機(jī)械設(shè)計與夾具

1、第八章第八章 機(jī)械加工先進(jìn)工藝技術(shù)簡介機(jī)械加工先進(jìn)工藝技術(shù)簡介第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)一、概述一、概述近年來，由于科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展及市場競爭日益激烈，機(jī)械近年來，由于科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展及市場競爭日益激烈，機(jī)械工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品更新愈來愈快，產(chǎn)品品種日益增多，而每種工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品更新愈來愈快，產(chǎn)品品種日益增多，而每種產(chǎn)品的批量都愈來愈少。目前，多品種，中小批量生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的批量都愈來愈少。目前，多品種，中小批量生產(chǎn)企業(yè)約占機(jī)械工業(yè)企業(yè)總數(shù)的約占機(jī)械工業(yè)企業(yè)總數(shù)的7

2、5%80%，通常這些企業(yè)的勞，通常這些企業(yè)的勞動生產(chǎn)率比較低，生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品成本高，不利于競爭。動生產(chǎn)率比較低，生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品成本高，不利于競爭。在這種情況下，成組工藝就成為改變多品種，中、小批生產(chǎn)在這種情況下，成組工藝就成為改變多品種，中、小批生產(chǎn)落后面貌而迅速發(fā)展起來的一種新技術(shù)。它為多品種，中小落后面貌而迅速發(fā)展起來的一種新技術(shù)。它為多品種，中小批量生產(chǎn)創(chuàng)造了大批量生產(chǎn)的條件。批量生產(chǎn)創(chuàng)造了大批量生產(chǎn)的條件。下一頁 返回第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)事實上，不同的機(jī)械產(chǎn)品，盡管其功能和用途各不相同，然事實上，不同的機(jī)械產(chǎn)品，盡管其功能和用途各不相同，然而每種產(chǎn)品中所包含的零件類型都存

3、在一定的規(guī)律性。大量而每種產(chǎn)品中所包含的零件類型都存在一定的規(guī)律性。大量的統(tǒng)計分析表明，任何一種機(jī)械產(chǎn)品中的組成零件都可分為的統(tǒng)計分析表明，任何一種機(jī)械產(chǎn)品中的組成零件都可分為以下三類：以下三類：（1）專用件）專用件 這類零件在產(chǎn)品中數(shù)量少，約占零件總數(shù)的這類零件在產(chǎn)品中數(shù)量少，約占零件總數(shù)的5%10%，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再用性低。如機(jī)床床身、主軸箱，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再用性低。如機(jī)床床身、主軸箱，發(fā)動機(jī)中的一些大件均屬此類。發(fā)動機(jī)中的一些大件均屬此類。（2）相似件）相似件 這類零件在產(chǎn)品中的種類多，數(shù)量大，約占零這類零件在產(chǎn)品中的種類多，數(shù)量大，約占零件總數(shù)的件總數(shù)的65%70%，其特點是相似程度高，多

4、為中等復(fù)，其特點是相似程度高，多為中等復(fù)雜程度的零件，如軸、套、支座、撥叉、齒輪等。雜程度的零件，如軸、套、支座、撥叉、齒輪等。（3）標(biāo)準(zhǔn)件）標(biāo)準(zhǔn)件 這類零件結(jié)構(gòu)簡單，再用性高，如螺母、螺釘、這類零件結(jié)構(gòu)簡單，再用性高，如螺母、螺釘、墊圈等，一般均以組織大量生產(chǎn)。墊圈等，一般均以組織大量生產(chǎn)。下一頁 返回上一頁第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)所謂組成技術(shù)，就是用科學(xué)的方法，在多品種生產(chǎn)中將形狀、所謂組成技術(shù)，就是用科學(xué)的方法，在多品種生產(chǎn)中將形狀、工藝、尺寸近似的零件組成一個零件組，并按零件組統(tǒng)一制工藝、尺寸近似的零件組成一個零件組，并按零件組統(tǒng)一制定工藝規(guī)程進(jìn)行制造。這樣就擴(kuò)大了批量，以便于采

