,进给运动,工艺特点,,纵磨法,工件旋转、随工作台往复直线运动；,,一次往复行程后，砂轮径向进给加工精度和表面质量高；适应面宽；生产效率较低；,,广泛用于单件小批加工细长轴横磨法,工件旋转（不做纵向移动）；,,砂轮以慢速、连续的径向进给表面质量较纵磨法低；生产率高；,,适于大批量生产、不太宽且刚性较好的工件综合磨法,将工件分段进行横磨，留下,0.01,～,0.03mm,余量，然后用纵磨法进行精磨综合纵磨、横磨的优点深磨法,采用较小的纵向进给量（,1,～,2mm/r,），较大的背吃刀量（,0.3mm,左右），在一次行程中切出全部余量,砂轮前端修成锥面；须预留较大的切入和切出距离；生产率高；,,适用于大批量生产刚性较大的工件第五节 磨削的工艺特点及其应用,（,2,）无心磨削,,工件放在两个砂轮之间，下方用托板托住，不用顶尖支持，所以称为,无心磨,导轮为较小,、使用,橡胶结合剂,、,磨粒较粗,的,砂轮,导轮轴线与磨削轮轴线有一倾斜角,(1°,～,5°),，比磨削轮低得多的速度转动，靠摩擦力带动工件旋转作圆周进给，另一方面作轴向进给运动。

工件轴线高于磨削轮和导轮轴线图,5-87,无心外圆磨削示意图,第五节 磨削的工艺特点及其应用,无心磨削的特点：,,（,1,）不需预先打中心孔，安装方便，可连续进行磨削，易于实现自动化，生产效率较高；,,（,2,）不会因背向磨削力而被顶弯，有利于保证工件的直线性；,,（,3,）要求工件的外圆面在圆周上必须是连续的；,,（,4,）依靠本身的外圆面定位，,不能保证外圆面与孔的同轴度,；,,（,5,）无心外圆磨床的调整比较复杂因此，无心外圆磨削主要适用于大批量生产,销轴类零件,，特别适合于磨削,细长的光轴,第五节 磨削的工艺特点及其应用,2,、孔的磨削,孔的磨削一般在,内圆磨床,或,万能外圆磨床,上进行，多采用,纵磨法,与外圆磨削类似，但,表面粗糙度较大,，,生产率低,磨孔一般用于,淬硬工件孔,的精加工（通孔、阶梯孔和盲孔等）；主要应用于,单件小批量,精加工图,5-88,纵磨圆柱孔,图,5-89,无心磨轴承环内孔,大批量生产中，精加工,短工件,、与,外圆面同轴孔,时，可采用,无心磨法,（图,5-89,）,第五节 磨削的工艺特点及其应用,3,、平面磨削（,1,）周磨平面：,,采用卧轴平面磨床，利用砂轮的,外圆面,进行磨削,(,图,5-90a,、,b,）。

用于加工质量要求较高的工件2,）端磨平面：,,采用立轴平面磨床，利用砂轮的,端面,进行磨削,(,图,5-90c,、,d,）端磨适用于要求不高的工件，或代替铣削作为精磨前的预加工图,5-90,平面磨削,第五节 磨削的工艺特点及其应用,4,、磨削加工的发展趋势（,1,）高精度，小粗糙度值：,,,粗磨：,IT8,～,IT7 Ra=0.8,～,0.4μm,；,,,精磨：,IT6,～,IT5 Ra=0.4,～,0.2μm,；,,,精密磨削：,,Ra=0.05,～,0.1μm,（磨床高精度，高稳定性）,,,超精密磨削：,Ra=0.012,～,0.025μm,（砂轮种类，磨料等颗粒）,,,镜面磨削：,,Ra<0.008μm,（合理的磨削参数，包括,Vc,，,f,，,a,p,,）,第五节 磨削的工艺特点及其应用,（,2,）高效磨削,,,主要目的是提高磨削效率和生产率高速和强力磨削对磨床、砂轮以及冷却方式要求很高高速磨削：,,Vc≥50m/s,；,,强力磨削：,大的吃刀量、小进给量进行磨削；,,砂带磨削：,具有生产效率高，加工质量好，能较方便地磨削复杂形面等优点图,5-91,砂带磨削,第四章 精密加工和特种加工,第一节 精整和光整加工,第一节 精整和光整加工,,精整加工：,从工件表面切除很薄的一层材料，以,提高尺寸精度,和,减小表面,,粗糙度,的工艺方法。

