特种加工技术复习
特种加工技术复习
特种加工技术复习特种加工的概念将电，热，光，声，化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料的去除与传统加工相比特种加工的特点1 .不是主要依靠机械能，而是主要依靠其他能量如（电，热，光，声，化学等）去除金属材料。
2. 加工过程中工件和工具之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件的硬度无关。
3. 各种加工方法可以任意复合，扬长避短，形成新的工艺方法，更突出优越性，便于扩大范围。
特种加工的分类（P2）电火花，电化学，高能束，物料切蚀，化学，复合加工等。
电火花加工的原理（物理本质）电火花加工基于电火花腐蚀原理，是工具电极和工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道产生瞬时高温，使金属熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。
电火花加工的三要素脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工作液净化与循环系统电火花工作液的作用:(1)形成火花击穿放电通道,并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态;(2)对放电通道产生压缩作用;3)帮助电蚀产物的抛出和排除;(4)对工具,工件起冷却作用;什么叫补偿，脉宽，脉间，工具电极，放电间隙，短路电流，极性效应，覆盖效应补偿：单边放电间隙与电极丝放电之和。
脉宽：是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间脉间：两个电压脉冲之间的间隔时间工具电极：电火花加工用的工具放电间隙;是放电时工具电极和工件间的距离短路电流：是放电间隙短路时电流表上指示的平均电流极性效应：一个电极比另一个电极的蚀除量大覆盖效应：在材料放电腐蚀的过程中，一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上，形成一定厚度的覆盖层如何充分利用极性效应在电火花加工时,相同材料两极的被腐蚀量是不同的.其中一个电极比另一个电极蚀除量大,这种现象叫极性效应.实际加工中要充分利用极性效应:在窄脉冲宽度加工时正极的电蚀量大于负极的电蚀量,这时采用正极性加工.在宽脉冲加工时,负极的电蚀量大于正极,这时应采用负极性接法.影响电火花电极损耗的因素脉冲宽度，峰值电流，极性，电极材料，工件材料，工作液，排屑条件和二次放电影响Ra值的因素1.工具电极表面的粗糙度值2.工件表面的凹坑大小3.峰值电流4脉冲宽度电火花加工的表面变化层及机械性能1 表面变化层(1) 熔化层（2）热影响层（3）显微裂纹2 表面变化层的机械性能（1）显微硬度及耐磨性（2）残余应力（3）疲劳性能电火花成型加工的加工方法（4种）1. 单工具电极直接成型法2. 多电极更换法3. 分解电极加工法4. 手动侧壁修光法电火花加工是如何精确定位（自己想）线切割加工的分类快走丝和慢走丝影响线切割加工的因素切割速度，加工精度，表面粗糙度，电极丝损耗量，工件的厚度，非电参数影响线切割加工精度的因素（1）脉冲电源电压不稳定，不能保证恒定的放电间隙；（2）电极丝和工作台的垂直度不好；（3）机床制造精度不高；（4）电极丝颤动。
特种加工技术复习
特种加工技术课程复习1，在淬火钢模具上加工一个直径5mm、深5mm 的定位销孔？答：如果是通孔，可以采用电火花加工或者线切割，如果是盲孔，只能采用电火花加工。
2，在厚l0mm的硬质合金刀具上加工一个四方形或六角形的型孔？答：如果是通孔，可以采用电火花加工或者线切割，如果是盲孔，只能采用电火花加工。
3，在中碳钢的气动、液压元件上加工一个直径0.8-1mm、深100 mm 的小孔？答：用电火花深孔加工。
4，在0.2mm 厚的不锈钢板上加工出一排直径为(0.1士0.03)mm 的小孔？答：激光加工。
5，在0.2 mm 厚的钨箔上加工出直径为(0.05土0.02)mm 的微孔？答：电子束加工。
6. 试举出几种因采用特种加工工艺之后，对模具的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例。
答：电火花型腔加工、电火花线切割加工和模具材料硬度无关，因此，模具使用磨损需要加工时，可以不必退火，直接进行电火花加工；同样，模具使用磨损需要加工时，可以不必退火，直接采用高速切削加工。
可以提高模具加工速率一倍以上，并且避免了模具淬火变形。
模具上的小孔、窄槽等结构，必须在模具淬火前完成加工，但是，淬火时，小孔、窄槽等结构容易造成开裂。
采用特种加工技术，可以在模具淬火后加工小孔、窄槽等结构。