5、用近似定工藝規(guī)程進(jìn)行制造。這樣就擴(kuò)大了批量，以便于采用近似大批量生產(chǎn)中的高效工藝方法、設(shè)備和生產(chǎn)組織形式來進(jìn)行大批量生產(chǎn)中的高效工藝方法、設(shè)備和生產(chǎn)組織形式來進(jìn)行生產(chǎn)，以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)，以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。二、零件分類編碼系統(tǒng)二、零件分類編碼系統(tǒng)零件的分類編碼是成組技術(shù)的主要環(huán)節(jié)，分類的合理與否將零件的分類編碼是成組技術(shù)的主要環(huán)節(jié)，分類的合理與否將直接關(guān)系到成組加工的效果。所謂零件的分類編碼就是用數(shù)直接關(guān)系到成組加工的效果。所謂零件的分類編碼就是用數(shù)字來描繪零件的名稱，幾何形狀、工藝特征、尺寸和精度等，字來描繪零件的名稱，幾何形狀、工藝特征、尺寸和精度等，也就是零件特征的數(shù)

6、字化。也就是零件特征的數(shù)字化。下一頁 返回上一頁第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)目前國內(nèi)外推行成組技術(shù)所采用的分類編碼系統(tǒng)有幾十種，目前國內(nèi)外推行成組技術(shù)所采用的分類編碼系統(tǒng)有幾十種，其中德國其中德國Opitz教授領(lǐng)導(dǎo)研制的奧匹茲分類系統(tǒng)，在國際上教授領(lǐng)導(dǎo)研制的奧匹茲分類系統(tǒng)，在國際上獲得較為廣泛的應(yīng)用。在分析了德國奧匹茲系統(tǒng)等的基礎(chǔ)上，獲得較為廣泛的應(yīng)用。在分析了德國奧匹茲系統(tǒng)等的基礎(chǔ)上，根據(jù)全國機(jī)械產(chǎn)品的具體情況，我國機(jī)械工業(yè)部已于根據(jù)全國機(jī)械產(chǎn)品的具體情況，我國機(jī)械工業(yè)部已于1984年制定了年制定了“機(jī)械零件分類編碼系統(tǒng)（機(jī)械零件分類編碼系統(tǒng)（JLBM-1系統(tǒng)）系統(tǒng)）”。它。它是我國機(jī)械工

7、廠實施成組技術(shù)的一種指導(dǎo)性文件。是我國機(jī)械工廠實施成組技術(shù)的一種指導(dǎo)性文件。JLBM-1系統(tǒng)采用十五個碼位（參見系統(tǒng)采用十五個碼位（參見表表8-1），由九個主碼），由九個主碼和六個副碼組成，與每個碼位相對應(yīng)的是由和六個副碼組成，與每個碼位相對應(yīng)的是由0到到9的十個特征的十個特征碼。碼。（1）主碼）主碼 占前九個碼位。第一、二碼位表示零件的類別，占前九個碼位。第一、二碼位表示零件的類別，它描述零件的主要形狀和功能，如它描述零件的主要形狀和功能，如表表8-2所示，它決定了工所示，它決定了工藝特征和采用的機(jī)床種類。藝特征和采用的機(jī)床種類。第三至第九碼是形狀與加工碼位，其進(jìn)一步描述了回轉(zhuǎn)類零第三至第九

8、碼是形狀與加工碼位，其進(jìn)一步描述了回轉(zhuǎn)類零件和非回轉(zhuǎn)類型零件的形狀及加工特征，分別表示零件的內(nèi)件和非回轉(zhuǎn)類型零件的形狀及加工特征，分別表示零件的內(nèi)外表面、平面和輔助加工等。外表面、平面和輔助加工等。下一頁 返回上一頁第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)（2）副碼）副碼 占后六個碼位。第十至第十二碼位說明零件的材占后六個碼位。第十至第十二碼位說明零件的材料，毛坯和熱處理的狀況，它決定了刀具參數(shù)和切削用量。料，毛坯和熱處理的狀況，它決定了刀具參數(shù)和切削用量。第十三、十四碼位為零件的主要尺寸碼位，它決定機(jī)床規(guī)格。第十三、十四碼位為零件的主要尺寸碼位，它決定機(jī)床規(guī)格。第十五碼位是零件的精度碼位。第十五碼位是

