模具特种加工

技术改造特种加工技术在模具制造中的应用陈丹湖（温州技师学院，浙江 温州 325600）摘 要：随着现代机械制造业的飞速发展，特种加工技术在机械制造业中的地位和作用越发重要。

要发挥特种加工技术的优势，落实更加合理的控制方案，从而匹配加工模式和应用体系，有效提升工艺效果，满足制造行业的基本需求。

本文分析了模具制造中应用特种加工技术的意义，并对技术应用方案予以讨论。

关键词：特种加工技术；模具制造；意义；技术方案为了提升模具加工控制流程的合理性，要建构完整的应用约束机制，整合技术流程，满足生产效率和高品质高精度要求，提升金属性型尺寸精度和造型美观度，实现经济效益和管理效益的和谐统一。

1 模具制造中应用特种加工技术的意义在模具加工工艺中，特种加工是十分非常关键的环节之一，借助电能、化学能以及光能等基础能量结构完成加工处理，不仅能提升精度，还能结合相应的模具制造要求和工艺标准完成热特殊加工[1]。

基于此，要充分发挥不同特种加工技术的优势作用，落实更加匹配的技术应用运行方案。

一方面，模具制造中选取适宜的特种加工技术是为了更好地提高模具制造的质量，选取匹配的特种加工技术方案，有效实现不同尺寸和不同形态元件的加工处理，以保证对应工序的标准化水平。

另一方面，特种加工技术的应用能最大程度上提高工作生产的效率，并且成本较低，满足高质量低投入的发展要求，这也是多数企业在模具制造工序中采取特种加工技术的重要原因。

综上所述，模具制造中应用特种加工技术具有重要的实践意义，是推动经济效益、管理效益双赢的技术方案。

2 模具制造中应用特种加工技术的方案为了发挥特种加工技术的应用优势，要依据模具制造的具体标准和内容落实技术处理工艺，确保电火花加工技术、电子束加工技术以及快速成型技术等都能得以应用。

相较于传统的模具加工处理方案，特种加工技术能有效整合模具制造流程和工艺要点，为技术全面可持续发展奠定坚实基础。

2.1 电加工在电加工处理工序中，要将工具和工件之间的脉冲火花放电作为根本，利用电腐蚀处理的作用消解其他金属材料，从而满足零件制作的尺寸工艺标准，能在满足形状要求的同时优化表面质量。

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。

与传统机械加工方法相比具有许多独到之处：(1)加工范围不受材料物理、机械性能的限制，[1]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。

特种加工技术的主要应用领域是：难加工材料，如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。

难加工零件，如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工。

低刚度零件，如薄壁零件、弹性元件等零件的加工。

以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细加工。

电加工技术原理电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工电火花加工特点1：电火花加工速度与表面质量模具在电火花机加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。

粗加工采用大功率、低损耗的实现，而中、精加工电极相对损耗大，但一般情况下中、精加工余量较少，因此电极损耗也极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽略。

2：电火花碳渣与排渣电火花机加工在产生碳渣和排除碳渣平衡的条件下才能顺利进行。

实际中往往以牺牲加工速度去排除碳渣，例如在中、精加工时采用高电压，大休止脉波等等。

另一个影响排除碳渣的原因是加工面形状复杂，使排屑路径不畅通。

唯有积极开创良好排除的条件，对症的采取一些方法来积极处理。

3：电火花工件与电极相互损耗电火花机放电脉波时间长，有利于降低电极损耗。

电火花机粗加工一般采用长放电脉波和大电流放电，加工速度快电极损耗小。

《特种加工》课程标准一课程基本信息课程名称特种加工开课系部机电工程系课程总学时/(分学期学时) 40/40课程总学分/(分学期学分) 4/4制定/修订日期 2011年7 月 8 日二课程性质特种加工是模具设计与制造三年制高职专业设置的一门专业课,是学生具备了一定专业基础知识之后开设的课程.先修课程有《机械制图与cad》、《机械制造基础》、《机械设计基础》、《工程材料及热处理》等。

