模具特种加工技术项目3
模具特种加工技术教学探索
了英语课堂的教学方式 ，还有效地提高了学生的英语学习 兴趣 ， 从 一定 程度 上激 发 了学 生英语 学 习 的主观 能 动性 ， 学 生 成 为 了课 堂 学 习的 中心 和主体 ，从 而实 现 了 以学生 为 中
心的 目标 ； 在 进行 项 目实施 的时候 ， 学 生 能利 用课 外 的时 间 搜集资料 ， 进行讨论 ， 增 加 了练 习英语 口语 的机 会 ， 同时 同 学 之 间还 能互 相 帮助 ， 老 师及 时指 导 ， 给 学生 提供 了开 口说 英语的机会 ；这些项 目活动都是通过小组合作的方式完成 的， 给学 生 提供 了 自主学 习 的机会 ， 并 锻炼 了学生 之 间 的团 队合作精神 ，团队之间的互相帮助缩小了学生英语水平之 间 的差 距 。通 过 以上 的分析 ， 我们 可 以看 出 ， 使 用项 目驱 动
【 教法研究 】
模具特 种加工技术教学探 索
杨海荣
（ 常州铁 道高 等 职业技 术学 校 ， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ １ １ ）
摘要 ： 通过 市场调研摸 清市场需求和 学生就业中存在的问题 ， 进 而探 索模 具特种加工技术新的教 学方法 ， 提 出了先解 惑后授业的教 学模式。 解惑让 学生 了解更多的新学科 ， 提 高学生的学习兴趣和 自主 自发的学习能力 ； 授业中采用项 目教学
性、 耐高温等材料 ， 主要有 电火花成型加工 、 数控线切割加 工等 ， 是模具设计与制造 、 数控应用技术专业 的重要课程。 模具特种加工技术在现代工业中具有重要地位 ，从业人员 技术要求高 ， 市场需求大 。 为 了培养 专业 技术 人 才 ， 目前模 具 特种 加工 课程 主要 采 用 的是 传统 教学 方式 和 项 目教学 模式 ，项 目教学是 以学 生为中心而设计的一种教学模式 ， 更适合于学生技能的掌 握， 但在实际教学中， 无论是传统教学还是项 目 教学都似乎 缺 少 点什 么 ， 学 生接 受新 知识 的 能力 和速 度仍 然不 很乐 观 ， 自我约束和 自我学习创造能力并未得到充分体现。如何能 提 高 学生 的学 习兴 趣 和动 力 ， 如何 让学 生 自主 自发 的学 习 ， 并能快速适应市场需求 ， 成为技术能手 ， 成为市场的抢手资 源， 是广大教师需要思考和探索的问题。 古人 有 云 ： 师者 ， 传道 、 授业 、 解惑也。 授业 ， 即专 业技 能
特种加工技术知识要点
特种加工技术知识要点1.数控加工技术：数控加工技术是一种利用计算机控制机床进行零件加工的技术。
它采用数控机床，通过预先编程控制加工过程，可以实现高精度、高效率的加工。
数控加工技术广泛应用于航空航天、军工、汽车等行业，在生产中起到重要作用。
2.激光加工技术：激光加工技术是一种利用激光束对材料进行切割、焊接、打孔等加工的技术。
激光加工具有高精度、高速度、无接触、非热应力影响等特点，适用于材料种类广泛的加工领域。
3.电火花加工技术：电火花加工技术是一种利用电火花放电原理进行加工的技术。
电火花加工技术可以加工硬度高、脆性材料，适用于模具、滑动配件等零部件的制造。
该技术可以实现精密加工，但加工速度较慢。
4.超声波加工技术：超声波加工技术是一种利用超声波振动作用于材料进行加工的技术。
超声波加工技术适用于薄壁、复杂形状的零部件加工，可以实现高精度、高效率的加工。
超声波加工技术广泛应用于电子、精密机械等领域。
5.热处理技术：热处理技术是一种通过加热、保温、冷却等方式改变材料的物理、化学性能的技术。
热处理技术包括淬火、回火、正火、退火等工艺，可以改善材料的硬度、强度、韧性等性能，提高零部件的使用寿命。
6.表面处理技术：表面处理技术是一种通过改变材料表面结构和性能来改善零部件的耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能的技术。
常见的表面处理技术包括镀金属、热处理、喷涂、化学处理等。
7.焊接技术：焊接技术是一种将两个或多个工件加热至熔化状态，通过力或压力使其连接成一体的技术。
常见的焊接技术包括电弧焊、氩弧焊、激光焊等。
焊接技术适用于金属材料的连接，广泛应用于航空、航天、建筑等领域。
8.加工装备与工具：特种加工技术的实施需要特定的加工装备和工具。
各类加工装备和工具具有切削、磨削、钳工、冲压等不同的功能，用于实现不同的加工过程。
加工装备和工具的性能直接影响加工质量和效率。
以上是特种加工技术知识的几个要点，涵盖了常见的特种加工技术和相关的装备工具。
特种加工
