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《特种加工技术》教案3广东工贸职业技术学院成人教育教案《特种加工技术》教案20XX 学年第 2 学期课程类型：理实一体化授课班级： 15级数控技术授课教师：蔡文华20XX年 9月 21 日广东工贸职业技术学院成人教育教案一体化教案小批量零件的线切割加工 1．掌握电火花线切割加工的原理、特点及应用； 2．了解电火花线切割加工的基本工艺规律； 3．熟悉电火花线切割加工机床的组成及各部分的功用。
课题名称理论课时 2 实训课时 2 课题目标合计课时 4 授课日期教具多媒体、实物、挂图等教学重点掌握电火花线切割加工原理、特点、应用。
教学难点电火花线切割加工机床。
教学回顾说明广东工贸职业技术学院成人教育教案教学过程一、组织教学。
1、点名并登记好出勤情况。
2、讲解注意事项、检查学生自身安全隐患并排除。
3、让学生合编成几个小组、以小组组长为每组负责人。
二、导入新课。
电火花线切割加工(Wire Cut EDM，简称WCEDM)自20世纪50年代末诞生以来，获得了极其迅速的发展，已逐步成为一种高精度和高自动化的电加工方法。
在模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的制造等方面获得了广泛应用。
目前电火花线切割机床已占电加工机床的60％以上。
电火花线切割加工是一种用线状电极做工具的电火花加工，又称线电极电火花加工。
其特点是电极丝作双向高速的走丝运动，工件相对电极作X、Y方向的任意轨迹运动，直接利用电能、热能进行尺寸加工的一种工艺方法。
三、理论新授。
电火花线切割加工原理、特点、应用 1、电火花线切割加工的发展电火花线切割加工历经半个多世纪的发展，已经成为先进制造技术领域的重要组成部分。
电火花线切割加工不需要制作成形电极，能方便地加工形状复杂、大厚度的工件，且工件材料的预加工量少，因此在模具制造、新产品试制和零件加工中得到了广泛应用。
2、电火花线切割加工的原理电火花线切割加工原理广东工贸职业技术学院成人教育教案1—储丝筒； 2—支架； 3—导向轮； 4—钼丝； 5—脉冲电源； 6—工件； 7—绝缘底板 3、电火花线切割加工与电火花成形加工的异同 1）电火花线切割加工与电火花成形加工的共同点电火花线切割加工的电压、电流波形与电火花成形加工基本相似。
特种加工技术教案绪论1.1 特种加工的概念一、引入课题:特种加工产生的条件，之所以产生特种加工普通机械加工满足不了加工的要求。
一些难加工的材料、一些有特殊要求的零件、加工效率（生产率）、生产成本等等都需要特种加工。
比较普通加工与特种加工的区别来引入课题。
二、讲课内容1、特种加工的产生及定义随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。
后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法。
这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-Traditional Machining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。
©可播放特种加工的一些视频。
三、作业1.2 特种加工的特点及发展1.3 特种加工的分类一、复习旧课:特种加工产生的原因及定义。
二、引入新课：特种加工范围广但有一些共性。
与机械加工比起来有以下的一些特点。
三、讲课内容1、与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：(1) 不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。
(2) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。
(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。
正因为特种加工工艺具有上述特点，所以就总体而言，特种加工可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属或非金属材料，且专长于加工复杂、微细表面和低刚度的零件。
2、特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：(1) 微细化。
(2) 特种加工的应用领域正在拓宽。
(3) 广泛采用自动化技术。
3、我国特种加工技术的发展情况我国的特种加工技术起步较早。
