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08 特种加工技术.pptx

页数:33页文件大小:6.53 MB来源: 金工实习ppt课件

本课件为机械制造工程技术基础中的特种加工技术部分,先界定特种加工的概念并按能量形式给出完整分类表,再依次讲解电火花加工、快速成形(含熔融堆积制作海宝笔筒实例)、激光加工、超声波加工与高压水射流加工的原理、特点与应用范围。

特种加工技术封面页,标示课程名称与所属机械制造工程技术基础的内容框架
特种加工技术学习目标页,列出掌握概念、了解典型原理方法与分析两者区别三项要求
零件生产制造流程图,从产品图纸经编写工艺、准备材料、机械加工到质量检验得到零件
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第1页:特种加工技术封面

特种加工技术——机械制造工程技术基础。

第2页:学习内容

  • 掌握特种加工的概念
  • 了解特种加工典型加工原理方法
  • 分析特种加工与传统加工技术的区别

第3页:零件生产制造过程

零件的生产制造过程:产品图纸 → 编写工艺 → 准备材料 → 机械加工 → 质量检验 → 零件。

第4页:机械加工的分类

传统加工
车、铣、刨、磨、钳。
普通数控加工
数控车、数控铣。
特种加工
如激光加工等非传统加工方法。

第5页:特种加工的概念

特种加工:将电、磁、光、热、声、化学能、液体等能量或其组合施加在工件的被加工部位上,从而实现材料的去除、变形、改变性能或被镀覆的非传统加工方法,统称为特种加工。

第6页:特种加工分类一

12.2 特种加工分类(一):

特种加工方法分类(电火花与电化学类)
英文缩写作用原理能量来源及形式特种加工方法
EDM熔化气化电能、热能电火花成型加工
WEDM熔化气化电能、热能电火花线切割加工
ECM(ELM)金属离子阳极溶解电化学电解加工
EGM(ECG)阳极溶解、磨削电化学、机械能电解磨削
ECH阳极溶解、研磨电化学、机械能电解研磨
EFM金属离子阴极沉淀电化学能电铸
EPM金属离子阴极沉淀电化学能涂镀

第7页:特种加工分类二

12.2 特种加工分类(二):

特种加工方法分类(高能束、切蚀与快速成形类)
英文缩写作用原理能量来源及形式特种加工方法
LBM熔化、气化光能、热能激光加工
EBM熔化、气化电能、热能电子束加工
IBM原子撞击电能、动能离子束加工
USM切蚀声能、动能超声波加工
—切蚀动能液体喷射加工
FDM增材法加工热能、动能熔丝堆积法快速成型
LOM增材法加工光能、动能纸片叠成法

说明:原课件中「液体喷射加工」一行未标注英文缩写,表格中已留空标注。

第8页:电火花加工概念

电火花加工又称放电加工,是通过工具电极和工件之间产生脉冲性火花放电,靠放电瞬间局部产生的高温把金属蚀除下来。放电过程中可见到火花,故称之为电火花加工。

第9页:电火花机床分类

加工实质
电火花加工是工具电极和工件电极放电。
按工具电极形状分类
电火花线切割、电火花成型机。

第10页:快速成形的基本原理

快速成形的基本原理:由 CAD 数字模型驱动,通过特定材料运用逐层累积方式制作三维物理模型的先进制造技术(由微分到积分的过程)。

第11页:快速成形工艺类型

  • 立体光照成型法
  • 选择性激光烧结快速成型
  • 熔融成形
  • 分层实体制造

第12页:熔融快速成形过程

熔融快速成形:机床软件把三维图形分析成一层层的二维图形,把材料加热到一定温度,通过喷嘴把材料挤出,快速冷却后形成截面轮廓;一层完成后喷嘴升高一个层厚,再做上一层涂覆,如此循环形成三维产品。

