第五章其他特種加工技術(shù)5.1激光加工技術(shù)5.2電子束和離子束加工5.3超聲波加工技術(shù)第五章其他特種加工技術(shù)5.1激光加工技術(shù)5.1激光加工技術(shù)1.激光的特性

1)強度高

2)單色性好

3）相干性好

4)方向性好5.1激光加工技術(shù)1.激光的特性

激光加工示意圖

2.激光加工的原理與特點

1)激光加工的原理激光加工示意圖 2.激光加工的原理與特點(1)幾乎對所有的金屬和非金屬材料都可以進行激光加工。(2)激光能聚焦成極小的光斑。(3)可用反射鏡將激光束送往遠離激光器的隔離室或其它地點進行加工。(4)加工時不需用刀具，屬于非接觸加工，無機械加工變形。(5)無需加工工具和特殊環(huán)境，便于自動控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形和熱變形小。2)激光加工的特點(1)幾乎對所有的金屬和非金屬材料都可以進行激光加工。2)1)激光器2)導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)3)激光加工系統(tǒng) 3.激光加工基本設(shè)備及其組成部分4.激光加工的應(yīng)用1）激光打孔2)激光切割3)激光打標(biāo)4)激光焊接5)激光表面處理1)激光器3.激光加工基本設(shè)備及其組成部分4.激光加工的應(yīng)圖5-2CO2氣體激光器切割鈦合金示意圖圖5-2CO2氣體激光器切割鈦合金示意圖圖5-3振鏡式激光打標(biāo)原理圖5-3振鏡式激光打標(biāo)原理圖5-4激光焊接過程示意圖圖5-4激光焊接過程示意圖圖5-5激光表面強化處理應(yīng)用實例圖5-5激光表面強化處理應(yīng)用實例5.2電子束和離子束加工

一、電子束加工

1.加工原理

電子束加工原理5.2電子束和離子束加工 一、電子束加工電子束加2．特點與應(yīng)用 電子束加工的特點如下：1)電子束能夠極其微細地聚焦(可達l～0.1μm)。2)加工材料的范圍廣。3)加工在真空中進行，污染少，加工表面不易被氧化。4)電子束加工需要整套的專用設(shè)備和真空系統(tǒng)，價格較貴，故在生產(chǎn)中受到一定程度的限制。2．特點與應(yīng)用圖5-13電子束加工的噴絲頭異形孔圖5-13電子束加工的噴絲頭異形孔圖5-14電子束加工曲面、穿孔圖5-14電子束加工曲面、穿孔二、離子束加工

1．加工原理 離子束加工也是一種新興的特種加工，它的加工原理與電子束加工原理基本類似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速、聚焦后投射到工件表面的加工部位以實現(xiàn)加工的。二、離子束加工

離子束加工的物理基礎(chǔ)是離子束射到材料表面時所發(fā)生的撞擊效應(yīng)、濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。離子束加工可分為四類。1)離子刻蝕2)離子濺射沉積3)離子鍍(又稱離子濺射輔助沉積)4)離子注入

離子束加工的物理基礎(chǔ)是離子束射到材料表面時所發(fā)生的撞擊效特種加工技術(shù)課件特種加工技術(shù)課件

2．特點及應(yīng)用 離子束加工有如下特點：(1)離子束加工是目前特種加工中最精密、最微細的加工。(2)離子束加工在高真空中進行，污染少。(3)離子束加工是靠離子轟擊材料表面的原子來實現(xiàn)的，是一種微觀作用。 2．特點及應(yīng)用5.3超聲波加工技術(shù)1．超聲波加工的原理與特點1)加工原理

超聲波加工原理圖5.3超聲波加工技術(shù)1．超聲波加工的原理與特點

2)特點(1)適合于加工各種硬脆材料。也可以加工淬火鋼和硬質(zhì)合金等材料。(2)由于工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀。(3)加工時宏觀切削力很小，不會引起變形、燒傷。(4)加工機床結(jié)構(gòu)和工具均較簡單，操作維修方便。(5)生產(chǎn)率較低。 2)特點2.超聲波加工設(shè)備