特种加工技术一、特种加工就是当传统切削加工方法对产品（或材料）无法实施或保证不了规定的精度要求时而应用物理的（力、热、声、光、电）或化学的方法进行加工的手段。
二、特种加工与传统切削加工方法在原理上的主要区别：1）用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。
2）打破传统的硬刀具加工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度，可谓“以柔克刚”。
3）在切削加工中，工具与工件不受切削力的作用。
三、特种加工的分类：1）电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工、电火花线切割加工、电子束加工和等离子束加工。
2）电能与化学能作用方式有：电解加工、电铸加工和刷镀加工。
3）化学能与机械能作用方式有：电解磨削、电解珩磨。
4）声能与机械能作用方式有：超声波加工5）光能与热能作用方式有：激光加工。
6）电能与机械能作用方式有：离子束加工。
7）液流能与机械能作用方式有：挤压珩磨和水射流切割。
第一节电火花加工一、电火花加工的原理1、电火花加工（放电加工或电蚀加工）：利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温来熔蚀材料。
工具和工件与电源的两极相接，均浸在有一定绝缘度的流体介质（通常用煤油或矿物油）中。
脉冲电压加到两极之间，在工具电极向工件电极运动中，将极间最近点的液体介质击穿，形成火花放电。
由于放电通道截面积很小，通道中的瞬时高温使材料熔化和气化。
单个脉冲能使工件表面形成微小凹坑，而无数个脉冲的积累将工件上的高点逐渐熔蚀。
随着工具电极不断地向工件作进给运动，工具电极的形状便被复制在工件上。
加工过程中所产生的金属微粒，则被流动的工作液流带走。
同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上形成一定的工具损耗。
1-工件2-脉冲电源3-自动进给调节装置4-工具 5-工作液 6-过滤器7-工作液泵 8-被蚀除的材料2、电火花加工应具备如下条件： 1）、工具电极和工件电极之间必须保持一定的间隙。
这可由自动进给调节装置调节。
特种加工技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握特种加工技术的概念、分类及应用范围；2. 使学生了解各类特种加工技术的原理、特点及适用场合；3. 引导学生了解特种加工技术在现代制造业中的地位和作用。
技能目标：1. 培养学生运用特种加工技术解决实际问题的能力；2. 提高学生分析和解决特种加工过程中出现的技术问题的能力；3. 培养学生运用所学知识进行创新设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对特种加工技术的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养其在团队中发挥积极作用的能力；3. 引导学生认识到特种加工技术在国家经济发展和国防建设中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程属于专业技术课程，旨在培养学生掌握特种加工技术的基本知识和技能，提高其在工程实践中的应用能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣，但对特种加工技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 特种加工技术概述：介绍特种加工技术的定义、分类、发展历程及应用领域，使学生对其有一个全面的认识。
教材章节：第一章 特种加工技术概述2. 电火花加工技术：讲解电火花加工原理、特点、设备及其在模具、航空航天等领域的应用。
教材章节：第二章 电火花加工3. 激光加工技术：阐述激光加工原理、分类、设备以及其在制造业、生物医疗等领域的应用。
教材章节：第三章 激光加工4. 电子束加工技术：介绍电子束加工的原理、特点、设备及其在微电子、航空航天等领域的应用。
教材章节：第四章 电子束加工5. 离子束加工技术：讲解离子束加工原理、分类、设备以及其在表面改性、半导体等领域的应用。
教材章节：第五章 离子束加工6. 超声波加工技术：阐述超声波加工原理、特点、设备及其在精密加工、医疗器械等领域的应用。