第一章概论1特种加工又称非传统加工（NTM）或非常规机械加工（NCM）2特种加工与切削加工的不同点：不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（电、光、声、热、化学）去处金属材料；工具硬度可以低于被加工材料硬度；加工过程中工具与工件之间不存在显著的机械切削力。
3特种加工的分类缩写：电火花加工：电火花成形加工EDM;电火花线切割加工WEDM；电化学加工：电解加工ECM；电解磨削EGM；电解研磨ECH;电铸EFM；涂镀EPM。
激光加工:激光切割、打孔LBM；激光打标记LBM；激光处理、表面改性LBT。
电子束加工：切割焊接打孔EBM离子束加工：蚀刻、镀覆、注入IBM。
等离子弧加工：切割（喷镀）PAM超声加工：切割打孔雕刻USM化学加工：化学铣削CHM；化学抛光CHP；光刻PCM快速成形：液相固化法SL；粉末烧结法SLS；纸片叠层法LOM；熔丝堆积法FDM4特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响：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很大影响；5对传统结构工艺性好坏需要重新衡量；6已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。
第二章电火花加工一：定义：EDM，又称放电加工。
它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。
二：原理：在一定介质（煤油或水）基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量预定的加工要求。
三：电火花加工的条件：必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，通常约为0.02~0.1mm；火花放电必须是瞬时的脉冲性放电；火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化液或去离子水。
四：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局限性1主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料2一般加工速度较慢3存在电极损耗五：电火花加工的机理：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（5000度以上）3电极材料的抛出（通道中心的压力最高）4极间介质的消电离六：影响材料放电腐蚀的主要因素1极性效应：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。
特种加工技术
第一拍：偏差判别。判别加工坐标点对规定几 何轨迹的偏离位置，然后决定拖板的走向。一般用 F代表偏差值，F=0，表示加工点恰好在线(轨迹)上。 F>O，加工点在线的上方或左方，F<O，加工点在线 的下方或右方，以此来决定第二拍进给的轴向和方 向。 第二拍：进给。根据F值控制某坐标工作台沿+x 向或-x向；或+y向或-y向进给一步，向规定的轨迹 靠拢，缩小偏差。 第三拍：偏差计算。按照偏差计算公式，计算 进给一步后新的坐标点对规定轨迹的偏差F值，作 为下一步判别走向的依据。 第四拍：终点判断。根据计数长度判断是否到 达程序规定的加工终点。若到达终点，则停止插补， 否则再回到第一拍。如此不断地重复上述循环过程， 就能加工出所要求的轨迹和轮廓形状。
电火花线切割机床控制系统的具体功能包括： (1)轨迹控制 即精确控制电极丝相对于工件的 运动轨迹，以获得所需的形状和尺寸。 2)加工控制 主要包括对伺服进给速度、电源 装置、走丝机构、工作液系统以及其它的机床操作 控制。此外，失效、安全控制及自诊断功能也是一 个重要的方面。 电火花线切割机床的轨迹控制系统现在已普遍 采用数字程序控制，并已发展到微型计算机直接控 制阶段。 数字程序控制(NC控制)电火花线切割的控制原 理是把图样上工件的形状和尺寸编制成程序指令， 一般通过键盘或磁盘，输给计算机，计算机根据输 入指令控制驱动电动机，由驱动电机带动精密丝杆， 使工件相对于电极丝作轨迹运动。图3-13所示为数 字程序控制过程框图。
(5)适应控制 在工件厚度变化的场合，改变规 准之后，能自动改变预置进给速度或电参数(包括 加工电流、脉冲宽度、间隔)，不用人工调节就能 自动进行高效率，高精度的加工。 (6)自动找中心 使孔中的电极丝自动找正后停 止在孔中心处。 (7)信息显示 可动态显示程序号、计数长度等 轨迹参数，较完善的采用CRT屏幕显示，还可以显 示电规准参数和切割轨迹图形等。 此外，线切割加工控制系统还具有故障安全和 自诊断等功能。