9、零件的精度碼位。（3）示例）示例 為了理解應(yīng)用為了理解應(yīng)用JLBM-1系統(tǒng)編碼情況，下面僅舉系統(tǒng)編碼情況，下面僅舉兩例進(jìn)行說明。兩例進(jìn)行說明。圖圖8-2（a）和和圖圖8-2（b）分別為回轉(zhuǎn)體類分別為回轉(zhuǎn)體類零件和非回轉(zhuǎn)體零件的零件和非回轉(zhuǎn)體零件的JLBM-1系統(tǒng)編碼示例系統(tǒng)編碼示例 。三、零件分類成組方法三、零件分類成組方法1.特征碼位法特征碼位法特征碼位法是指選擇與加工直接有關(guān)的幾個碼位，作為劃分特征碼位法是指選擇與加工直接有關(guān)的幾個碼位，作為劃分零件組（族）的依據(jù)。零件組（族）的依據(jù)。下一頁 返回上一頁第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)2.特征碼域法特征碼域法JLBM-1編碼系統(tǒng)的每個碼位，都

10、有十個（編碼系統(tǒng)的每個碼位，都有十個（09）數(shù)字項。）數(shù)字項。特征碼域法，就是根據(jù)全部零件的結(jié)構(gòu)特征分布狀況，設(shè)備特征碼域法，就是根據(jù)全部零件的結(jié)構(gòu)特征分布狀況，設(shè)備加工范圍和負(fù)荷，以及加工裝備對每個碼位限制一個或幾個加工范圍和負(fù)荷，以及加工裝備對每個碼位限制一個或幾個數(shù)字項，即數(shù)字項，即 制定碼域。凡零件編碼中的各碼位都落在該碼域制定碼域。凡零件編碼中的各碼位都落在該碼域內(nèi)，均劃分在同一零件組內(nèi)，最后作相應(yīng)調(diào)整。內(nèi)，均劃分在同一零件組內(nèi)，最后作相應(yīng)調(diào)整。通常特征碼位法和特征碼法結(jié)合使用。通常特征碼位法和特征碼法結(jié)合使用。3.生產(chǎn)流程分析法生產(chǎn)流程分析法生產(chǎn)流程分析法是直接按零件的加工工藝分類

11、，把加工工藝生產(chǎn)流程分析法是直接按零件的加工工藝分類，把加工工藝相同的零件劃在同一組內(nèi)。這時，主要考慮零件制造過程的相同的零件劃在同一組內(nèi)。這時，主要考慮零件制造過程的相似性，而不拘泥于零件結(jié)構(gòu)的相似性。相似性，而不拘泥于零件結(jié)構(gòu)的相似性。下一頁 返回上一頁第一節(jié)第一節(jié) 成組技術(shù)成組技術(shù)四、成組工藝過程設(shè)計四、成組工藝過程設(shè)計在零件組（族）組成以后，選擇一個能包括該組全部結(jié)構(gòu)要在零件組（族）組成以后，選擇一個能包括該組全部結(jié)構(gòu)要素的主樣件，它往往是經(jīng)過綜合方法人為擬定的假想零件素的主樣件，它往往是經(jīng)過綜合方法人為擬定的假想零件 ，但也可以是零件組中最復(fù)雜的實際零件。成組加工工藝過程但也可以是零

12、件組中最復(fù)雜的實際零件。成組加工工藝過程就是按假想零件進(jìn)行編制，該工藝過程不僅適應(yīng)組中每個零就是按假想零件進(jìn)行編制，該工藝過程不僅適應(yīng)組中每個零件的加工，而且是最佳工藝方案。件的加工，而且是最佳工藝方案。圖圖8-4是成組工藝路線的是成組工藝路線的一個簡例。一個簡例。返回上一頁第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計一、概述一、概述計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計是指用計算機(jī)編制零件的加工工藝計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計是指用計算機(jī)編制零件的加工工藝規(guī)程。它包括制定工藝路線和確定具體的工序內(nèi)容，包括工規(guī)程。它包括制定工藝路線和確定具體的工序內(nèi)容，包括工序尺寸、機(jī)床和工藝裝備、切削參數(shù)和工時定額

