特种加工教案
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教案(1).加工各种形状复杂的型腔和型孔。
(2).电火花加工常作为模具工作件淬火后的精加工工序。
(3).对如图3.3所示的模具型孔或型腔,可以整体成形,不必按图中分成1、2、3块的方式进行镶拼。
(4).可以用作模具工作件的表面强化手段。
(5).可以进行电火花磨削。
(6).电火花加工可以刻字和刻制图案图3.3 镶拼凹模小结通过本次课程的学习,主要应了解特种加工的种类和特点,掌握电火花加工的原理、特点和应用。
在讲课的时候电火花加工的原理要配合动画或者相应的原理图来讲解,对于其特点和应用要举我们熟悉的例子。
教案教案3)分解式电极 是将复杂形状的电极分解成若干简单形状的电极,对型孔进行若干次分别加工成形。
图3.11是用分解式电极加工凹模的示意图。
4)组合式电极 为了简化定位工序,提高型孔之间的位置精度和加工速度,可以采用组合式电极,如图3.12所示。
(2).加工型腔的电极型腔电极与型孔电极一样,也可分为整体式、镶拼式、组合式和分解式。
用得较多的是前两种。
因为型腔加工,几乎都是盲孔加工,排气、排屑条件较差,掌握不好将会严重影响加工状态的稳定性,甚至使加工无法进行。
所以,在设计时往往都通过设置排气、排屑孔和冲油孔来改善加工条件,如图3.13和3.14所示。
图3.10 镶拼式F 形硅钢片电极 图3.11 用分解式电极加工的凹模图3.12 组合式电极图3.8 减轻结构(a )减轻孔 (b )减图3.9 尾部加强的整体小电极3.电极截面尺寸的确定电极的截面尺寸分成横向截面和纵向截面尺寸。
(1).穿孔电极的尺寸确定1)电极长度图3.15是穿孔电极长度计算图。
其电极有效长度L为:L=k H +H1mm (3-1)式中H——凹模需电火花加工的厚度;H1——其大小为(0.4~0.8)H;L’——夹持端长度。
约为10~20mm)。
k——与电极材料、型孔的复杂程度以及加工方式有关的系数。
在生产实践中,还广泛使用阶梯电极。
所谓阶梯电极就是在原电极的基础上适当加长,如图3.16所示。
特种加工教案范文一、教案概述:本教案是针对高中特种加工课程设计的一节课教案。
通过本次课程的学习,学生将了解特种加工的基本概念和原理,掌握特种加工的几种常用方法,并能运用所学知识解决实际问题。
教学目标:1.了解特种加工的定义和分类;2.掌握特种加工的四种常用方法;3.了解特种加工在实际生产中的应用;4.运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点重点:特种加工的基本概念和原理,几种常用方法的掌握。
难点:特种加工在实际生产中的应用,运用所学知识解决实际问题。
三、教学过程1.导入(5分钟)通过展示一些实际生产中用到的特种加工产品,激发学生对特种加工的兴趣,引入本次课程。
2.知识讲解(10分钟)(1)特种加工的定义和分类:特种加工是指一种特殊的机械加工过程,它用于生产一些形状复杂、精度高、表面要求特殊的零件。
特种加工分为四种类型:激光加工、电火花加工、水刀加工和三维打印。
(2)特种加工的原理:激光加工是利用激光束的高能量在工件表面产生瞬间高温,使工件表面蒸发或熔化,从而实现加工的目的。
电火花加工是通过电火花的连续冲击,使工件表面产生放电爆炸,从而实现加工的目的。
水刀加工是利用高压水流和磨料颗粒的高速冲击力进行加工。
三维打印是一种通过逐层堆积材料以实现三维物体建造的技术。
3.学习方法训练(15分钟)(1)特种加工的应用:分组讨论,学生可以选择一个特种加工方法,查找相关资料,了解其在实际生产中的应用,并向全班做简单的介绍。
(2)案例分析:给出一个特种加工的实际案例,要求学生分析问题,选择合适的特种加工方法,并给出解决方案。
4.实践操作(30分钟)(1)选择一种特种加工方法,老师向全班进行简单的操作演示。
(2)学生分组进行实践操作,通过完成特定任务来锻炼特种加工的操作能力。
5.总结讲评(10分钟)学生按小组进行总结讲评,每组选一个代表进行汇报。
6.作业布置(5分钟)要求学生以小组为单位,选择一个特种加工方法,在实验室或图书馆进行进一步研究,并提交一份小结报告。
特种加工教案特种加工教案篇一:特种加工教案《特种加工》教案江南大学绪论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。
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。
特种加工教案教案标题:特种加工教案目标:1. 了解特种加工的基本概念和特点;2. 掌握特种加工的工艺流程和操作方法;3. 培养学生的实际操作技能和创新能力。