3.8现代特种加工技术
加工中能量易于转换和控制，有利于保证加工精度和提 高加工效率。
非传统加工方法的材料去除速度，一般低于常规加工方 法，这也是目前常规加工方法仍占主导地位的主要原因。
非传统加工方法分类（按加工机理和采用的能源划分） 机械过程 利用机械力，使材料产生剪切、断裂，以去除材料。如 超声波加工、水喷射加工、磨料流加工等。 热学过程 通过电、光、化学能等产生瞬时高温，熔化并去除材料， 如电火花加工、高能束加工、热力去毛刺等。 电化学过程 利用电能转换为化学能对材料进行加工，如电解加工、 电铸加工（金属离子沉积）等。 化学过程 利用化学溶剂对材料的腐蚀、溶解，去除材料，如化学 蚀刻、化学铣削等。
超声 波发 生器
Real
换能器
变幅杆 振动方向
工作液 喷嘴
工具 工件
超声波加工原理图
超声波加工样件
超声波加工机床
超声波加工特点及应用
适用于加工各种脆性金属材料和非金属材料，如玻璃、 陶瓷、半导体、宝石、金刚石等 。 可加工各种复杂形状的型孔、型腔、形面。 工具与工件不需作复杂的相对运动，机床结构简单。 被加工表面无残余应力，无破坏层，加工精度较高，尺 寸精度可达0.01～0.05mm 。 加工过程受力小，热影响小，可加工薄壁、薄片等易变 形零件。 生产效率较低。采用超声复合加工（如超声车削，超声 磨削，超声电解加工，超声线切割等）可提高加工效率。Fra bibliotek导轮Ral
Real
Y 电极丝
X
工件
电火花线切割原理图
eal
加工过程显示
电火花线切割机床
电火花线切割加工
数控电火花成型机床
电火花加工特点 不受加工材料硬度限制，可加工任何硬、脆、韧、软的 导电材料。 加工时无显著切削力，发热小，适于加工小孔、薄壁、 窄槽、形面、型腔及曲线孔等，且加工质量较好。 脉冲参数调整方便，可一次装夹完成粗、精加工。 易于实现数控加工。 电火花加工应用 电火花成形加工：电火花打孔常用于加工冷冲模、拉丝 模、喷嘴、喷丝孔等。型腔加工包括锻模、压铸模、挤压 模、塑料模等型腔加工，以及叶轮、叶片等曲面加工。 电火花线切割：广泛用于加工各种硬质合金和淬硬钢的 冲模、样板、各种形状复杂的板类零件、窄缝、栅网等。
特种加工技术课程设计
特种加工技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握特种加工技术的概念、分类及应用范围；2. 使学生了解各类特种加工技术的原理、特点及适用场合；3. 引导学生了解特种加工技术在现代制造业中的地位和作用。
技能目标：1. 培养学生运用特种加工技术解决实际问题的能力；2. 提高学生分析和解决特种加工过程中出现的技术问题的能力；3. 培养学生运用所学知识进行创新设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对特种加工技术的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养其在团队中发挥积极作用的能力；3. 引导学生认识到特种加工技术在国家经济发展和国防建设中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程属于专业技术课程，旨在培养学生掌握特种加工技术的基本知识和技能，提高其在工程实践中的应用能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣，但对特种加工技术的了解有限。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 特种加工技术概述：介绍特种加工技术的定义、分类、发展历程及应用领域，使学生对其有一个全面的认识。
教材章节：第一章 特种加工技术概述2. 电火花加工技术：讲解电火花加工原理、特点、设备及其在模具、航空航天等领域的应用。
教材章节：第二章 电火花加工3. 激光加工技术：阐述激光加工原理、分类、设备以及其在制造业、生物医疗等领域的应用。
教材章节：第三章 激光加工4. 电子束加工技术：介绍电子束加工的原理、特点、设备及其在微电子、航空航天等领域的应用。
教材章节：第四章 电子束加工5. 离子束加工技术：讲解离子束加工原理、分类、设备以及其在表面改性、半导体等领域的应用。
教材章节：第五章 离子束加工6. 超声波加工技术：阐述超声波加工原理、特点、设备及其在精密加工、医疗器械等领域的应用。
《特种加工技术》课件_第一章