13、，最后編制序尺寸、機(jī)床和工藝裝備、切削參數(shù)和工時定額，最后編制出完整的工藝文件。出完整的工藝文件。目前，我國絕大多數(shù)工廠編制工藝規(guī)程大都是由工藝人員憑目前，我國絕大多數(shù)工廠編制工藝規(guī)程大都是由工藝人員憑經(jīng)驗進(jìn)行的。由于工藝設(shè)計所涉及因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)經(jīng)驗進(jìn)行的。由于工藝設(shè)計所涉及因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜，如若幾位工藝人員各編制同一零件的工藝規(guī)程，其所設(shè)雜，如若幾位工藝人員各編制同一零件的工藝規(guī)程，其所設(shè)計的方案一般各部相同，而其很可能都不是最佳方案。另外計的方案一般各部相同，而其很可能都不是最佳方案。另外設(shè)計中，對工步、切削參數(shù)的規(guī)定及工時定額的確定，多數(shù)設(shè)計中，對工步、切削參數(shù)的規(guī)定及工

14、時定額的確定，多數(shù)也是憑經(jīng)驗而定，十分粗略，缺少科學(xué)依據(jù)。也是憑經(jīng)驗而定，十分粗略，缺少科學(xué)依據(jù)。下一頁 返回第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝設(shè)計的出現(xiàn)，從根本上改變了依賴個人經(jīng)驗計算機(jī)輔助工藝設(shè)計的出現(xiàn)，從根本上改變了依賴個人經(jīng)驗編制工藝規(guī)程的落后狀況。編制工藝規(guī)程的落后狀況。CAPP能按照各種不同零件迅速能按照各種不同零件迅速編制出相應(yīng)的工藝規(guī)程文件，縮短了工藝準(zhǔn)備周期，促進(jìn)了編制出相應(yīng)的工藝規(guī)程文件，縮短了工藝準(zhǔn)備周期，促進(jìn)了工藝規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)化和最優(yōu)化，同時提高了工藝設(shè)計質(zhì)量及降工藝規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)化和最優(yōu)化，同時提高了工藝設(shè)計質(zhì)量及降低了設(shè)計費用，而且可

15、使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫低了設(shè)計費用，而且可使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量的問題。此出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量的問題。此外，外，CAPP也為制定先進(jìn)合理的工時定額及推行成組技術(shù)和也為制定先進(jìn)合理的工時定額及推行成組技術(shù)和改善企業(yè)管理提供了科學(xué)依據(jù)。改善企業(yè)管理提供了科學(xué)依據(jù)。計算機(jī)輔助工藝規(guī)程編制的基本方法通常有兩種，即派生法計算機(jī)輔助工藝規(guī)程編制的基本方法通常有兩種，即派生法和創(chuàng)成法。和創(chuàng)成法。下一頁 返回上一頁第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計二、派生法原理二、派生法原理派生法是在成組技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展

16、起來的，將同一零件組中所派生法是在成組技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，將同一零件組中所有零件的主要形面要素綜合成為假想的主樣件，再按照主樣有零件的主要形面要素綜合成為假想的主樣件，再按照主樣件制定出適合本廠最優(yōu)加工方案的典型工藝規(guī)程，并以文件件制定出適合本廠最優(yōu)加工方案的典型工藝規(guī)程，并以文件形式存貯在計算機(jī)中，當(dāng)要編制某個新零件的工藝規(guī)程時，形式存貯在計算機(jī)中，當(dāng)要編制某個新零件的工藝規(guī)程時，先將該零件成組編碼輸入零件組搜索模塊中，計算機(jī)會根據(jù)先將該零件成組編碼輸入零件組搜索模塊中，計算機(jī)會根據(jù)零件成組編碼識別它所屬零件組，如果零件組矩陣文件中包零件成組編碼識別它所屬零件組，如果零件組矩陣文件中包含有