如研磨和珩磨等光整加工：,不切除或切除极薄的一层金属材料，以,减小表面粗糙度,的工艺,,方法如超级光磨和抛光等一、研磨,,研具在一定压力下，在工件表面作复杂的相对运动，通过研磨剂的机械和化学作用，从工件表现上切除很薄的一层材料，从而达到很高的尺寸精度和很小的表面粗糙度第一节 精整和光整加工,图,5-92,手工研磨,图,5-93,机械研磨,第一节 精整和光整加工,1,、,研具：,材料比工件软（研磨剂的磨料能嵌入研具表面，以对工件进行擦磨）常用材料有：,铸铁、软钢、黄铜、塑料或硬木,，最常用的是铸铁研具2,、,研磨剂：,由磨料＋研磨液＋辅助填料等混合而成，有液态、膏状和固态等三种磨料：,有刚玉、碳化硅等，粗研时选,240,～,400#,；精研时,400,以下；,,,研磨液：,冷却与润滑，并将磨料均匀分布，有煤油、 汽油、机油等辅助填料：,使金属表面产生极薄的较软的,化合物薄膜,，使工件表面凸,,出部分容易被磨料切除，有硬脂酸、油酸等第一节 精整和光整加工,3,、研磨特点及应用,,（,1,）研磨尺寸和形状误差可达,0.1,～,0.3μm,，,Ra<0.025μm,以下；,,（,2,）生产率低，加工余量小。

一般加工余量不大于,0.01,～,0.03μm,；,,（,3,）研磨剂易于飞溅，污染环境；,,（,4,）设备、研具简单研磨加工的应用很广，平面、内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面和齿轮表面等都可以用研磨进行精整加工许多精密配合件还往往要经过,配合件的配研,，才能得到配合精度要求第一节 精整和光整加工,二、珩磨,,利用,带油石的珩磨头,对,孔,进行加工，称为珩磨图,5-94,珩磨,图,5-95,珩磨头,第一节 精整和光整加工,1,、珩磨特点及应用,,（,1,）生产率较高有多个磨条同时参加磨削，并不断改变磨削方向，磨料可长时间保持锋利状态；,,（,2,）精度高，粗糙度小可以提高孔的,尺寸精度、形状精度和表面质量,，精度,IT6,～,4 , Ra0.4,～,0.05,µm,但是不能提高位置精度；,,（,3,）珩磨的零件表面耐磨损表面有交叉的网纹，易于油膜形成；,,（,4,）磨头结构复杂珩磨主要用于孔的精整加工，加工范围广，加工孔的直径在,5,～,500,mm,，并可加工深孔珩磨加工余量：,铸铁,:0.02,～,0.15mm,，钢件,:0,.,005,～,0,.,08mm,第一节 精整和光整加工,三、超级光磨 （光整加工）,,采用,细磨粒、低硬度的油石,磨头，在一定压力下对工件表面进行光整加工的方法称为超级光磨。

加工时，工件旋转，油石轻压于工件表面，轴向进给＋微小振动，从而达到对微观不平的表面进行光磨的效果图,5-96,超级光磨外圆,图,5-97,超级光磨过程,第一节 精整和光整加工,1,、超级光磨特点及应用,,（,1,）加工余量极少，一般为,3,～,10μm,；,,（,2,）设备简单，操作方便；,,（,3,）生产率较高，一般加工时间只需,30,～,60,秒；,,（,4,）表面质量好，,Ra<0.012μm,；,,（,5,）只提高,表面质量,，不能提高,尺寸精度,和,形位精度,超级光磨应用比较广，如汽车和内燃机零件、轴承、精密量具等小粗糙度值表面，可以外圆柱面、圆锥面、孔、平面和球面等第一节 精整和光整加工,四、抛光（光整加工）,,在高速旋转的抛光轮上涂上磨膏，对工件表面进行光整加工的方法称为抛光抛光轮一般用,毛毡、橡胶、皮革、布、纸板,等做成磨膏产生一层很薄的软膜，采用比工件材料软的磨料,切除且不留痕迹,，高速摩擦使工件表面出现,高温和挤压,→塑性流动→光亮的表面1,、抛光特点及应用,,（,1,）方法简便、经济，不用特殊设备；,,（,2,）容易对曲面进行加工；,,（,3,）劳动条件差；,,（,4,）只提高,表面质量,，不能提高,尺寸精度,和,形位精度,。