超聲波加工裝置2.超聲波加工設(shè)備超聲波加工裝置1)高頻發(fā)生器2)聲學(xué)部件

幾種形式的變幅桿3)機床本體和磨料工作液循環(huán)系統(tǒng)1)高頻發(fā)生器幾種形式的變幅桿3)機床本體和磨料 3．超聲波加工的應(yīng)用 超聲波加工的生產(chǎn)率雖然比電火花、電解加工等低，但其加工精度和表面粗糙度都比它們好，而且能加工半導(dǎo)體、非導(dǎo)體的脆硬材料，如玻璃、石英、寶石、鍺、硅甚至金剛石等。在實際生產(chǎn)中，超聲波廣泛應(yīng)用于型(腔)孔加工、切割加工、清洗等方面。 3．超聲波加工的應(yīng)用超聲波加工的型孔、腔孔類型超聲波加工的型孔、腔孔類型超聲波切割加工超聲波切割加工超聲波清洗裝置超聲波清洗裝置復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)電極的水平尺寸可用下式確定：

a=A±K·b

式中：a——電極水平方向的尺寸；

A——型腔的水平方向的尺寸；

K——與型腔尺寸標(biāo)注法有關(guān)的系數(shù)；

b——電極單邊縮放量，粗加工時， b=δ1+δ2+δ0a=A±Kb中的±號和K值的具體含義如下：

(1)凡圖樣上型腔凸出部分，其相對應(yīng)的電極凹入部分的尺寸應(yīng)放大，即用“+”號；反之，凡圖樣上型腔凹入部分，其相對應(yīng)的電極凸出部分的尺寸應(yīng)縮小，即用“-”號。電極的水平尺寸可用下式確定：特種加工技術(shù)課件(2)K值的選擇原則：當(dāng)圖中型腔尺寸完全標(biāo)注在邊界上(即相當(dāng)于直徑方向尺寸或兩邊界都為定形邊界)時，K取2；一端以中心線或非邊界線為基準(zhǔn)(即相當(dāng)于半徑方向尺寸或一端邊界定形另一端邊界定位)時，K取1；對于圖中型腔中心線之間的位置尺寸(即兩邊界為定位尺寸)以及角度值和某些特殊尺寸，電極上相對應(yīng)的尺寸不增不減，K取0。對于圓弧半徑，亦按上述原則確定。 根據(jù)以上敘述，在上圖中，電極尺寸a與型腔尺寸A有如下關(guān)系：

a1=A1，a2=A2-2b，a3=A3-b，

a4=A4，a5=A5-b，a6=A6+b

(2)K值的選擇原則：當(dāng)圖中型腔尺寸完全標(biāo)注在邊界上(即

線切割3B代碼程序格式線切割加工軌跡圖形是由直線和圓弧組成的，它們的3B程序指令格式如下表所示。表3B程序指令格式

注：B為分隔符，它的作用是將X、Y、J數(shù)碼區(qū)分開來；X、Y直線的終點或圓弧起點的坐標(biāo)值；J為加工線段的計數(shù)長度；G為加工線段計數(shù)方向；Z為加工指令。線切割3B代碼程序格式表3B程序指令格式

用3B代碼編制加工圖所示的線切割加工程序。已知線切割加工用的電極絲直徑為0.18mm，單邊放電間隙為0.01mm，圖中A點為穿絲孔，加工方向沿A—B—C—D—E—F—G—H—A進行。 用3B代碼編制加工圖所示的線切割加工程序。已知線切割加工

某廠用NaCl電解液電解加工一批零件，要求在64mm厚的低碳鋼板上加工φ25mm的通孔。已知中空電極內(nèi)孔直徑為φ13.5mm，每個孔限5min加工完，求需用多大電流？如電解電流用5000A，則電解時間需多少？某廠用NaCl電解液電解加工一批零件，要求在64mm厚第五章其他特種加工技術(shù)5.1激光加工技術(shù)5.2電子束和離子束加工5.3超聲波加工技術(shù)第五章其他特種加工技術(shù)5.1激光加工技術(shù)5.1激光加工技術(shù)1.激光的特性

1)強度高

2)單色性好

3）相干性好

4)方向性好5.1激光加工技術(shù)1.激光的特性

激光加工示意圖

2.激光加工的原理與特點

1)激光加工的原理激光加工示意圖 2.激光加工的原理與特點(1)幾乎對所有的金屬和非金屬材料都可以進行激光加工。(2)激光能聚焦成極小的光斑。(3)可用反射鏡將激光束送往遠離激光器的隔離室或其它地點進行加工。(4)加工時不需用刀具，屬于非接觸加工，無機械加工變形。(5)無需加工工具和特殊環(huán)境，便于自動控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形和熱變形小。2)激光加工的特點(1)幾乎對所有的金屬和非金屬材料都可以進行激光加工。2)1)激光器2)導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)3)激光加工系統(tǒng) 3.激光加工基本設(shè)備及其組成部分4.激光加工的應(yīng)用1）激光打孔2)激光切割3)激光打標(biāo)4)激光焊接5)激光表面處理1)激光器3.激光加工基本設(shè)備及其組成部分4.激光加工的應(yīng)圖5-2CO2氣體激光器切割鈦合金示意圖圖5-2CO2氣體激光器切割鈦合金示意圖圖5-3振鏡式激光打標(biāo)原理圖5-3振鏡式激光打標(biāo)原理圖5-4激光焊接過程示意圖圖5-4激光焊接過程示意圖圖5-5激光表面強化處理應(yīng)用實例圖5-5激光表面強化處理應(yīng)用實例5.2電子束和離子束加工