17、該零件的編碼，即搜索到所屬零件組，計算機(jī)則按以下含有該零件的編碼，即搜索到所屬零件組，計算機(jī)則按以下步驟編制工藝規(guī)程：步驟編制工藝規(guī)程：輸入描述該零件特征的表頭數(shù)據(jù)；輸入描述該零件特征的表頭數(shù)據(jù)；計算機(jī)檢索和調(diào)用主樣件工藝文件中的標(biāo)準(zhǔn)加工順序編制出計算機(jī)檢索和調(diào)用主樣件工藝文件中的標(biāo)準(zhǔn)加工順序編制出該零件的加工順序表；該零件的加工順序表；再逐一地從典型工藝文件中調(diào)出相再逐一地從典型工藝文件中調(diào)出相關(guān)的工序，經(jīng)必要的加工要素處理，如確定加工余量，計算關(guān)的工序，經(jīng)必要的加工要素處理，如確定加工余量，計算工藝尺寸，選擇切削用量等，即可編制出完整的工藝規(guī)程，工藝尺寸，選擇切削用量等，即可編制出完整的工

18、藝規(guī)程，再經(jīng)制表輸出。再經(jīng)制表輸出。下一頁 返回上一頁第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計三、創(chuàng)成法三、創(chuàng)成法編制工藝規(guī)程的創(chuàng)成法原理是只要求輸入零件的圖形和工藝編制工藝規(guī)程的創(chuàng)成法原理是只要求輸入零件的圖形和工藝信息，如材料毛坯表面粗糙度、加工精度要求等，即由計算信息，如材料毛坯表面粗糙度、加工精度要求等，即由計算機(jī)按照對各種工藝決策所制定的邏輯和優(yōu)化公式，在不需要機(jī)按照對各種工藝決策所制定的邏輯和優(yōu)化公式，在不需要人工干預(yù)的條件下，自動地生成工藝規(guī)程。創(chuàng)成法編制工藝人工干預(yù)的條件下，自動地生成工藝規(guī)程。創(chuàng)成法編制工藝規(guī)程也可與規(guī)程也可與CAD和自動繪圖系統(tǒng)連接，故自動

19、化程度較高，和自動繪圖系統(tǒng)連接，故自動化程度較高，但系統(tǒng)復(fù)雜，其應(yīng)用有一定的局限性。但系統(tǒng)復(fù)雜，其應(yīng)用有一定的局限性。綜合考慮派生法和創(chuàng)成法的優(yōu)缺點，兼取兩者之長，目前大綜合考慮派生法和創(chuàng)成法的優(yōu)缺點，兼取兩者之長，目前大多以派生法為主，創(chuàng)成法為輔，即局部利用創(chuàng)成法的邏輯原多以派生法為主，創(chuàng)成法為輔，即局部利用創(chuàng)成法的邏輯原則設(shè)計工藝規(guī)程編制系統(tǒng)。此方法稱之為綜合法。則設(shè)計工藝規(guī)程編制系統(tǒng)。此方法稱之為綜合法。下一頁 返回上一頁第二節(jié)第二節(jié) 計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計四、四、CAPP數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫CAPP數(shù)據(jù)庫是指將各種工藝信息經(jīng)過數(shù)字化以后，便形成數(shù)據(jù)庫是指將各種工藝信息經(jīng)過

20、數(shù)字化以后，便形成了大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)必須以文件的形式集合起來，存在了大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)必須以文件的形式集合起來，存在計算機(jī)存儲器中，即形成了數(shù)據(jù)庫，以備檢索和調(diào)用。例如計算機(jī)存儲器中，即形成了數(shù)據(jù)庫，以備檢索和調(diào)用。例如派生法派生法CAPP數(shù)據(jù)庫中的典型數(shù)據(jù)文件有：成組編碼特征矩數(shù)據(jù)庫中的典型數(shù)據(jù)文件有：成組編碼特征矩陣文件，典型工藝文件，工藝數(shù)據(jù)文件等。陣文件，典型工藝文件，工藝數(shù)據(jù)文件等。返回上一頁第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介一、概述一、概述隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及新型工業(yè)材料的不斷涌現(xiàn)并被采隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及新型工業(yè)材料的不斷涌現(xiàn)并被采用，在現(xiàn)代機(jī)械制造中，

