精密加工及特種加工1107

金屬工藝學(xué)——青島工學(xué)院

2011年11月7第四章

精密加工和特種加工簡介

第一節(jié)：精密加工精整加工：精加工后從工價上切除很薄的材料層，目的是提高工件精度和減小表面粗糙度值如研磨和珩磨等光整加工：不切除或少切除極薄材料層，目的是減小表面粗糙度值，如超級光磨和拋光等

精密加工一、研磨IT5~IT1,Ra值0.1~0.01μm研磨是在研具與工件之間置以研磨劑，對工件表面進行精磨加工的方法。研磨加工6研磨劑：1.磨料：機械切削作用（氧化鋁、碳化硅、金剛石）2.研磨液：冷卻、潤滑作用（煤油、汽油、機油）3.輔助填料：使金屬表面產(chǎn)生極薄、較軟的化合物薄膜（硬脂酸、油酸）研具：1.比工件材料軟2.涂敷、鑲嵌磨料3.用鑄鐵、軟鋼、黃銅、塑料或硬木制造（鑄鐵常用）一、研磨

精密加工研磨的特點及應(yīng)用1.研磨所用的設(shè)備和研具簡單，成本低2.可提高尺寸精度、形狀精度，不能提高位置精度3.研磨生產(chǎn)率低，余量不應(yīng)超過0.01~0.03mm4.研磨劑易于飛濺，污染環(huán)境5.應(yīng)用范圍廣（平面、圓柱面、圓錐面、螺紋表面、齒輪齒面等）一、研磨

精密加工二、珩磨IT6~IT4,Ra值0.2~0.05μm主要是利用帶有油石的珩磨頭對孔進行精磨加工的方法。

精密加工珩磨加工4二、珩磨

精密加工油石用粘結(jié)劑與油石座固結(jié)在一起，油石兩端用彈簧圈箍住。調(diào)整珩磨頭的工作尺寸、油石對孔壁的工作壓力通過調(diào)整錐和頂銷，使油石脹開，向下調(diào)整螺母，二、珩磨

精密加工珩磨的特點及應(yīng)用1.珩磨效率高2.可提高尺寸精度、形狀精度，不能提高位置精度3.可提高零件的耐磨性4.珩磨頭結(jié)構(gòu)較復(fù)雜二、珩磨

精密加工三、超級光磨Ra值0.1~0.001μm用裝有細磨粒、低硬度油石的磨頭，在一定壓力下對工件表面進行光整加工的方法

精密加工超級光磨4當油石最初與比較粗糙的工件表面接觸時，不能形成完整的油膜；隨著工件表面被逐漸磨平，細微切屑等嵌入油石空隙，形成完整的潤滑油膜，切削作用逐漸減弱，經(jīng)過光整拋光階段，最后自動停止切削作用,這種現(xiàn)象是超精加工特有的。三、超級光磨

精密加工超精加工的工藝特點1.設(shè)備簡單，也可用通用機床改裝，自動化程度高，操作簡便2.加工余量極小（3~10um）3.生產(chǎn)率高4.加工表面耐磨性好三、超級光磨

精密加工四、拋光拋光是在高速旋轉(zhuǎn)的拋光輪上涂磨膏，對工件表面進行光整加工的方法，即是在磨光的基礎(chǔ)上，對物體表面進行光亮化處理。表面粗糙度值可達0.1~0.012μm橡皮砂輪拋光磨頭

精密加工拋光6

精密加工成型面車削和表面修光實例14金屬工藝學(xué)——青島工學(xué)院

2011年11月10第二節(jié)：特種加工特種加工特種加工一、電火花加工兩極之間火花放電電腐蝕去除材料電火花工作機理2電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：電火花加工示意圖1．工具電極 電火花加工用的工具是電火花放電時的電極之一，故稱為工具電極，有時簡稱電極。電極的材料常常是銅。電火花加工示意圖2．放電間隙 放電間隙是放電時工具電極和工件間的距離，它的大小一般在0.01～0.5mm之間，粗加工時間隙較大，精加工時則較小。電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：3．脈沖寬度ti(μs)

脈沖寬度簡稱脈寬，是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續(xù)時間。為了防止電弧燒傷，電火花加工只能用斷斷續(xù)續(xù)的脈沖電壓波。一般來說，粗加工時可用較大的脈寬，精加工時只能用較小的脈寬。

電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：4．脈沖間隔to(μs) 脈沖間隔簡稱脈間或間隔，它是兩個電壓脈沖之間的間隔時間。間隔時間過短，容易產(chǎn)生電弧放電，燒傷電極和工件；脈間選得過長，將降低加工生產(chǎn)率。加工面積、加工深度較大時，脈間也應(yīng)稍大。電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：5．放電時間(電流脈寬)te(μs)