《特种加工》教案Non-Traditional Machining’s Lesson plan安徽职业技术学院机械工程系主讲：汪涌特种加工Non-Traditional MachiningNon-Conventional Machining特种加工涉及的面很宽，从授课课时和实际应用的角度出发，主要从六个专题来讲授和学习。
分别是：1、特种加工概论；2、电火花加工；3、电化学加工；4、高能束流加工；5、超声加工；6、快速成形技术。
生产和科技水平发展到现在的水平，对于难加工的材料、难加工的复杂形状该怎么办呢?第一章 特种加工概论第一节 特种加工的产生与发展第二次世界大战后，特别是进入20世纪50年代以来，随着生产发展和科学实验的需要，很多工业部门，尤其是国防工业部门，要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展，它们所使用的材料愈来愈难加工，零件形状愈来愈复杂，表面精度、粗糙度和某些特殊要求也愈来愈高，对机械制造部门提出了下列新的要求：（1） 解决各种难切削材料的加工问题如：硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。
（2） 解决各种特殊复杂表面的加工问题 如：喷气涡轮机叶片、整体涡轮等的立体成型表面，各种冲模、冷拔模上特殊截面的型孔，炮管内膛线，喷油嘴、栅网等的加工。
（3）解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题如：对表面质量和精度要求很高的航天、航空陀螺仪、伺服阀，以及细长轴弹性元件等低刚度零件的加工。
金属切削加工的本质和特点为：一是靠刀具材料比工件更硬；二是靠机械能把工件上多余材料切除。
但是，当工件材料愈来愈硬，加工表面愈来愈复杂的情况下，“物极必反”，原来行之有效的方法转化为限制生产率和影响加工质量的不利因素了。
为区别现在的金属切削加工，出现了特种加工，国外称作非传统加工（NTM，Non-Tranditional Machining）或非常规机械加工（NCM, Non-Conventional Machining）。
《特种加工技术》课程教学大纲一、课程性质和任务：课程性质：《特种加工技术》是计算机辅助设计与制造、模具设计与制造专业开设的一门专业课。
课程任务：其任务是使学生掌握电火花加工技术的基本原理及电火花机床的基本操作，了解电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工等特种加工方法的基本原理主要特点和范围。
本课程的前期课程：《机械设计基础》、《数控机床的编程与加工》本课程的后续课程：《毕业顶岗实习》二、课程基本要求：通过本课程的教学，在理论知识和能力培养两方面要求学生达到下述目标：1．知识目标○1掌握电火花机床的基本原理、基本设备、工艺规律、主要特点和范围。
○2掌握电火花线切割机床的基本原理、基本设备、工艺规律、主要特点和范围。
○3了解其他特种加工的基本原理及主要特点。
2.技能目标○1能够独立操作电火花机床加工常见工件；○2能够独立操作电火花线切割机床加工常见工件；○3能够正确分析电火花、电火花线切割加工中的常见故障。
3.职业素质目标①严格遵守操作规程；②保持工作环境整洁、爱护设备；③善于沟通，具备良好的团队合作精神；三、教学条件1．教学环境为保证理论与实际操作密切结合，将“教、学、做”融为一体；实训课由二位教师上课，以便于对学生的操作进行个别指导。
2．实训设备2台电火花机床、2台线切割机床3．教学实施必备文件1）教学进度计划表：2）电子课件：3）学生考勤表及课程考核记录表。
四、教学前提要求（一）学生能力要求：1.具备工程图的识读能力；2.具备手工和计算机绘制工程图的能力；3.具备机械钳工的基本技能；4.具备基本的数控机床操作能力。
（二）教师能力要求：1.熟悉塑料模具、冲压模具结构；2.具备较好的机械设计能力；3.具有数控编程能力；4.熟练操作电火花机床或线切割机床。
五、教学内容与学时安排六、教学组织与方法建议教学设计以具备完整工作过程的项目作为一个学习单元，不同学习单元的设计要从系统化的角度出发，遵循从简单到复杂的认知规律，突出以学生为主体、教师引导为辅的行动导向教学。
《特种加工技术》教案3广东工贸职业技术学院成人教育(广州市南华工贸职业技术学校教学点)教学案例“特殊加工技术”教学案例XXXX年2学期课程类型:综合理论与实践课:15级数控技术教师:蔡文华256 199广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸技工学校教学点)教学计划综合教学计划小批量零件线切割1。
掌握电火花线切割加工的原理、特点和应用；2.了解WEDM的基本流程法；3.熟悉WEDM机床的部件和功能题目名称理论2班训练2班题目目标总4班教学日期自其在XXXX诞生以来，发展迅速，已逐渐成为一种高度精确和自动化的电气加工方法。