第一节 精整和光整加工,抛光主要用于零件表面的,装饰加工,，或者去除前道工序的加工痕迹，,提高零件的疲劳强度,抛光零件表面可以是平面、外圆、孔、以及各种成形表面等五、各种精密加工方法的比较：,第二节 特种加工,第二节 特种加工,,传统的切削加工是用刀具靠机械能去除工件表面的多余材料当工件材料的强度、硬度、脆性、韧性过高，或零件的,结构过于复杂,，或,尺寸太小,，或,零件的刚度较差,时，传统的切削加工方法就难于实现特种加工是直接利用,电能、光能、声能、热能、化学能或多种能量复合,形式进行加工的方法常用的特种加工有电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工和离子束加工等第二节 特种加工,一、电火花加工（,Electrical Discharge Machining,，,EDM,）,,1,、加工原理,,,电火花加工是利用工具电极,(,简称工具,),与工件电极,(,简称工件,),之间,脉冲放电,产生的高温去除工件上多余材料如图,5-98,所示图,5-98,电火花加工,第二节 特种加工,2,、电火花加工的必备条件,,（,1,）工具电极和工件电极经常保持一定间隙；,,（,2,）放电必须为脉冲性和间隙性（放电范围要求很小，避免烧伤表面）；,,（,3,）火花放电必须在一定的绝缘介质中进行：,,击穿电压之前，保持非导电性，放电后使火花间隙,消除电离，除切屑,。

3,、电火花加工特点及应用,,（,1,）主要用于加工,硬、脆、韧、软、高熔点,的导电材料；,,（,2,）加工时“无切削力”，有利于小孔、窄槽以及各种复杂截面的型孔、,,曲线孔、型腔等加工，以及薄壁工件的加工，也适合于精密微细加工；,第二节 特种加工,（,3,）当脉冲宽度不大时，适于加工热敏性强的材料；,,（,4,）能在同一台机床上连续进行粗、半精、精加工，尺寸精度：,,,穿孔：,0.01,～,0.05mm,；,,,型腔加工：,0.lmm,左右；,,,线切割：,001,～,002mm,；,,,表面粗糙度,R,α,值,：,0.8,～,1.6,；,图,5-99,内螺纹、成形面电火花加工,图,5-100,电火花加工的一些零件,第二节 特种加工,二、电火花线切割加工,,1,、加工原理,,线切割加工是在电火花成形加工基础上发展起来的，利用直径为,0.02mm-0.03mm,钼丝,作工具电极，按轨迹进行脉冲放电切割的一种加工方法如图,5-101,所示图,5-101,火电花线切割加工原理,第二节 特种加工,2,、线切割的主要特点及应用,,（,1,）主要切割各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料；,,（,2,）加工细微异型孔、窄缝和形状复杂的零件，还可以带斜度切割；,,（,3,）对工件进行,套料加工，预料再利用,；,,（,4,）电火花线切割加工无需成型工具电极；,,（,5,）线切割加工的平均尺寸精度为,0.01mm,，最高精度可达,0.005mm,。

线切割加工主要用于加工冲孔模、落料模、样板和各种形状复杂的型面、型腔和窄槽等零件第二节 特种加工,三、电解加工（,Electrochemical Machining,，,ECM,）,,1,、加工原理,,电解加工是利用金属在电解液中产生,阳极溶解,的电化学原理对工件进行成形加工的一种方法图,5-102,电解加工原理图,两极间隙：,0.1-1mm,；,,工作电压：,6,～,24 Ⅴ,；,,工作电流：,可高达,20000A,；,,电解液：,压力（,0.5-2.5MPa),，,,流速（,5-60m/s),；,第二节 特种加工,2,、电解加工的主要特点及应用,,（,1,）一次进给运动能加工出形状复杂的型面或型,腔,；,,（,2,）加工各种高强度、高硬度、高韧性的金属材料；,,（,3,）加工易变形或薄壁的零件；,,（,4,）零件表面无残余应力，表面粗糙度,Ra,可达,0.2-0.8,µ,m,；,,（,5,）工具不损耗，可长期使用；,,（,6,）,电解加工,影响因素多，精度不容易稳定；,,（,7,）电解液对机床有腐蚀作用，处理和回收困难电解加工和电火花加工在应用范围上有许多相似之处，所不同的是电解加工的,生产率较高，加工精度较低，且机床费用较高,。