7. 常规加工工艺和特种加工工艺之间有何关系？应该如何正确处理常规加工和特种加工之间的关系？答：一般而言，常规工艺是在切削，磨削，研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。
但是随着难加工的新材料，复杂表面和有特殊要求的零件愈来愈多，常规，传统工艺必然会有所不适应。
所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展。
特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。
8. 有没有可能或在什么情况下可以用工频交流电源作为电火花加工的脉冲直流电源？在什么情况下可用直流电源作为电火花加工用的脉冲直流电源？答：如提示所述，在不需要“极性效应”，不需要考虑电极损耗率等的情况下，可以直接用220V的50HZ交流电作为脉冲电源进行轧辊电火花对磨和齿轮电火花跑合等。
特种加工复习
●特种加工与切削加工的不同本质和特点:1)不是主要依靠机械能,而是主要用其它能量去除金属材料。
2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
3)加工过程中工件和工具之间不存在显著地机械切削力。
●特种加工的影响：1)提高了材料的可加工性；2)改变了零件的典型工艺路线；3)改变了试制新产品的模式；4)对产品零件的结构设计带来了很大的影响；5)对传统的结构工艺性的好与坏，需要重新衡量；6)已经成为微细加工和纳米加工的主要手段电火花加工●原理：基于工具和工件之间脉冲性火花放电时电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
●特点：1)主要优点：1适合于任何难切削导电材料的加工2可以加工特殊及复杂形状的表面和零件2)局限性：1主要用于加工金属等导电材料2一般加工速度较慢3存在电极损耗。
●机理：1)极间介质的电离、击穿、形成放电通道；2)介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；3)电极材料的抛出；4)极间介质的消电离。
●影响材料放电腐蚀的主要因素：1)极性效应—电火花加工过程中单纯由正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
短脉冲，主要电子蚀除正极，精加工；长脉冲则离子蚀除负极，粗加工。
2)电参数对电蚀量的影响—电压脉冲宽度t i、电流脉冲宽度t e、脉冲间隔t o、脉冲频率f、峰值电流i e、峰值电压u和极性。
提高电蚀量和生产率的途径：提高脉冲频率f；增加单个脉冲能量W M或平均放电电流和脉冲宽度，减小脉间，设法提高系数K a、K e。
3)金属材料热学常数对电蚀量的影响—熔点、沸点、热导率、比热容、熔化热、气化热。
4)工作液对电蚀量的影响—工作液作用为1形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态，对放电通道产生压缩作用2帮助电蚀产物的抛出和排除3对工具工件产生冷却作用5)一些其它因素—加工的稳定性; 电蚀产物的抛出速度●工具损耗:1正确选择极性和脉宽2利用吸附效应3利用传热效应4减少工具电极的损耗●影响加工精度的主要因素;放电间隙的大小及其一致性；工具电极的损耗及其稳定性；二次放电。
特种加工总复习
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特种加工技术
横坐标-放电间隙 纵坐标-蚀除速度 理论上，希望进给调 节特性曲线Ⅱ与间隙 蚀除特性曲线Ⅰ相交 于最高点B。
图2-21 间隙蚀除特性与调节特性曲线
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特种加工技术
总复习题
9.型腔模电火花加工方法有哪几种？P37
答：主要有单电极平动法、多电极更换法和分解电极法。
10.电火花加工的加工速度和电火花线切割加工切割速度的含义 各是什么？ P17,P67 答：电火花加工的加工速度是指单位时间内工件的电蚀量， 单位为mm3/min；电火花线切割加工切割速度是指单位时间内 电极丝中心线在工件上切过的面积总和，单位为mm2/min。
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特种加工技术
总复习题
21.试说明特种加工与切削加工相比，两者的不同点? P2 答： ①不是主要依靠机械能，而是主要用其它能量去除材料； ②工具硬度可以低于被加工材料的硬度； ③加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械加工力。 22.线切割加工的主要工艺指标有哪些?P67 答：主要工艺指标有切割速度、表面粗糙度、电极丝损耗量、 加工精度等。 23.电火花加工和线切割加工的英文缩写分别是什么？P55 答：分别是ＥＤＭ和ＷＥＤＭ。