该课程培训学生应用新技术的能力,开设一学期,教学时数为40学时,3学分。

三课程目标1知识目标：（1）了解《特种加工》这门课程的性质、地位和独立价值。

知道这门课程的研究范围、基本框架、研究方法、学科进展和未来发展方向。

（2）理解这门课程的主要概念、基本原理和方法。

（3）掌握电火花成型及电火花线切割加工的基本理论和技术。

（4）掌握电化学加工基本理论和技术。

（5）理解快速成形加工基本理论和技术。

（6）理解激光加工基本理论。

（7）理解超声波加工基本理论（8）理解电子束、离子束加工基本理论。

（9）了解其他特种加工方法。

2 能力目标：着重培训学生的电火花加工机床操作技能,提高动手能力和应用新技术的能力,通过本课程的学习,要求学生能较熟练地使用电火花、线切割机床的全部功能完成中等复杂程度零件的加工,数控电火花线切割机床简单故障和加工中不正常现象的排除方法,初步具备在现场分析,处理工艺及程序问题的能力.3素质目标（1）能够把理论知识与应用性较强实例有机结合起来,培养学生的专业实践能力.同时使学生对专业知识职业能力有深入的理解（2）培养职业技术素质, 培养学生爱岗敬业与团队合作的精神。

增强就业能力和工作能力。

四、学习内容和要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、熟悉四个层次。

这四个层次的一般涵义表述如下：了解——是指对这门学科、材料成形过程和方法及工程技术的认知。

理解——是指对这门学科所涉及的基本概念、原理、方法的领会，能作自主的解释、说明，并把握一般成形过程和方法的相互关系。

特种加工特点及应用特种加工是指对特殊材料、特殊形状的工件进行加工的一种工艺，其主要特点是加工难度大、工艺复杂、技术要求高、加工精度高等。

特种加工通常需要特殊的机械设备和加工工具，以及专门的操作和工艺掌握。

本文将从特种加工的定义、特点和应用领域三个方面进行详细描述。

首先，特种加工的定义是对特殊材料、特殊形状的工件进行加工的一种工艺。

特殊材料可以是高硬度材料如超硬材料、高温材料如钨钼合金等，亦或是具有特殊性能和特殊用途的材料如陶瓷材料、复合材料等。

特殊形状的工件可以是非常复杂的内外形状如齿轮、螺纹、电极等。

特种加工的目的是在保证工件材料性能的同时，满足特殊形状和尺寸的要求。

其次，特种加工的特点主要表现在以下几个方面。

首先，加工难度大。

特种材料具有较高的硬度、韧性以及热传导性能等，对机械设备和加工工具的性能要求较高，加工过程中易产生刀具磨损、工件变形等问题。

其次，工艺复杂。

特种材料及其特殊形状的工件加工需要经过多道工序，其中包括切削、磨削、电火花加工（EDM）、激光加工等多种工艺。

再者，技术要求高。

特种加工需要操作人员具备较高的技术水平和丰富的实际经验，对于加工工艺参数的选择和控制要求精细。

最后，加工精度高。

特种工件通常对尺寸、形状和表面质量等要求较高，因此特种加工需要具备较高的加工精度和加工表面的光洁度。

最后，特种加工在许多领域有着广泛的应用。

首先，在航空航天领域，许多航空发动机零件、航天器外壳等都采用了特种加工技术。

其次，在模具制造领域，由于特种材料具有高硬度、高耐磨性和高抗腐蚀性能，因此特种加工广泛应用于模具的加工和制造。

再者，在医疗器械制造领域，特种加工技术可以用于人工骨、人工关节等医疗器械的加工和制造。

此外，特种加工还在光学器件制造、微电子器件制造、汽车零部件制造等领域得到了广泛的应用。

综上所述，特种加工是一种对特殊材料、特殊形状的工件进行加工的工艺，其具有加工难度大、工艺复杂、技术要求高、加工精度高等特点。

（高教）模具特种加工技术(第2版)-习题答案项目一1．判断题（√）1）电火花加工中若能合理利用覆盖效应则有助于降低电极的损耗。