教学重点:1. 特种加工的定义和分类;2. 特种加工的工艺流程和操作方法;3. 特种加工中的常见问题和解决方法。
教学难点:1. 特种加工的工艺流程和操作方法的细节;2. 如何解决特种加工中的常见问题。
教学准备:1. 教材:特种加工教材;2. 工具和材料:特种加工实验室所需的工具和材料;3. PPT演示文稿:用于展示特种加工的概念、工艺流程和操作方法。
教学过程:Step 1:导入(5分钟)通过展示一些特种加工的实际应用案例,引发学生对特种加工的兴趣,并激发他们的思考。
Step 2:概念讲解(10分钟)使用PPT演示文稿,介绍特种加工的定义和分类。
解释特种加工与传统加工方法的区别,并强调其在工业生产中的重要性。
Step 3:工艺流程和操作方法(25分钟)详细介绍特种加工的工艺流程和操作方法。
通过图示和实例,讲解每个步骤的具体操作要点和注意事项。
鼓励学生与教师互动,提问和讨论。
Step 4:实践操作(30分钟)组织学生进行特种加工的实践操作。
根据教材提供的实验指导书,学生按照工艺流程和操作方法进行实际操作。
教师在一旁进行指导和帮助,及时解答学生的问题。
Step 5:常见问题和解决方法(10分钟)总结特种加工中常见的问题和解决方法,并与学生分享。
鼓励学生思考如何改进特种加工的工艺流程和操作方法,培养他们的创新能力。
Step 6:课堂小结(5分钟)对本节课的内容进行总结和回顾,强调学生在特种加工方面所学到的知识和技能。
拓展活动:鼓励学生自主学习特种加工领域的最新发展和技术应用,并组织相关主题的研讨或小组报告,以促进学生的深入学习和思考。
教学评估:1. 学生操作实践的成果评估:根据学生在实践操作中的表现和成果,进行评估;2. 学生的参与度和互动情况评估:观察学生在课堂中的积极参与度和互动情况,进行评估;3. 学生的小组报告评估:对学生的小组报告进行评估,评价其对特种加工的理解和创新能力。
特种加工教案范文一、教学内容本教案将介绍特种加工的概念、特点、工艺和应用,并通过实际案例展示特种加工的重要性和应用在不同行业的情况。
二、教学目标1.了解特种加工的概念和特点;2.掌握特种加工的常见工艺和操作技巧;3.了解特种加工在不同行业的应用。
三、教学重点特种加工的概念、特点和常见工艺。
四、教学难点特种加工在不同行业的应用和实际案例的分析。
五、教学方法1.讲授法:通过讲解特种加工的概念和特点,引导学生理解。
2.案例分析法:通过实际案例展示特种加工的应用和重要性,增强学生的理解和记忆。
3.实践操作:通过实际操作,让学生掌握特种加工的工艺和技巧。
六、教学过程1.特种加工的概念和特点(讲授)特种加工是指对特殊材料、特殊结构或特殊形状的工件进行非常规的加工和处理的工艺方法。
其特点包括高精度、高难度、高技术含量和高附加值。
通过讲解特种加工的概念和特点,学生可以对该概念有一个初步的认识。
2.特种加工的常见工艺(讲授)特种加工的常见工艺包括电火花加工、激光加工、超声波加工等。
通过讲解这些工艺的原理和应用,学生可以了解到特种加工的多样性和广泛应用。
3.特种加工的应用案例分析(案例分析)通过案例分析,介绍特种加工在不同行业的应用。
例如,航空航天领域需要对高精度零部件进行特种加工,汽车制造业需要对车身和发动机部件进行特种加工等。
通过这些实际案例的分析,学生可以更好地理解特种加工的重要性和应用价值。
4.实践操作(实践)学生分成小组,进行特种加工的实践操作。
操作时,学生需选择合适的工艺和设备,根据工件的要求进行加工,并记录操作中的关键步骤和注意事项。
七、教学资源1.教学PPT:用于讲解特种加工的概念、特点和常见工艺;2.实际工件和设备:供学生进行实践操作;3.相关案例和资料:用于分析特种加工的应用。
八、教学评估1.课堂互动:通过提问和讨论,检查学生对特种加工的理解和掌握情况;2.实践操作评估:通过对学生实践操作的评估,了解其对特种加工工艺和技巧的掌握情况;3.作业和考试:布置相关作业和考试,检查学生对特种加工概念、特点和应用的掌握程度。
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》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)。
它们与切削加工的不同点是:(1)不是主要依靠机械能,而是主要用其它能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。
(2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
(3)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