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特种加工技术 我国电火花加工和线切割加工，工件和工具一般如何与电源 相接? 短脉冲（ <40微秒）加工时： 电子轰击作用大于正离子的轰击作用，正极的蚀除速度大于 负极的蚀除速度，所以工件接正极。“正极性加工”，表面 质 量高，效率低，用于精加工。 长脉冲（ >300微秒）加工时： 质量和惯性大的正离子有足够的时间加速，正离子轰击作用 大于电子的轰击作用，负极的蚀除速度大于正极的蚀除速 度，所以工件接负极。“负极性加工 ”，表面质量差，效率 高；用于粗加工。
特种加工技术复习
特种加工技术课程复习1，在淬火钢模具上加工一个直径5mm、深5mm 的定位销孔？答：如果是通孔，可以采用电火花加工或者线切割，如果是盲孔，只能采用电火花加工。
2，在厚l0mm的硬质合金刀具上加工一个四方形或六角形的型孔？答：如果是通孔，可以采用电火花加工或者线切割，如果是盲孔，只能采用电火花加工。
3，在中碳钢的气动、液压元件上加工一个直径0.8-1mm、深100 mm 的小孔？答：用电火花深孔加工。
4，在0.2mm 厚的不锈钢板上加工出一排直径为(0.1士0.03)mm 的小孔？答：激光加工。
5，在0.2 mm 厚的钨箔上加工出直径为(0.05土0.02)mm 的微孔？答：电子束加工。
6. 试举出几种因采用特种加工工艺之后，对模具的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例。
答：电火花型腔加工、电火花线切割加工和模具材料硬度无关，因此，模具使用磨损需要加工时，可以不必退火，直接进行电火花加工；同样，模具使用磨损需要加工时，可以不必退火，直接采用高速切削加工。
可以提高模具加工速率一倍以上，并且避免了模具淬火变形。
模具上的小孔、窄槽等结构，必须在模具淬火前完成加工，但是，淬火时，小孔、窄槽等结构容易造成开裂。
采用特种加工技术，可以在模具淬火后加工小孔、窄槽等结构。
7. 常规加工工艺和特种加工工艺之间有何关系？应该如何正确处理常规加工和特种加工之间的关系？答：一般而言，常规工艺是在切削，磨削，研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。
但是随着难加工的新材料，复杂表面和有特殊要求的零件愈来愈多，常规，传统工艺必然会有所不适应。
所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展。
特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。
8. 有没有可能或在什么情况下可以用工频交流电源作为电火花加工的脉冲直流电源？在什么情况下可用直流电源作为电火花加工用的脉冲直流电源？答：如提示所述，在不需要“极性效应”，不需要考虑电极损耗率等的情况下，可以直接用220V的50HZ交流电作为脉冲电源进行轧辊电火花对磨和齿轮电火花跑合等。
特种加工技术复习资料.
1.电火花加工又称为放电加工（简称EDM),也称仿形加工，还有称脉冲放电加工的，它是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法。
在加工过程中，靠工具电极和工件电极之间的脉冲性火花放电蚀除多余的材料。
2.电火花加工的过程：（1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道。
（2）电极材料的熔化、气化热膨胀。
（3）电极材料的抛出（4）极间介质的消电离。
3.电火花加工的两种类型：穿孔加工和型腔加工4.L2=L1+2SL(SL为单边火花间隙值)5.穿孔加工的具体方法：（1）间接法（2）直接法（3）混合法（4）阶梯工具电极加工法6.目前常用的电极材料有紫铜（纯铜）、黄铜、钢、石墨、铸铁、银钨、铜钨合金等7.常用的电极结构形式主要有整体式、组合式、镶拼式三中基本类型。
8.（1）放电间隙是放电时工具电极和工件3件的距离，它的大小一般在0.01~0.5mm，粗加工时间间隙较大，精加工时则较小。
（2）脉冲宽度Ti简称脉宽，是加到电极和工件上放电间隙两段的电压脉冲的持续时间。
（3）脉冲间隔T0称脉间或间隔，它是两个电压脉冲之间的间隔时间（4）放电时间（5）加工电压（6）加工电流（7）正、负极性加工9.电火花加工机床主要由机床本体、脉冲电源、自动进给调节系统、工作过滤盒循环系统、机床附件等部分组成。