放電時間是工作液介質(zhì)擊穿后放電間隙中流過放電電流的時間，即電流脈寬，它比電壓脈寬稍小，二者相差一個擊穿延時td。ti（脈沖寬度）和te對電火花加工的生產(chǎn)率、表面粗糙度和電極損耗有很大影響，但實際起作用的是電流脈寬te。電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：6．擊穿延時td(μs)

從間隙兩端加上脈沖電壓后，一般均要經(jīng)過一小段延續(xù)時間td，工作液介質(zhì)才能被擊穿放電，這一小段時間td稱為擊穿延時。電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：7．脈沖周期tP(μs) 一個電壓脈沖開始到下一個電壓脈沖開始之間的時間稱為脈沖周期，顯然tP=ti(脈沖寬度)+to(脈沖間隔)。

8．脈沖頻率fP(Hz) 脈沖頻率是指單位時間內(nèi)電源發(fā)出的脈沖個數(shù)。顯然，它與脈沖周期tP互為倒數(shù)，即9．有效脈沖頻率fe(HZ) 有效脈沖頻率是單位時間內(nèi)在放電間隙上發(fā)生有效放電的次數(shù)，又稱工作脈沖頻率。10．脈沖利用率λ 脈沖利用率λ是有效脈沖頻率fe與脈沖頻率fp之比，又稱頻率比，即電火花加工的常用術(shù)語電火花加工中常用的主要名詞術(shù)語和符號如下：特種加工成型面加工電火花加工的特點：1.加工導(dǎo)電材料，也可加工半導(dǎo)體材料2.工具與工件不接觸，作用力極小3.脈沖放電時間短，冷卻作用好，加工表面熱影響小特種加工電火花線切割電火花線切割4快速走絲8慢速走絲10特種加工電火花線切割加工的特點：1.加工導(dǎo)電材料，也可加工半導(dǎo)體材料2.工具與工件不接觸，作用力極小3.脈沖放電時間短，冷卻作用好，加工表面熱影響小4.無需成型的工具電極5.電極絲較細，切縫較窄6.不能加工盲孔零件或階梯形成型表面特種加工特種加工

電解加工是在工具和工件之間接上直流電源，工件接陽極，工具接陰極。工具極一般用鋼或不銹鋼等材料制成，兩極間外加直流電壓6～24V，極間間隙保持0.1～1mm，在間隙處通以6～60m／s的高速流動電解液，形成極間導(dǎo)電通路，產(chǎn)生電流，工件陽極表面的材料不斷產(chǎn)生溶解，其溶解物被高速流動的電解液及時沖走，工具陰極不斷進給，保持極間間隙。電解加工2電解加工特種加工（1）加工型面、型腔生產(chǎn)率高，比電火花加工高5～10倍。（2）陰極在加工中損耗極小，但加工精度不及電火花加工，棱角，小圓角（r<0.2mm）很難加工出來。（3）加工表面質(zhì)量好，表面無毛刺、殘余應(yīng)力和變形層。（4）設(shè)備要求防腐蝕、防污染，應(yīng)配置廢水處理系統(tǒng)。電解加工的特點特種加工超聲加工特種加工超聲加工4機械撞擊+拋磨+空化作用超聲加工的特點：1.加工各種不導(dǎo)電硬脆材料2.加工效率低3.切削力小，切削熱少，特別對于加工某些不能承受較大機械力的零件比較有利。特種加工激光加工特種加工激光加工激光加工的特點：1.加工能量密度高，可加工任何硬度的金屬和非金屬材料，包括陶瓷、石英、金剛石等2.便于自動控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形和熱變形小3.可進行激光打孔、激光切割、激光雕刻等特種加工電子束加工1特種加工在真空條件下，利用電流加熱陰極發(fā)射電子束，經(jīng)控制柵極初步聚焦后，由加速陽極加速，并通過電磁透鏡聚焦裝置進一步聚焦，使能量密度集中到直徑為5～10μm的斑點內(nèi)。高速而能量密集的電子束沖擊到工件上，使被沖擊部分的材料溫度在幾分之一微秒內(nèi)升高到幾千攝氏度以上，這時熱量還來不及向周圍擴散就可以把局部區(qū)域的材料瞬時熔化、汽化直至蒸發(fā)而去除。

電子束加工特種加工1.電子槍用來發(fā)射高速電子流，進行初步聚焦，并使電子加速。2.真空系統(tǒng)的作用是造成真空工作環(huán)境。3.控制系統(tǒng)由聚焦裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和工作臺位移裝置等組成，控制電子束的束徑大小和方向，按照加工要求控制工作臺在水平面上的兩坐標位移