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、微细表面和低刚度零件。
同时,有些方法还可用以进行超精加工、镜面光整加工和纳米级(原子)加工。
第二节特种加工的分类按能量来源和作用形式以及加工原理可分为:第三节特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响由于上述各种特种加工工艺的特点以及逐渐广泛的应用,引起了机械制造工艺技术领域内的许多变革,例如:(1)提高了材料的可加工性以往认为金刚石、硬质合金等很难加工,现在可以用电火花、电解、激光等多种方法加工它们。
(2)改变了零件的典型工艺路线不受工件硬度的影响,而且为了免除加工后再淬火热处理引起变形,一般都先淬火,后加工。
(3)特种加工改变了试制新产品的模式可以直接加工出各种标准和非标准直齿轮,微型电动机定子、转子硅钢片,各种变压器铁芯,各种特殊、复杂的二次曲面体零件。
可以省去设计和制造相应的刀、夹、量具、模具及二次工具,大大缩短了试制周期。
(4)特种加工对产品零件的结构设计带来很大的影响(5)对传统的结构工艺性的好与坏,需要重新衡量(6)特种加工已经成为微细加工和纳米加工的主要手段第二章电火花加工EDM(Electrical Discharge Machining)1、什么是电火花加工?电火花加工在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产,它是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把工件材料蚀除下来。
因放电过程中可见到火花,故称之为电火花加工,日本、英、美称之为放电加工,前苏联及俄罗斯也称为电蚀加工。
§2-1 电火花加工的基本原理及分类一、电火花加工的基本原理1、原理基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
2、主要原因电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热,达到很高的温度,足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉,形成放电凹坑。
3、基本条件1)必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙,这一间隙随加工条件而定,通常约为几微米至几百微米。
如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,因而不会产生火花放电;如果间隙过小,很容易形成短路接触,同样不能产生火花放电。
2)火花放电必须是瞬间的脉冲性放电,放电延续一段时间后,需停歇一段时间,放电延续时间一般是1~1000s 。
这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分,把每一次的放电蚀除点分别局限在很小的范围内;否则像持续电弧放电那样,会使表面烧伤而无法作尺寸加工。
3)火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,如:煤油、皂化液等。
液体介质称工作液,它们必须具有较高的绝缘强度,以利于产生脉冲性的火花放电。
二、设备基本组成工件1、4分别与脉冲电源2的两输出端相联接。
自动进给调节装置3 使工具和工件间经常保持一很小的放电间隙,当脉外电压加到两极之间,便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质,在该局部产生火花放电,瞬时高温使工具和工件表面部蚀除掉一小部分金属,各自形成一个小凹坑,脉外放电结束后,经过一段间隔时间(即脉冲间t),使工作液恢复绝缘后,第二个脉冲电压又加到两极上,又会在当时极间距离相对最隔近或绝缘强度最低处击穿放电,又电蚀出一个小凹坑。
这样随着相当有的频率,连续不断地重复放电,工具电极不断地向工件进给,就可将工具的形状复制在工件上,加工出所需要的零件,整个加工表面将由无数个小凹坑所组成。
三、电火花加工的特点1.脉冲放电的能量密度高,便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件,不受材料硬度影响不受热处理状况影响。
1.脉冲放电持续时间极短,放电时产生的热量传导扩散范围小,材料受热影响范围小。
2.加工时工具电极与工件材料不接触,两者之间宏观作用力极小,工具电极材料不需比工件材料硬,因此工具电极制造容易。
3.直接利用电能加工,便于实现加工过程的自动化。
4.可以改革工件结构,简化加工工艺,提高工件使用寿命,降低工人劳动强度。