10.我国的电火花机床的型号为D71D7140 D为电加工机床71为电火花穿孔、成形机床40为机床工作台横向行程cm11.线切割机床按走丝速度不同分为高速走丝（快走丝）、慢走丝机床。
电极丝的速度为7~10m/s，属于高走丝，低于0.2m/s为慢走丝。
12.线切割加工和电火花加工的不同点：（1）从加工原理来看，电火花加工时电极形状复制到工件上的一种工艺方法：而线切割加工是利用移动的细金属导线作电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成形地一种工艺方法。
（2）从产皮形状角度看，电火花加工必须先用数控加工等方法加工出与产品形状长相似的电极：线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控制程序移动而合成的，只对工件进行轮廓图形加工，余料仍可利用。
特种加工复习资料
特种加工复习资料一、填空题二、选择题1、下列各项中对电火花加工精度影响最小的是( D )。
A、放电间隙B、加工斜度C、工具电极损耗D、工具电极直径2、若线切割机床的单边放电间隙为0.01mm，钼丝直径为0.18 mm，则加工圆孔时的补偿量为( A )。
A、0.10 mmB、0.11 mmC、0.20 mmD、0.21 mm3、用线切割机床加工直径为10 mm的圆孔，当采用的补偿量为0.12 mm时，实际测量孔的直径为10.02 mm。
若要孔的尺寸达到10 mm，则采用的补偿量为( A )。
A、0.10 mmB、0.11 mmC、0.12 mmD、0.13 mm4、用线切割机床不能加工的形状或材料为( A )。
A、盲孔B、圆孔C、上下异形件D、淬火钢5、第一台高速走丝线切割机床是由（ B ）发明研制出来的。
A、美国B、中国C、瑞士D、日本6、电火花线切割加工的特点有（ C ）。
A、必须考虑电极损耗B、不能加工精密细小、形状复杂的零件C、不需要制造电极D、不能加工盲孔类和阶梯型面类工件7、数控电火花高速走丝线切割所用的工作液和电极材料是选用（ C ）。
A、纯水和钼丝B、机油和黄铜丝C、乳化液和钼丝D、去离子水和黄铜丝8、线切割编程时，计数长度应以（ A ）为单位。
A、微米B、毫米C、纳米D、厘米9、加工斜线OA，设起点O在切割坐标原点，终点A的坐标是为X e=17，Y E=5 mm。
其加工程序为（ B ）。
A、B17B5B17GXL1B、B17000B5000B17000GXL1C、B5000B0B17000GYLD、B5000B0B17000GYL110、加工半圆AB，切割方向从A到B，起点坐标为A（-5，0），终点坐标B（5，0），其加工程序为（ D ）。
A、B5000BB10000GXSR2B、BB5000B1000GYSR2C、B5000BB1000GYSR2D、B5000BB10000GYSR211、电解加工是利用金属在电解液中的电化学（ A ）溶解，将工件加工成形的。
数控特种加工技术复习
数控特种加工技术复习一、填空题1．特种加工要紧使用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。
2．特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。
3．电火花加工的表面质量要紧是指被加工零件的表面粗糙度、表面变质层、表面力学性能。
4．电火花线切割是利用连续移动的金属丝作为工具电极，电极由数控装置操纵按预定的轨迹进行脉冲放电切割零件的加工方法。
5．电火花成型加工的自动进给调节系统，要紧包含伺服进给操纵系统与参数操纵系统。
6．电火花加工机床要紧由机床本体、脉冲电源、自动进给调节装置、工作液过滤与循环系统、数控系统等几部分构成。
7．平动头是一个使装在其上的电极能产生向外机械补偿动作的工艺附件，是为解决修光侧壁与提高其尺寸精度而设计的。
8．数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。
9．电火花机床的常见功能有回原点操作功能、置零功能、接触感知功能及其他常见功能。
10．电火花加工中，工作液循环方式包含冲油式与抽油式。
11．电火花加工是将工具电极形状复制到工件上的一种工艺方法。
12．电火花型腔加工的工艺方法有单电极平动法、多电极更换法、分解电极法、手动侧壁修光法与简单电极数控创成法等。
13．电火花加工中当电流一定时，脉冲宽度愈大，单个脉冲的能量就越大，则加工速度就越高。
14．国内线切割程序常用格式中慢走丝机床普遍使用ISO格式，快走丝机床大部分使用3B格式。
15．在电火花加工中，提高电蚀量与加工效率的电参数途径有提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。
16．电火花加工中常用的电极结构形有整体式、组合式与镶拼式等。
