新疆大学：《机械制造基础》课程教学课件（讲稿）第八章 特种加工

第8章 特种加工 ○第一节特种加工概述 ⊙第二节特种加工方法 返回

第8章 特种加工 第一节 特种加工概述 第二节 特种加工方法 返回

第一节 特种加工概述 特种加工是指除常规切削加工以外的新的加工方法， 这种加工方法利用电、磁、声、光、化学等能量或其各种 组合作用在工件的被加工部位上，实现对材料的去除、变 形、改变性能和镀覆，从而达到加工目的。 特种加工的产生和发展 1、特种加工的产生：材料愈来愈难加工，零件结构和形状 愈来愈复杂、对表面粗糙度和精度的要求愈来愈高，因而对 机械制造部门提出了加工超硬材料、复杂表面和超精零件等 系列新的要求

第一节 特种加工概述 特种加工是指除常规切削加工以外的新的加工方法， 这种加工方法利用电、磁、声、光、化学等能量或其各种 组合作用在工件的被加工部位上，实现对材料的去除、变 形、改变性能和镀覆，从而达到加工目的。 一、特种加工的产生和发展 1、特种加工的产生：材料愈来愈难加工，零件结构和形状 愈来愈复杂、对表面粗糙度和精度的要求愈来愈高，因而对 机械制造部门提出了加工超硬材料、复杂表面和超精零件等 一系列新的要求

2、特种加工的特点 不用机械能，加工作用力极小，可进行微细加工、无 大面积热应变等。 3、特种加工的发展趋势 1)充分融合现代电子技术、计算机技术、信息技术和 精密制造技术等高新技术，使加工设备向自动化和柔性化 方向发展。 2)大力开发新的特种加工方法，包括微细加工和复合 加工

2、特种加工的特点 不用机械能，加工作用力极小，可进行微细加工、无 大面积热应变等。 3、特种加工的发展趋势 1）充分融合现代电子技术、计算机技术、信息技术和 精密制造技术等高新技术，使加工设备向自动化和柔性化 方向发展。 2）大力开发新的特种加工方法，包括微细加工和复合 加工

二、特种加工对机械制造工艺技术的影响 1、提高了材料的可加工性； 2、改变了零件的工艺路线； 3、 缩短了新产品的试制周期； 4、对产品和零件的结构设计产生较大影响； 5、需重新评估传统结构工艺性

二、特种加工对机械制造工艺技术的影响 1、提高了材料的可加工性； 2、改变了零件的工艺路线； 3、缩短了新产品的试制周期； 4、对产品和零件的结构设计产生较大影响； 5、需重新评估传统结构工艺性

第二节特种加工方法 特种加工方法可按其能量来源和加工原理分为电火花 加工、电化学加工、高能束加工、物料切蚀加工、化学加 工、成形加工和复合加工等多种门类的加工。 一、电火花加工 电火花加工又称放电加工（简称EDM),它利用电、 热能对零件进行加工 1、电火花加工的原理 电火花加工是利用脉冲放电对导电材料进行蚀除，以 获得一定形状和尺寸的加工方法。其加工原理如图8一⊥所 示

特种加工方法可按其能量来源和加工原理分为电火花 加工、电化学加工、高能束加工、物料切蚀加工、化学加 工、成形加工和复合加工等多种门类的加工。 一、电火花加工 电火花加工又称放电加工（简称EDM），它利用电、 热能对零件进行加工 1、电火花加工的原理 电火花加工是利用脉冲放电对导电材料进行蚀除，以 获得一定形状和尺寸的加工方法。其加工原理如图8—1所 示。 第二节 特种加工方法

电火花加工的基本设备是电火花穿孔成型加工机床， 它由床身、立柱、工作台、工作液槽、主轴头、工具电极 夹具、工作液循环过滤系统等主要部件组成。 2、电火花加工的特点及应用 1)可用硬度低的紫铜或石墨作为工具电极对任何硬、脆、 高熔点的导电材料进行加工，具有以柔克刚的功能； 2)可以加工特殊和形状复杂的表面，常用于注塑模、压 铸模等型腔模的加工； 3)无明显的机械切削力，适宜于加工薄壁、窄槽和细微 精密零件； 4)由于脉冲电源的输出脉冲参数可任意调节，因而能在 同一台床子上连续进行粗加工、半精加工和精加工