它已广泛应用于模具、成形工具、难加工材料和精密复杂零件的制造。
目前，WEDM已经占到了电火花机床的60%以上电火花线切割加工是一种以电极丝为工具的放电加工，也称为电极丝放电加工。
其特征是线电极双向高速运动，工件相对于电极沿x和y方向的任意轨迹运动，直接利用电能和热能进行尺寸加工。
第三，新格兰特理论(1)WEDM的原理、特点和应用(35分钟)(着重解释)1。
WEDM的发展经过半个多世纪的发展，WEDM已经成为先进制造技术的重要组成部分电火花线切割加工(WEDM)不需要成型电极，可以方便地加工形状复杂、厚度大的工件，并且工件材料的预处理量少，因此在模具制造、新产品试制和零件加工中得到了广泛的应用。
2.WEDM原理(结合实物讲解)广东工贸职业技术学院WEDM成人教育原理(广州南华工贸职业技术学校教学点)教学案例1-线存储鼓；2-括号；3-导向轮；4—钼丝；5脉冲电源；6-工件；7-绝缘基板3，WEDM和EDM的异同1)WEDM和EDM的相似性1)WEDM的电压和电流波形与EDM的基本相似(2)WEDM的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律，材料的可加工性与电火花加工基本相似，所有导电材料如硬质合金均可加工。
2)WEDM和EDM的区别(1) WEDM使用非常细的金属线作为工具电极，可以加工精细的异形孔、窄缝和复杂形状的工件，但不能加工盲孔。
(2) WEDM不需要制造特定形状的电极，因此大大降低了工具电极的设计和制造成本。
它依靠数控技术实现复杂的切削轨迹，缩短生产准备时间，缩短加工周期。
这不仅对新产品的试制具有重要意义，而且增加了大规模生产的快速性和灵活性。
(3)由于在WEDM使用移动的长金属丝电极(快金属丝行走)或一次性金属丝电极(慢金属丝行走)，单位长度的金属丝电极损失较少，因此对加工精度的影响很小。
然而，另一方面，正是因为工具电极是直径比脉冲宽度、平均电流等小的灯丝。
不能太大，并且处理参数的范围很小。
属于中细正极电火花加工，工件常与脉冲电源的正极相连。
(4)WEDM轮廓加工所需的加工余量小，可有效节约贵重材料。
(5) WEDM采用乳液或去离子水作为工作流体，不易着火，可以实现安全无人操作。
(6)在WEDM，电极和工件之间存在“松散接触”型轻压放电(7) WEDM依靠数控系统的线径偏移补偿功能，使模具加工的凹凸模间隙可以任意调整(8) WEDM一般没有稳定的电弧放电状态(9) WEDM可以加工任何形状复杂的零件，只要能编制加工程序就可以加工，非常适合小批量零件和试制产品的生产加工，加工周期短，应用灵活。
(2) WEDM机床(20分钟)(困难，通过观看视频的方法解释)1。
常用WEDM机床类型(1)按线速度分类①高速WEDM机床②低速WEDM机床(2)按控制轴数分类①X轴和Y轴控制，②X、Y、U、V四轴控制(3)按步进电机的驱动方式分类到工作台丝杠(1)由减速齿轮(2)驱动，直接由步进电机(4)驱动，按线架(1)结构分类固定线架(2)可调线架(2)，主要性能常用WEDM机床(1)机床与高频脉冲电源柜结合使用(2)丁字床身结构可使工作台在床身内完全移动，提高机床的刚性，有效保证工作台的运动精度，使机床稳定可靠。
(3)机床采用大型可调线框，结构合理，刚性好，适合大厚度切削。
根据不同的机床型号，可调范围可分为100-300毫米、100-400毫米或100-500毫米广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸技校教学点)教学案例④锥管采用独特的四连杆技术，可实现大锥度切割锥度加工时，上下导轮同步转动，不仅保证了加工精度和平滑度，而且有效防止锥度加工时的跳丝。
(3)《WEDM基本法》(15分钟)1。
切割速度及其影响因素高速走丝的切割速度通常指平均切割速度。
目前，高速走丝机的实际切割速度为60 ~ 80mm2/min。
使用复合工作液(佳润系列产品)后，切削速度可达100 ~ 150mm2/min，这与加工电流的大小有关。
低速线切割大多采用多种切割工艺。
侵蚀速度是指单位时间内被侵蚀的工件材料量，它与切割速度和狭缝宽度有关。
影响WEDM 2号切削速度的因素。
电参数对加工的影响在一定范围内，随着脉冲放电峰值电流的增加，切削速度增加。
然而，当脉冲放电的峰值电流达到某一临界值时，电流的持续增加将导致电极间冷却条件的恶化、加工稳定性的恶化以及切割速度的饱和甚至下降。