四、电火花加工的局限性1)主要用于加工金属等导电材料,但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料。
2)一般加工速度较慢。
因此通常安排工艺时多采用切削来去除大部分余量,然后再进行电火花加工以求提高生产率,但最近已有新的研究成果表明,采用特殊水基不燃性工作液进行电火花加工,其生产率甚至不亚于切削加工。
3)存在电极损耗。
由于电极损耗多集中在尖角或底面,影响成形精度。
但最近的粗加工已能将电极相对损耗比降至0.1%以下,甚至更小。
五、电火花加工的应用由于电火花加工具有许多传统切削加工所无法比拟的优点,因此其应用领域日益扩大, 目前已广泛应用于机械(特别是模具制造)、宇航、航空、电子、电机电器、精密机械、仪器 仪表、汽车拖拉机、轻工等行业,以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题。
加工范围 已达到小至几微米的小轴、孔、缝,大到几米的超大型模具和零件。
六、电火花加工的工艺类型按照工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,大致可以分为以下几种:§2-2 电火花加工的机理 火花放电时,电极表面的金属材料究竟是怎样被蚀除的,这一微观的物理过程即所谓电火花加工的机理,也就是电火花加工的物理本质。
了解这一微观过程,有助于掌握电火花加工的基本规律,才能对脉冲电源、进给装置、机床设备等提出合理的要求。
从大量实验资料来看,每次电火花腐蚀的微观过程是电动力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的过程。
这一过程大致可分为以下几个连续的阶段:极间介质的电离、击穿,形成放电通道;介质热分解、电极材料溶化、气化热膨胀;电极材料的抛出;极间介质的消电离。
电火花穿孔成型加工电火花线切割电火花内外圆和成型磨削电火花同步共轭回转加工电火花高速小孔加工电火花表面强化和刻字工艺类型电火花蚀除过程分以下四个阶段:一、极间介质的电离、击穿形成放电通道;当脉冲电压施加于工具电极与工件之间时,两极之间立即形成一个电场。
随着极间电压的升高或极间距离的减小,极间电场强度也将随着增大。
由于工具电极和工件的微观表面是凸凹不平的,极间距离又很小,因而极间电场强度是很不均匀的,两极间离得最近的突出点或尖端处的电场强度一般为最大。
二、介质热分解、电极材料熔化、气化、热膨胀;极间介质一旦被电离、击穿、形成放电电源使通道间的电子高速奔向正极,正离子奔向负极。
电能变成动能,动能通过碰撞又转变成热能。
三、电极材料的抛出;通道和正负极表面放电点瞬时高温使工作液气化和金属材料熔化、气化,热膨胀产生很高的瞬时压力。
通道中心的压力最高,使气化了的气体体积不断向外膨胀,形成一个扩张的“气泡”,气泡上下、内外的瞬时压力并不相等,压力高处的熔融金属液体和蒸汽,就被排挤、抛出而进入工作液中。
四、极间介质的消电离。
一次脉冲放电结束后,应有一段间隔时间,使间隙介质消电离,即放电通道中带带电里粒子复合为中性粒子,;恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度,以免总是重复在同一处发生放电而导致电弧放电,这样可以保征两极相对最近处或电阻率最小处形成下一击穿放电通道。
§2-3 电火花加工中的一些基本规律一、影响材料放电腐蚀的主要因素:1、极性效应在电火花加工过程中,无论是正极还是负极,都会受到不同程度的电蚀。
即使是相同材料,例如钢加工钢,正、负电极的电蚀量也是不同的。
这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
如果两圾材料不同,则极性效应更加复杂。
在生产中,我国通常把工件接脉冲电源的正极(工具电极接负极)时,称“正圾性”加工;反之,工件按脉冲电源的负极(工具电极接正极)时,称“负极性”加工、又称“反极性”加工。
2、电参数对电蚀量的影响在电火花加工过程中,无论正极或负极,部存在单个脉冲的蚀除量q’与单个脉冲能量Wm 在一定范围内成正比的关系。
某一段时间内的总蚀除量q约等于这段时间内各单个有效脉冲蚀除量的总和,故正、负极的蚀除速度,与单个脉冲能量、脉冲频率成正比。
3、金属材料热学常数对电蚀量的影响每次脉冲放电时,通道内及正、负电极放电点都瞬时获得大量热能;而正、负电极放电点所获得的热能,除一部分由于热传导散失到电极其它部分和工作液中外,其余部分将依次消耗在:1)使局部金属材料温度升高直至达到熔点,而每克金属材料升高1℃(或1K)所需之热量即为该金属材料的比热容;2)每熔化1g材料所需之热量即为该金属的熔化热。