文档介绍：第十八章特种加工
第一节概述
特种加工是指用电、声、光、热、磁及化学等的能量,对结构形状复杂、精度要求高、表面粗糙度低、材料难以加工的零件进行加工的方法。
一、特种加工的产生
随着科学技术的进步,许多部门对产品结构的要求日趋复杂,对性能的要求也日益提高。有的产品对高速度、大功率和小型化方面的要求越来越高,而有的产品对强度、韧性、硬度及耐高温、耐高压和抗腐蚀的能力要求越来越强,还有一些产品则对其结构形状以及精度提出了特殊的要求。
以上产品零件的加工用传统的切削加工方法,已不方便甚至不可能。机械制造业除了不断革新和发展传统的加工方法之外,还得不断地寻求新的加工方法,特种加工就是在这种前提下产生和发展起来的。
二、特种加工的特点
1)特种加工工具的硬度可以低于工件的硬度,却能加工各种高硬度、高强度材料。
2)当利用电能等转换成热能来加工时,因热作时间很短,热作区很小,故能获得良好的表面质量,有利于加工热敏材料和低刚度零件。
3)在特种加工中,加工余量的去除过程大都是微细的,故它不仅能加工尺寸微小的孔或窄缝,有的还能获得极高的加工精度和极低的表面粗糙度。
4)在特种加工中,有的工件加工表面是工具形状、尺寸的复印。故特种加工可以采用简单的进给运动加工出复杂的型面。
第二节电火花加工
一、电火花加工原理
图18-1所示为电火花加工原理。
图18-1 电火花加工原理
1-工件 2-绝缘介质 3-工具电极
二、电火花加工的特点及应用
电火花加工有如下特点:
1)   可以加工任何硬、脆、韧、软、高熔点材料。
2)有利于小孔、薄壁、窄槽以及各种复杂型孔、型腔等的加工。
3)可以减小材料被加工表面的热影响层,提高表面加工质量。
4)便于实现自动化。
应用电火花加工技术,可以对金属零件进行电火花穿孔和成型加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花表面强化与刻蚀等。
三、电火花加工设备
(一)电火花加工设备的基本组成
(1)机床本体
(2)工作液循环系统
(3)脉冲电源(见图18-2)
(4)自动进给调节装置
图18-2 电火花加工用脉冲电源
a)RC脉冲电源 b)可控硅式脉冲电源 c)晶体管式脉冲电源
(二)电火花穿孔机
(1)电火花穿孔机的功用电火花穿孔机主要用于各种截面形状的直通孔、小孔和微孔及型腔的加工。
(2)电火花穿孔机的组成如图18-3所示。
图18-3 电火花穿孔机示意图
1-床身 2-立柱 3-工作台 4-加工箱 5-工件 6-工具电极
7-主轴箱 8-电源柜 9-工作液供应装置
(三)电火花线切割机
(1)线切割机的功用及组成线切割机主要用于模具、夹具零件上各种形状的直通成形孔及成形柱面(外表面)的加工,对非圆曲面可近似加工。
图18-4所示为快走丝数控线切割机的组成。
(2)线切割机电极丝运动的控制方式及应用
1)  靠模仿型控制
2)  光电跟踪控制
3)  数字程序控制
图18-4 数控线切割机示意图
a)组成 b)切割区局部放大
1-上工作台 2-工具电极 3-步进电动机 4-精密丝杠 5-控制脉冲 6-数控装置 7-卷丝筒 8-走丝轮 9--工件 10-脉冲电源 11-喷嘴 12-支座 13-下工作台
第三节电解加工
一、电解加工原理
电解加工原理如图18-5所示。电解加工形面成型的情况如图18-6所示。
图18-5 电解加工原理图
1-电源 2-工具电极 3-工件
4-电解液 5-泵
图18-6 电解加工形面成型
情况示意图
a)加工开始 b)加工完成
1-工具电极 2-工件
二、电解加工的特点及应用
(1)特点电解加工具有加工范围广、形面成型状况好、生产率高、工艺装备简单、操作方便、对工人操作技术要求不高等优点。但是,它还存在不易达到较高精度、电解加工附属设备多、占地面积大、对机床的防腐性要求高、工具电极制造工作量较大等缺点。
(2)应用主要用于能导电的难加工材料和形状复杂零件的加工,如小深孔、枪炮管内孔的膛线、涡轮叶片、整体叶轮表面等的加工。