21、零件的形狀越來越復(fù)雜，加工精度用，在現(xiàn)代機(jī)械制造中，零件的形狀越來越復(fù)雜，加工精度和表面質(zhì)量要求越來越高，且所采用加工尺寸微小，材料脆、和表面質(zhì)量要求越來越高，且所采用加工尺寸微小，材料脆、硬，這種情況下，傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)很難，甚至無法勝任硬，這種情況下，傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)很難，甚至無法勝任這樣的加工要求。特種加工就是在這種前提下發(fā)展起來的。這樣的加工要求。特種加工就是在這種前提下發(fā)展起來的。特種加工是相對傳統(tǒng)切削加工而言的，其與傳統(tǒng)切削加工相特種加工是相對傳統(tǒng)切削加工而言的，其與傳統(tǒng)切削加工相比特點是：比特點是：特種加工主要不是依靠刀具或磨料來進(jìn)行的切特種加工主要不是依靠刀具或磨料來進(jìn)行的

22、切削和磨削的，而是利用電能、光能、聲能、熱能和化學(xué)能來削和磨削的，而是利用電能、光能、聲能、熱能和化學(xué)能來除去金屬和非金屬材料，因此工件和工具之間無明顯的切削除去金屬和非金屬材料，因此工件和工具之間無明顯的切削力，只有微小的作用力，在機(jī)理上與傳統(tǒng)加工有很大不同。力，只有微小的作用力，在機(jī)理上與傳統(tǒng)加工有很大不同。下一頁 返回第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介工具的硬度和強(qiáng)度可抵于被加工工件的硬度和強(qiáng)度。工具的硬度和強(qiáng)度可抵于被加工工件的硬度和強(qiáng)度。加加工中的能量易于轉(zhuǎn)換和控制，工件一次裝夾中可實現(xiàn)粗、精工中的能量易于轉(zhuǎn)換和控制，工件一次裝夾中可實現(xiàn)粗、精加工，有利于保證加工精度，提

23、高生產(chǎn)率。加工，有利于保證加工精度，提高生產(chǎn)率。特種加工的方法很多，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的、多特種加工的方法很多，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的、多種能量復(fù)合的特種加工技術(shù)不斷涌現(xiàn)。生產(chǎn)實際中常用的是：種能量復(fù)合的特種加工技術(shù)不斷涌現(xiàn)。生產(chǎn)實際中常用的是：電火花加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲加工、電子束加電火花加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲加工、電子束加工等，本節(jié)主要介紹電火花加工和電化學(xué)加工兩種特種加工工等，本節(jié)主要介紹電火花加工和電化學(xué)加工兩種特種加工方法。方法。下一頁 返回上一頁第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介二、電火花加工二、電火花加工1.電火花加工基本原理電火花

24、加工基本原理電火花加工的原理如電火花加工的原理如圖圖8-6所示。將工具電極和工件浸在液所示。將工具電極和工件浸在液體介質(zhì)中，并于脈沖發(fā)生器體介質(zhì)中，并于脈沖發(fā)生器1的的RLC線路連接，組成充電回線路連接，組成充電回路和放電回路。自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)路和放電回路。自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)2使工具使工具3和工件和工件4之間保之間保持一定的放電間隙。當(dāng)接通直流電源持一定的放電間隙。當(dāng)接通直流電源E后，電流通過限流電后，電流通過限流電阻阻R對電容器對電容器C充電，電容器兩端電壓由零逐漸升高，當(dāng)電壓充電，電容器兩端電壓由零逐漸升高，當(dāng)電壓達(dá)到工具與工件之間間隙的擊穿電壓時，極間介質(zhì)被擊穿，達(dá)到工具與工件之間間隙的擊