一、電子束加工

1.加工原理

電子束加工原理5.2電子束和離子束加工 一、電子束加工電子束加2．特點與應(yīng)用 電子束加工的特點如下：1)電子束能夠極其微細地聚焦(可達l～0.1μm)。2)加工材料的范圍廣。3)加工在真空中進行，污染少，加工表面不易被氧化。4)電子束加工需要整套的專用設(shè)備和真空系統(tǒng)，價格較貴，故在生產(chǎn)中受到一定程度的限制。2．特點與應(yīng)用圖5-13電子束加工的噴絲頭異形孔圖5-13電子束加工的噴絲頭異形孔圖5-14電子束加工曲面、穿孔圖5-14電子束加工曲面、穿孔二、離子束加工

1．加工原理 離子束加工也是一種新興的特種加工，它的加工原理與電子束加工原理基本類似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速、聚焦后投射到工件表面的加工部位以實現(xiàn)加工的。二、離子束加工

離子束加工的物理基礎(chǔ)是離子束射到材料表面時所發(fā)生的撞擊效應(yīng)、濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。離子束加工可分為四類。1)離子刻蝕2)離子濺射沉積3)離子鍍(又稱離子濺射輔助沉積)4)離子注入

離子束加工的物理基礎(chǔ)是離子束射到材料表面時所發(fā)生的撞擊效特種加工技術(shù)課件特種加工技術(shù)課件

2．特點及應(yīng)用 離子束加工有如下特點：(1)離子束加工是目前特種加工中最精密、最微細的加工。(2)離子束加工在高真空中進行，污染少。(3)離子束加工是靠離子轟擊材料表面的原子來實現(xiàn)的，是一種微觀作用。 2．特點及應(yīng)用5.3超聲波加工技術(shù)1．超聲波加工的原理與特點1)加工原理

超聲波加工原理圖5.3超聲波加工技術(shù)1．超聲波加工的原理與特點

2)特點(1)適合于加工各種硬脆材料。也可以加工淬火鋼和硬質(zhì)合金等材料。(2)由于工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀。(3)加工時宏觀切削力很小，不會引起變形、燒傷。(4)加工機床結(jié)構(gòu)和工具均較簡單，操作維修方便。(5)生產(chǎn)率較低。 2)特點2.超聲波加工設(shè)備

超聲波加工裝置2.超聲波加工設(shè)備超聲波加工裝置1)高頻發(fā)生器2)聲學(xué)部件

幾種形式的變幅桿3)機床本體和磨料工作液循環(huán)系統(tǒng)1)高頻發(fā)生器幾種形式的變幅桿3)機床本體和磨料 3．超聲波加工的應(yīng)用 超聲波加工的生產(chǎn)率雖然比電火花、電解加工等低，但其加工精度和表面粗糙度都比它們好，而且能加工半導(dǎo)體、非導(dǎo)體的脆硬材料，如玻璃、石英、寶石、鍺、硅甚至金剛石等。在實際生產(chǎn)中，超聲波廣泛應(yīng)用于型(腔)孔加工、切割加工、清洗等方面。 3．超聲波加工的應(yīng)用超聲波加工的型孔、腔孔類型超聲波加工的型孔、腔孔類型超聲波切割加工超聲波切割加工超聲波清洗裝置超聲波清洗裝置復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)電極的水平尺寸可用下式確定：

a=A±K·b

式中：a——電極水平方向的尺寸；

A——型腔的水平方向的尺寸；

K——與型腔尺寸標(biāo)注法有關(guān)的系數(shù)；

b——電極單邊縮放量，粗加工時， b=δ1+δ2+δ0a=A±Kb中的±號和K值的具體含義如下：

(1)凡圖樣上型腔凸出部分，其相對應(yīng)的電極凹入部分的尺寸應(yīng)放大，即用“+”號；反之，凡圖樣上型腔凹入部分，其相對應(yīng)的電極凸出部分的尺寸應(yīng)縮小，即用“-”號。電極的水平尺寸可用下式確定：特種加工技術(shù)課件(2)K值的選擇原則：當(dāng)圖中型腔尺寸完全標(biāo)注在邊界上(即相當(dāng)于直徑方向尺寸或兩邊界都為定形邊界)時，K取2；一端以中心線或非邊界線為基準(zhǔn)(即相當(dāng)于半徑方向尺寸或一端邊界定形另一端邊界定位)時，K取1；對于圖中型腔中心線之間的位置尺寸(即兩邊界為定位尺寸)以及角度值和某些特殊尺寸，電極上相對應(yīng)的尺寸不增不減，K取0。對于圓弧半徑，亦按上述原則確定。 根據(jù)以上敘述，在上圖中，電極尺寸a與型