电火花加工的基本设备是电火花穿孔成型加工机床， 它由床身、立柱、工作台、工作液槽、主轴头、工具电极 夹具、工作液循环过滤系统等主要部件组成。 2、电火花加工的特点及应用 1）可用硬度低的紫铜或石墨作为工具电极对任何硬、脆、 高熔点的导电材料进行加工，具有以柔克刚的功能； 2）可以加工特殊和形状复杂的表面，常用于注塑模、压 铸模等型腔模的加工； 3）无明显的机械切削力，适宜于加工薄壁、窄槽和细微 精密零件； 4）由于脉冲电源的输出脉冲参数可任意调节，因而能在 同一台床子上连续进行粗加工、半精加工和精加工

电火花线切割加工 电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的 一种加工工艺（简称WEDM)。其工具电极为金属丝（钼丝 或铜丝)，在金属丝与工件间施加脉冲电压，利用脉冲放 电对工件进行切割加工，因而也称线切割。 1、电火花线切割加工的原理 电火花线切割加工的电蚀原理与电火花加工的原理相 同，其加工原理如图8-2所示。 电火花线切割加工的基本设备是数控电火花切割机， 王王王王 它由床身部分、坐标工作台部分（一般均采用十字和滚动 导轨、滚动丝杠)、走丝机构、和锥度切割装置等主要部 件组成

二、电火花线切割加工 电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的 一种加工工艺（简称WEDM）。其工具电极为金属丝（钼丝 或铜丝），在金属丝与工件间施加脉冲电压，利用脉冲放 电对工件进行切割加工，因而也称线切割。 1、电火花线切割加工的原理 电火花线切割加工的电蚀原理与电火花加工的原理相 同，其加工原理如图8-2所示。 电火花线切割加工的基本设备是数控电火花切割机， 它由床身部分、坐标工作台部分（一般均采用十字和滚动 导轨、滚动丝杠）、走丝机构、和锥度切割装置等主要部 件组成

2、电火花线切割加工的特点和应用 1)可切割各种高硬度材料，应用于加工淬火后的模具、硬 质合金模具和强磁材料； 2)由于采用数控技术，可编程切割形状复杂的型腔，易于 实现CAD/CAM; 3)由于几乎无切削力，故可切割极薄工件： 4)由于金属丝直径小，因而加工时省料，特别适宜于切割 贵重金属材料； 5)试制新产品时，可直接将某些板类工件切割出，省去了 模具、刀具、工夹具等工装，使开发产品周期明显缩短

2、电火花线切割加工的特点和应用 1）可切割各种高硬度材料，应用于加工淬火后的模具、硬 质合金模具和强磁材料； 2）由于采用数控技术，可编程切割形状复杂的型腔，易于 实现CAD/CAM； 3）由于几乎无切削力，故可切割极薄工件； 4）由于金属丝直径小，因而加工时省料，特别适宜于切割 贵重金属材料； 5）试制新产品时，可直接将某些板类工件切割出，省去了 模具、刀具、工夹具等工装，使开发产品周期明显缩短

、电解加工 电解加工（简称ECM)是电化学加工中的主要加工方法。 已成功应用于国防、航空航天、汽车、拖拉机等领域的工业 生产。 1、电解加工的原理 电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解原理 将工件加工成形的，如图8一3所示为加工示意图。 电解加工的成形原理如图84所示。 电解加工的基本设备包括直流设备、电解加工机床和电 解液系统三个部分

三、电解加工 电解加工（简称ECM）是电化学加工中的主要加工方法。 已成功应用于国防、航空航天、汽车、拖拉机等领域的工业 生产。 1、电解加工的原理 电解加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解原理 将工件加工成形的，如图8—3所示为加工示意图。 电解加工的成形原理如图8—4所示。 电解加工的基本设备包括直流设备、电解加工机床和电 解液系统三个部分

2、电解加工的特点和应用 1)加工范围广，可加工高硬度、高强度和高韧性的各类导电 材料，可加工汽轮机叶片、叶轮等复杂型面； 2)生产率高； 3)能以简单的直线进给运动一次完成复杂型腔表面的加工， 不产生变形和残余应力，也无飞边、毛刺等： 4)可获得较好的表面粗糙度，加工精度不高； 5)加工过程中，工具阴极在理论上不会损耗，可长期使用

2、电解加工的特点和应用 1）加工范围广，可加工高硬度、高强度和高韧性的各类导电 材料，可加工汽轮机叶片、叶轮等复杂型面； 2）生产率高； 3）能以简单的直线进给运动一次完成复杂型腔表面的加工， 不产生变形和残余应力，也无飞边、毛刺等； 4）可获得较好的表面粗糙度，加工精度不高； 5）加工过程中，工具阴极在理论上不会损耗，可长期使用