文档介绍：先进制造技术东北大学先进制造与自动化研究所刘永贤第三章先进制造工艺技术(切削部分)、范围及技术地位非传统加工技术,顾名思义就是一种采用不同于传统切削磨削加工工艺及装备的加工技术来进行制造成形的加工工艺及装备的技术,目前所包括的范围主要是特种加工、“推积”制造技术和新机构原理加工装备技术。1)特种加工是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至与机械能组合直接施加在被加工的部位上,从而使材料被去除、变形及改变性能等。特种加工具有下列特点:(1)工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬度;(2)可直接利用电能、电化学能、声能或光能等能量对材料进行加工;(3)加工过程中的机械力不明显,工件很少产生机械变形和热变形,有助于提高工件的加工精度和表面质量;(4)各种加工方法可以有选择地复合成新的工艺方法,使生产效率成倍地增长,加工精度也相应提高;(5)几乎每产生一种新的能源,就有可能产生一种新的特种加工方法。特种加工方法因具有上述特点而适用于以下场合:(1)解决各种难切削材料的加工问题,如耐热钢、不锈钢、钻合金、淬火钢、硬质合金、陶瓷、宝石、金刚石等以及诸和硅等各种高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的金属和非金属的加工。(2)解决各种复杂零件表面的加工问题,如各种热锻模、冲裁模和冷拔模的模腔和型孔、整体涡轮、喷气涡轮机叶片、炮管内腔线以及喷油嘴和喷丝头的微小异形孔的加工问题。(3)解决各种精密的、有特殊要求的零件加工问题,如航空航天、国防工业中表面质量和精度要求都很高的陀螺仪、伺服阀以及低刚度的细长轴、薄壁筒和弹性元件等的加工。特种加工发展至今虽有50多年的历史,但在分类方法上并无明确规定。一般按能量形式和作用原理进行划分:(1)电能与热能作用方式有:电火花成形与穿孔加工(EDM)、电火花线切割加工(WEDM)、电子束加工(EBM)和等离子体加工(PAM)。(2)电能与化学能作用方式有:电解加工(ECM)、电铸加工(ECM)和刷镀加工。(3)电化学能与机械能作用方式有:电解磨削(ECG)、电解伤磨(ECH)。(4)声能与机械能作用方式有:超声波加工(USM)。(5)光能与热能作用方式有:激光加工(LBM)。(6)电能与机械能作用方式有:离子束加工(IM)。(7)液流能与机械能作用方式有:水射流切割(WJC)、磨料水喷射加工(AWJC)和挤压伤磨(AFH)。在特种加工范围内还有一些属于降低表面粗糙度和改善表面性能的工艺,前者如电解热抛光、化学抛光、离子束抛光等;后者如电火花表面强化、镀覆、电子束曝光、离子束注入渗杂等。2)“堆积”制造技术指运用合并与连接的方法,把材料有序地堆积起来形成三维实体的成形方法。在制造的全过程中可把零件视为一个空间实体,由非几何意义的“点”或“面”叠加而成,它从CAD模型中,获取零件点、面的离散信息,把它与成形工艺参数信息结合转换为控制成形机工作的NC(数控)代码,控制材料有规律地精确地堆积成零件。快速原型制造技术(RPM)属于典型的“堆积”制造技术理论上,“堆积”制造技术可以制造塑料、陶瓷及各种复合材料的任意形状的零件,材料从小到大的堆积,提高了材料利用率,精度较好,可达±。3)新机构原理加工装备技术主要指近年出现的采用并联行架结构的虚拟轴机床(ool)及其相关技术,国外称为Hexapod或Stewart机床,这种机床突破了传统机床结构上的串联机构方案,一般以控制六个轴的长短来实现***相对于工件的加工位姿,不但提高了工艺灵活性,而且整机重量轻,刚性好,已受到国内外重视。随着航空航天、核能热电以及微电子工业的发展,产品向高精度、高速度、耐高温、耐高压、耐腐蚀、大功率、小型化和高可靠性方向发展,零件的特殊结构和新材料的应用对制造业提出了特殊的要求,常规加工方法难以胜任,用非传统加工技术就很容易解决。随着科学技术的进步和工业生产发展,非传统加工技术的内涵日益丰富,所涉及的范围日益扩大。特种加工技术在难加工材料加工、模具制造、复杂型面加工、零件的精细加工、微型电子机械系统制造及低刚度零件加工等加工领域中已成为重要的加工方法,形成了较完整的制造技术体系。总之,非传统加工技术作为跨世纪的先进制造技术将在21世纪人类社会进步及我国现代化建设中发挥重大作用。,前苏联的拉扎连柯夫妇在研究开关触点遭受火花放电时的腐蚀损坏的现象和原因时,从火花放电时的瞬时高温,可使局部金属熔化、气化而蚀除的现象,顿悟到创造一种全新的加工方法的可能性,继而深入进行研究,最终发明了电火花加工这种新型方法。继电火花加工出现之后,人们又不停顿地进行研究和探索,