第13页:海宝笔筒制作过程一

使用快速成形制作海宝笔筒的过程:由海宝笔筒图纸得到海宝笔筒产品的三维模型。

第14页:海宝笔筒制作过程二

熔融成形制作海宝笔筒的流程:三维模型 → 切片处理 → 设备加工 → 后处理 → 工件,输入为海宝笔筒图纸,输出为海宝笔筒产品。

第15页:快速成形技术特点

  1. 高度柔性:无需任何专用夹具或工具。
  2. 设计制造一体化(CAD/CAM 一体化)。
  3. 快速性:几个小时到几十个小时就可制造出零件。
  4. 自由形状制造:可以制造任意复杂的三维几何实体。
  5. 材料的广泛性:如纤维、塑料、纸、陶瓷、金属等。

第16页:快速成形制作工件

本页展示快速成形制作的工件实例:吹风机外壳与汽车模型。

第17页:激光加工的概念与特点

加工特点
激光的聚焦直径可小至几微米,但瞬时温度高达上万摄氏度,被加工材料瞬时熔化和气化。
主要优势
高精度、高能量、高效率。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第18页:激光加工机床组成

激光加工机床由激光器、光学系统、机械系统三大部分组成。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第19页:激光对焦演示

本页为激光对焦演示,展示激光束经光学系统聚焦到工件表面的调焦过程。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第20页:激光加工范围:皮革纺织

激光加工范围:本页展示激光在皮革、纺织行业的切割与雕花加工应用。

第21页:激光加工范围:广告工艺

激光加工范围:本页展示激光在广告工艺行业的字牌、标识与工艺品加工应用。

第22页:激光加工范围:建筑模型

激光加工范围:本页展示激光在建筑模型制作中的板材切割与拼装应用。

第23页:激光加工范围:工业加工

激光加工范围:本页展示激光在工业加工领域的板材切割、焊接与打孔应用。

第24页:超声波加工原理

超声加工是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质中,产生磨料的冲击、抛磨及由此产生的气蚀作用来去除材料,或利用振动使工件相互结合的加工方法。

图中标注:1—工具,2—工件,3—磨料悬浮液,4、5—变幅杆,6—换能器,7—超声波发生器。

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第25页:超声波加工的特点

  1. 适用于加工硬脆的材料,但生产效率低。
  2. 机床结构简单,操作和维修方便。
  3. 切削力很小,工件残余应力和加工变形很小,表面质量好;表面粗糙度可达 Ra1~0.1 μm,加工精度可达 0.01~0.02 mm,可加工薄型、窄缝和低刚度零件等微细结构。

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第26页:超声波成形加工

1、成形加工:超声加工适于加工各种硬脆材料的圆孔、型孔、型腔、沟槽、异形贯通孔、弯曲孔、微细孔等。虽然生产率不如电火花,但加工精度及工件表面质量优于电火花。

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第27页:超声波切割加工

2、切割加工:超声精密切割半导体、石英、宝石、陶瓷、金刚石等硬脆材料,比用金刚石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生产率高、经济性好的优点。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第28页:超声波清洗

3、清洗:主要用于几何形状复杂、清洗质量要求高的中、小精密零件,可清洗其它设备清洗不到的部位。

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第29页:高压水射流原理

高压水射流加工是利用水或水中加添加剂的液体,经水泵至增压器增压,压力可达 250~400 MPa,再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳,最后由人造蓝宝石喷嘴形成 300~900 m/s(约为音速的 1~3 倍)的高速液体束流,喷射到工件表面,从而达到去除材料的目的。

图中标注:1—水箱,2—水泵,3—蓄能器,4—控制器,5—阀,6—喷嘴,7—流束,8—工件,9—排水口,10—压射距离,11—液压系统,12—增压器。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第30页:高压水射流加工图

本页为高压水射流加工图示,展示高压液体束流喷射到工件表面进行切割加工的过程。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第31页:高压水射流加工工件

本页展示高压水射流加工的工件,呈现水切割成形后的零件与切缝质量。

原课件本页标注「无法显示该图片」,图片缺失,建议对照原课件补充图示。

第32页:特种加工的特点

  1. 适应性强,加工范围广。
  2. 可达到「以柔克刚」的效果。
  3. 加工过程中便于实现自动化控制。
  4. 不接触式加工,加工精度高。
  5. 两种或两种以上不同类型的能量可相互组合成新的复合加工,综合加工效果明显,且便于推广应用。

第33页:课程结束致谢页

Thank You !

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