17．电极的制造方法有切削加工、线切割加工与电铸加工。
18．快走丝机床的工作液是专用乳化液、慢速走丝机床则大多使用去离子水。
19．快速走丝线切割机床与慢速走丝线切割机床的分类根据是电极丝的走丝速度。
20．线切割机床走丝机构的作用是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张力。
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特种加工技术复习
特种加工的概念
将电，热，光，声，化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料的去除
与传统加工相比特种加工的特点
1 .不是主要依靠机械能，而是主要依靠其他能量如（电，热，光，声，化学等）去除金属材料。
2. 加工过程中工件和工具之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件的硬度无关。
3. 各种加工方法可以任意复合，扬长避短，形成新的工艺方法，更突出优越性，便于扩大范围。
特种加工的分类（P2）
电火花，电化学，高能束，物料切蚀，化学，复合加工等。
电火花加工的原理（物理本质）
电火花加工基于电火花腐蚀原理，是工具电极和工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道产生瞬时高温，使金属熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。
电火花加工的三要素
脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工作液净化与循环系统
电火花工作液的作用
:(1)形成火花击穿放电通道,并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态;
(2)对放电通道产生压缩作用;
3)帮助电蚀产物的抛出和排除;
(4)对工具,工件起冷却作用;
什么叫补偿，脉宽，脉间，工具电极，放电间隙，短路电流，极性效应，覆盖效应
补偿：单边放电间隙与电极丝放电之和。
脉宽：是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间
脉间：两个电压脉冲之间的间隔时间
工具电极：电火花加工用的工具
放电间隙;是放电时工具电极和工件间的距离
短路电流：是放电间隙短路时电流表上指示的平均电流
极性效应：一个电极比另一个电极的蚀除量大
覆盖效应：在材料放电腐蚀的过程中，一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上，形成一定厚度的覆盖层
如何充分利用极性效应
在电火花加工时,相同材料两极的被腐蚀量是不同的.
其中一个电极比另一个电极蚀除量大,这种现象叫极性效应.
实际加工中要充分利用极性效应:在窄脉冲宽度加工时正极的电蚀量大于负极的电蚀量,这时采用正极性加工.
在宽脉冲加工时,负极的电蚀量大于正极,这时应采用负极性接法.
影响电火花电极损耗的因素
脉冲宽度，峰值电流，极性，电极材料，工件材料，工作液，排屑条件和二次放电
影响Ra值的因素
1.工具电极表面的粗糙度值
2.工件表面的凹坑大小
3.峰值电流4脉冲宽度
电火花加工的表面变化层及机械性能
1 表面变化层
(1) 熔化层
（2）热影响层
（3）显微裂纹
2 表面变化层的机械性能
（1）显微硬度及耐磨性
（2）残余应力
（3）疲劳性能
电火花成型加工的加工方法（4种）
1. 单工具电极直接成型法
2. 多电极更换法
3. 分解电极加工法
4. 手动侧壁修光法
电火花加工是如何精确定位（自己想）
线切割加工的分类
快走丝和慢走丝
影响线切割加工的因素
切割速度，加工精度，表面粗糙度，电极丝损耗量，工件的厚度，非电参数
影响线切割加工精度的因素
（1）脉冲电源电压不稳定，不能保证恒定的放电间隙；
（2）电极丝和工作台的垂直度不好；
（3）机床制造精度不高；
（4）电极丝颤动。
影响线切割加工Ra值的因素
（1）导丝轮及其轴承因磨损而使精度变差；
（2）电极丝移动不平稳，有振动；
（3）电极丝绕得太松，张力不够；
（4）脉冲电源电参数选择不当，拉弧现象太多；
（5）钼丝损耗过大、变细了的钼丝在导轮内窜动；
（6）进给速度调节不当，加工不稳定
线切割加工速度与进给速度有什么关系
在正常加工中，蚀除速度大致等于进给速度，从而使放电间隙维持在一个正常的范围内，使线切割加工能连续进行下去。
若进给速度过高（过跟踪），电极丝的进给速度明显超过蚀除速度，则放电间隙会越来越小，以致产生短路。
若进给速度太慢（欠跟踪），电极丝的进给速度明显落后于工件蚀除速度，则电极丝与工件之间的距离越来越大，造成开路。