广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸职业技术学院教学点)教学案例3、高速走丝中电极丝对加工的影响、电极丝的线径损失直接影响切割精度电极丝损耗是指切割工件某一区域后电极丝直径的变化。
影响因素:主要包括脉冲参数、脉冲功率波形、电极丝材料、工件材料和工作流体性能等。
电极丝的损耗也与加工系统和工作介质有关。
脉冲宽度对线电极损耗的影响。
总结(5分钟)1。
了解WEDM的基本流程法；2、了解WEDM机床的分类五、实际操作(一)WEDM工艺知识讲解(40分钟)1，大致分为以下四个步骤(1)回顾和分析工件图样，并估算加工时间；(2)工作准备，包括机床调整、工作液的准备和分配、电极丝的选择和校正、工件准备等。
(3)加工参数设置，包括脉冲参数和进给速度调整；(4)编程和控制系统广东工商职业技术学院成人教育(广州南华工商职业技术学院教学点)教学案例电火花线切割加工工艺路线安排2、穿丝目的(结合物理解释)是否切割带穿丝孔的凸形零件比较3、工件的一般夹紧1)高速线切割加工工件的夹紧特性(1)夹紧力要求不太高(2)切口周围不需要材料余量(3)一般采用悬臂支撑或桥式支撑进行夹紧广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸技校)教学案例桥梁支架2)低速走丝工件安装支架立柱与上封头碰撞示意图Speed 基本操作实例(结合实物讲解)(30分钟)1。
操作前准备1)将工作台移动到中间位置2)摇动储线筒，检查滑架往复运动是否灵活，调整左右缓冲器，控制滑架行程。
3)打开主电源，启动走线电机，检查运行是否正常，检查小车的换向动作是否可靠。
倒车时“高频电源”是否自动切断，检查限位开关是否能停止走线电机。
4)工作台垂直和水平移动，检查输入信号是否与移动一致。
广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸职业技术学校教学点)教学案例2、机床操作程序1)钼丝安装2)穿线3)垂直定位块的使用方法4)工件钼丝安装3)电火花线切割机床常见故障的安装及故障排除方法故障处理顺序主要原因第一排排除方法工件表面的钼丝松动、导向轮和轴晃动采用消除松动丝或振丝法处理，检查并更换导向轮和轴承，检查是否有因线材检查痕迹造成的较大轴承损坏导向轮转动，导向轮磨损太多。
应该精确地更换轴承。
应该更换轴承。
在调节轴向方向2时不灵活的导向轮的程度应该减小。
轴向间隙应较大，工作间隙应较大。
轴承污垢应清除并充分润滑。
带有跳动噪音的流体进入轴承。
三线摇动钼丝松动，导轮轴承更换精细，导轮轴承检查调整导向度低，导轮槽磨损。
车轮轴承，重新紧固或更换钼丝4高频电源电度表应选择不调整电度表，不更换工作液，不检查电线是否烧坏，工作液是否太脏，高频电源检测电路和数控装置的电源变频不足，变频跟踪太慢、不稳定电路，密切跟踪以稳定频率转换广东工贸职业技术学院成人教育(广州市南华工贸职业技术学校教务处)教学案例钼丝因长期老化、工作液供应不足或更换钼丝而变脆，电规正常选择正确。
应选择污垢增加、工件厚度和电度表来增加工作流体流量或更换清洁工作流体。
选别不当，钼丝太紧或抖动断裂。
检查限位开关，倒带钢丝，清理并认真调整，限位开关失灵，引导导轮轴承或更换导轮，调整进给轮转动不灵活，调整导轮进给块位置，确保接触面良好。
断丝保护块，保护块磨损过多脱离凹槽5.如果传动螺杆之间的间隙过大，应调整滚珠丝杠副和减速齿轮之间的工件精度。
如果动力齿轮和导向轮之间的间隙过大，以及传动链中的联轴器过大，检查数控6不合格设备。
更换导轮和轴承时，电气参数应保持不变。
4.机床润滑部件1 2号润滑系统钢丝筒拖车导向钢丝筒拖车螺旋副润滑脂类别20# 20#轴承润滑脂凡士林黄油凡士林黄油轴承润滑脂4# 润滑方式注油压配合式注油杯注油和密封注油和换油周期数周期1 1 3线筒支撑轴承1 4工作台导轨注油1 5滚珠丝杠副注油1 6 7 8滚珠丝杠轴承导轮轴承注油和密封2 1 1 1可调线架丝杠支撑轴承润滑和支撑轴承润滑脂广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸职业技术学校)教学案例6，实践总结(3分钟)掌握WEDM的基本原理七、课后作业(2分钟)WEDM的基本原则？八、整理和清洁(5分钟)1。
设备回收和安排2。
工作和测量工具布置3。
教学场所的清洁。
广东工贸职业技术学院成人教育(广州南华工贸职业技术学校教学点)教学案例6。
实际操作总结(3分钟)掌握WEDM的基本原理七、课后作业(2分钟)WEDM的基本原则？八、整理和清洁(5分钟)1、设备回收和分类2、分类工作和测量工具3、教学场所的清洁4、人们走过五个层次(关门、关窗、关灯、关闭风扇、关闭工具箱)。