（√）2）电加工加工中，电极接负极的叫正极性加工。

（√）3）电火花加工中，应尽量利用极性效应减少电极的损耗。

（×）4）电火花成形机床不能加工硬质合金等极硬的材料。

（×）5）电火花成形机床可以加工各种塑料零件。

（×）6）因局部温度很高，电火花加工不但可以加工可导电的材料，也可以加工不导电的材料。

（×）7）电火花加工中，工具和工件之间存在显著的机械切削力。

2．单项选择题1）下列加工方法中产生的力最小的是（D ）。

A．铣削B．磨削C．车削D．电火花2）下列叙述正确的是（A ）。

A．电火花加工中，工件接脉冲电源正极的加工叫正极性加工。

B．电火花加工中，电极、工件的材料通常都一样。

C．短脉冲加工中，工件往往接负极。

D．电火花加工中，可以不采用脉冲电源。

３）电火花成形机床加工时，为安全起见工作液面要高于工件，一般为（C ）。

A.0～5mmB.5～10mmC.30～50mmD.150～200mm４）某国产机床型号为DM7120，其中D表示（ B ）。

A.线切割机床B.电加工机床C.电火花加工机床D.数控加工机床５）电火花成形机床主要加工对象为（ C ）。

A.木材B.塑料C.金属等导电材料D.陶瓷６）下列液体中，最适宜作为电火花成形机床工作液的是( C )。

A.汽油B.矿泉水C.煤油D.自来水３．问答题1）电火花加工后工件表面是否有许多微小的凹坑？结合电火花加工原理解释原因。

是，电火花加工原理2）电火花加工后电极的表面是否还是电极材料的原有颜色？如果不是，请解释原因。

不是，覆盖效应3）根据加工前后测量的电极长度，查看电极尺寸是否缩短？如果电极尺寸缩短，比较一下电极缩短量与加工出的深度值是否相等？如果不等，请解释原因。

缩短，极性效应项目二1．判断题（√）1）脉冲间隔的主要作用之一是使工作液体恢复结缘。

《模具特种加工》课程标准一、课程基本信息：课程名称：模具特种加工课程编码：0204114参考学时：50学时课程所属系部：机械工程系适用专业：模具设计与制造、数控技术编制人员：机械工程系二、课程性质与任务（一）本课程与前后课程的联系《模具特种加工》是模具设计与制造专业的职业能力核心课程。

它主要以冲压模和和塑料模的制造技术为研究对象，以特种加工异型加工、特种加工为教学重点的一门学科。

让学生具有较强的理论知识和实际技能，为今后的工作和学习奠定扎实的基础。

本课程要以《机械制图》、《金工技能实训》、《公差配合与技术测量》和《数控加工与编程》的学习为基础，同时与《冲压模设计》、《注射模设计》这二门课程相衔接。

学好本课程也可为学生提供将来从事模具设计与制造等相关工作所必需的知识和技能基础。

（二）课程的性质和地位《模具特种加工》课程是在学生掌握了机械加工基本知识、普通金工操作基本技能的基础上，为培养学生的特种加工专业技能而开设的，主要包括电火花成型加工和电火花线切割加工技术。

其目的是为今后实际工作中解决模具加工特殊工艺问题和困难工艺问题打下基础。

根据高职人才培养目标的要求，高职院校该课程的作用主要有两个方面：一是培训学生的特种加工机床操作技能，提高动手能力和应用新技术的能力；二是培养职业技术素质，增强就业能力和工作能力。

（三）课程的主要任务本课程的任务是：本课程的工作情景是特种加工机床的操作，包括电火花成型机床，线切割机床、激光加工机床和快速成型机床等。

三、课程设计的理念与思路（一）课程设计的理念认真领会“高等学校教学质量和教学改革工程”精神，以提高课程的教学质量为核心，全面改革本课程的教学内涵，从基于学科知识的课程设计转换为基于职业能力的课程设计，充分调动学生的学习积极性。

（二）课程设计的思路鉴于该课程实践性强的特点，且属于模具专业制造工艺技能核心课程，为实现学生掌握模具制造电火花成型加工和电火花线切割加工编程能力和操作技能的培养目标，参照人才培养规划对课程的总体要求。