25、穿電壓時，極間介質(zhì)被擊穿，產(chǎn)生電火花放電，瞬時高溫使工件表面局部金屬熔化和汽化，產(chǎn)生電火花放電，瞬時高溫使工件表面局部金屬熔化和汽化，并在放電爆炸力的作用下，把溶蝕金屬拋出來，被液體介質(zhì)并在放電爆炸力的作用下，把溶蝕金屬拋出來，被液體介質(zhì)帶去，從而形成了一個小坑。當(dāng)電容器帶去，從而形成了一個小坑。當(dāng)電容器C的電能瞬時放完后，的電能瞬時放完后，電壓降低到接近于零，使火花放電不能繼續(xù)維持，工具與工電壓降低到接近于零，使火花放電不能繼續(xù)維持，工具與工件間立即恢復(fù)絕緣狀態(tài)，切斷放電回路，于是又重新開始件間立即恢復(fù)絕緣狀態(tài)，切斷放電回路，于是又重新開始 充充電，如此循環(huán)不已。電，如此循環(huán)不已。下一頁 返

26、回上一頁第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介2.電火花加工的特點電火花加工的特點可以使用較軟的工具電極，對任何導(dǎo)電難加工材料進(jìn)行加可以使用較軟的工具電極，對任何導(dǎo)電難加工材料進(jìn)行加工。工。電火花加工是一種非接觸式加工，加工時不產(chǎn)生切削力，電火花加工是一種非接觸式加工，加工時不產(chǎn)生切削力，不受工具和工件剛度限制，因而有利于實現(xiàn)小孔、深孔、彎不受工具和工件剛度限制，因而有利于實現(xiàn)小孔、深孔、彎孔、窄縫、薄壁彈性件等的加工?？住⒄p、薄壁彈性件等的加工。脈沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)，加工中只要更換工具電極，就可脈沖參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)，加工中只要更換工具電極，就可以在同一臺機(jī)床上通過改變電規(guī)準(zhǔn)連續(xù)進(jìn)行

27、粗、半精和精加以在同一臺機(jī)床上通過改變電規(guī)準(zhǔn)連續(xù)進(jìn)行粗、半精和精加工。工。盡管放電溫度較高，但因放電時間極短，所以對加工表面盡管放電溫度較高，但因放電時間極短，所以對加工表面不會產(chǎn)生厚的熱影響層，因而適于加工熱敏感性很強(qiáng)的材料。不會產(chǎn)生厚的熱影響層，因而適于加工熱敏感性很強(qiáng)的材料。電火花加工機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單。電火花加工機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單。下一頁 返回上一頁第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介3.電火花加工的應(yīng)用電火花加工的應(yīng)用基于上述特點，電火花加工的應(yīng)用主要有：基于上述特點，電火花加工的應(yīng)用主要有：（1）電火花成型加工）電火花成型加工（2）電火花線切割加工）電火花線切割加工（3）其他加工）其

28、他加工三、電化學(xué)加工三、電化學(xué)加工1.電化學(xué)加工基本原理電化學(xué)加工基本原理電化學(xué)加工是利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽極溶解原理，電化學(xué)加工是利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽極溶解原理，將工件加工成型的。如將工件加工成型的。如圖圖8-8所示為電化學(xué)加工過程的示意所示為電化學(xué)加工過程的示意圖。工具和工件之間接上直流電源，工件接陽極、工具接陰圖。工具和工件之間接上直流電源，工件接陽極、工具接陰極。兩極之間的電壓一般為極。兩極之間的電壓一般為525V。工具向工件緩慢進(jìn)給，。工具向工件緩慢進(jìn)給，使兩極間保持較小的間隙，具有一定壓力的電解液兩極間隙使兩極間保持較小的間隙，具有一定壓力的電解液兩極間隙中高速流過，形成極間導(dǎo)電通路，產(chǎn)生電流，這時，作為陽中高速流過，形成極間導(dǎo)電通路，產(chǎn)生電流，這時，作為陽極的工件金屬逐漸被電解腐蝕，電解產(chǎn)物被高速的電解液沖極的工件金屬逐漸被電解腐蝕，電解產(chǎn)物被高速的電解液沖走。走。下一頁 返回上一頁第三節(jié)第三節(jié) 特種加工方法簡介特種加工方法簡介電化學(xué)加工的成型原理可用電化學(xué)加工的成型原理可用圖圖8-9示意。圖中的細(xì)豎線表示示意。圖中的細(xì)豎線表示通過陰極與陽極間的電流，豎線的疏密程度表示電流密度的通過陰極與陽極間的電流，豎線的疏密程度表示電流密度的大小。加工開始時，陰極與陽極間距離較