第二节 特种加工,四、超声加工（,Ultrasonic Machining,，,USM,）,,1,、加工原理,,超声加工利用工具的高频振动，通过磨料对工件进行加工（图,5-103,）超声波是指频率超过,16000Hz,的振动波，人耳的声波频率：,16Hz,－,16000Hz,）,图,5-103,超声加工原理图,1-,高频振荡器，,2-,信号放大器,,3-,硒整流器，,4-,换能器，,5-,磁铁,,6-,工件，,7-,工具，,8-,线圈，,9-,输送管,第二节 特种加工,2,、超声加工的主要特点及应用,,（,1,）主要加工,不导电,的硬脆或半导体材料；,,（,2,）一般加工各种复杂的内表面和成型面；,,（,3,）便于加工不能承受较大机械力的零件；,,（,4,）磨料硬度应比工件材料的硬度高；,,（,5,）加工质量比,电解加工,与电火花加工高：,,孔的尺寸：,±0.02 - ±0.05mm,；,,表面粗糙度：,Ra0.8 - 0.1,µ,,m,；,,超声加工的孔径范围,0.1,～,90mm,，度深可达,100mm,以上第二节 特种加工,五、激光加工（,Laser Beam Machining,，,LBM,）,,1,、加工原理（图,5-103,）,图,5-104,激光加工原理图,第二节 特种加工,2,、激光加工的主要特点及应用,,（,1,）几乎对所有的金属材料和非金属材料都可以加工；,,（,2,）加工速度极高，打一个孔只需,0.OO1s,；,,（,3,）易自动化生产和流水作业，同时热变形很小；,,（,4,）可通过空气、惰性气体或光学透明介质进行加工；,,（,5,）切割厚度：金属材料：,10mm,以上，对非金属材料：几十毫米；,,（,6,）切缝宽度一般为,0.1,～,0.5mm,。

激光加工应用：,1,）,激光打孔,；,2,）,激光切割,；,3,）,激光表面强化处理,；,,4,）,激光焊接,第二节 特种加工,六、电子束加工,,1,、加工原理（图,5-105,）,,2,、电子束加工的主要特点及应用,,（,1,）对任何材料都能进行加工；,,（,2,）加工速度快；,,（,3,）不存在工具磨耗问题，工件无变形；,,（,4,）加工孔最小直径可达,0.01,～,0.05mm,图,5-105,电子束加工原理图,,电子束长度可达束径的几十倍，故能加工微细的深孔、窄缝等5,）加工点上化学纯度高，适合加工易氧化的金属及合金材料（真空）；,第二节 特种加工,（,6,）可控制性能好电子束与气体分子碰撞时，会产生能量损失和散射，所以电子束加工一般,在高真空度的工作室,内进行并且由于使用高电压，会产生,较强的,X,射线,，必须采取相应的安全防护措施由此而限制了它的应用，除了特定的需要，,一般为激光加工所代替,七、离子束加工,,1,、加工原理,图,5-106,离子束加工原理,第二节 特种加工,2,、离子束加工的主要特点及应用,,（,1,）离子束光斑真径可以聚焦到,1μm,以内，能够进行微细加工；,,（,2,）污染少，特别适合于易氧化的金属、合金和半导体材料加工（真空）；,,（,3,）加工应力很小，工件不变形，适合于脆性、半导体和高分子材料加工。

离子束溅射去除加工，可以对材料实现,纳米级,加工，直至,分子级,、,原子级,加工主要用于精微的穿孔、蚀刻、切割、铣削、研磨和抛光等下载作业：,,,jxzzjc123@,，,密码,:jxzzjc12345,；,,公共邮箱－,网盘－我的文件夹,,。