随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代， 前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀 损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属 熔化、气化而被腐蚀掉。据此，他们开创和发明了电火花加 工。至此，人们初次脱离了传统加工的旧轨道，利用电能、 热能，在不产生切削力的情况下，以低于工件金属硬度的工 具去除工件上多余的部位，成功地获得了“以柔克刚”的技 术效果。
后来，由于各种先进技术的不断应用，产生了多种有 别于传统机械加工的新加工方法。这些新加工方法从广义上 定义为特种加工(NTM，Non-Traditional Machining)，也被称 为非传统加工技术，其加工原理是将电、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 去除。
物料切蚀 加工
化学加工
复合加工
超声加工 磨料流加工 液体喷射加工 化学铣削 化学抛光 光刻 电化学电弧加工 电解电化学机械磨削
声能、机械能 机械能 机械能 化学能 化学能 光能、化学能 电化学能 电能、热能
切蚀
USM
切蚀
AFM
切蚀
HDM
腐蚀
CHM
腐蚀
CHP
光化学腐蚀
PCM
熔化、气化腐蚀
ECAM
离子溶解、熔化、切割 MEEC
尽管特种加工优点突出，应用日益广泛，但是各种特种 加工的能量来源、作用形式、工艺特点却不尽相同，其加工 特点与应用范围自然也不一样，而且各自还都具有一定的局 限性。为了更好地应用和发挥各种特种加工的最佳功能及效 果，必须依据工件材料、尺寸、形状、精度、生产率、经济 性等情况作具体分析，区别对待，合理选择特种加工方法。 表1-2对几种常见的特种加工方法进行了综合比较。
模具特种加工技术项目1
电极的长度
四、拓展知识
极性效应
覆盖效应
（1）要有足够高的温度。 （2）要有足够多的电蚀产物，尤其是碳粒子。 （3）要有足够的时间。 （4）一般采用负极性加工，因为碳素层易在阳极表面生成 （5） 必须在油类介质中加工。
特种加工的特点 (1)不是主要依靠机械能。 (2) 不存在显著的机械切削力。 (3)各种加工方法可以任意复合。
项目分析
掌握电火花加工原理； 电火花机床的界面操作； 实施本项目必要工作（如电极装夹等）。
二、相关知识
电火花加工原理
加工原理
电火花产品
电火花产品
电 极
线切产品
电火花加工起源
特种加工技术
甲（理论、技能） 甲、乙 （技能）
一、项目导入
如何处理断入 工件中的钻头 或丝锥孔中间 的情况呢？
特种加工：
Non－Traditional Machining
非传统加工技术 “以柔克刚”
机械加工的特点
1）机械加工是利用机械能；
2）机械加工是有很大的切削力；
3）刀具比工件材料硬； 4）机械加工效率高; 5）机械加工可加工导电与非导电材料。
电火花加工结构
1-床身 2-工作液箱 3-主轴头 4-立柱 5-数控电源柜
北京阿奇快走丝线切割机床
苏州沙迪克慢走丝线切割机床
日本沙迪克机床
慢走丝线切割机床
电火花成形机床
电火花加工机床分类
D 71 32
☆字母D表示电加工成型机床；
若为数控电加工机床，则在D后加K，即DK。
☆ 71表示电火花成形机床 ☆ 32表示机床工作台的宽度为320mm
电火花机床安全操作规程
三、项目实施
1 2
特种加工
特种加工实例
水力切割机
水刀机切割加工
水刀机切割加工
液体喷射加工技术
水力切割过程
特种加工技术存在问题
不少特种加工的机理（如超声、激光等加 工）还不十分清楚，其工艺参数选择、加工 过程的稳定性均需进一步提高。 2. 有些特种加工（如电化学加工）加工过程 中的废渣、废气若排房不当，会产生环境污 染，影响工人健康。 3. 有些特种加工（如快速成形、等离子弧加 工等）的加工精度及生产率有待提高。 4. 有些特种加工（如激光加工）所需设备投 资大、使用维修费高，亦有待进一步解决。
OPS镜面电火花
AM30Lxs数控电火花
放电频率对火花机的影响
戴蒙-沙迪克SODICK电火花成型机
电火花加工产品
电火花加工样品
电化学加工技术
电化学加工是通过电化学反应去除工件材料 或在其上镀覆金属材料等的特种加工。
抛光等。
1. 电解加工适用于深孔、型孔、型腔、型面、倒角去毛刺、 2. 电铸加工适用于形状复杂、精度高的空心零件，如波导管；
CNC火花机
CNC火花机是指由电脑控制的火花机 火花机分为手调火花机,数码火花机，电脑手摇火花机也叫电脑ZNC火花 机,还有就是CNC火花机，CNC火花机通过电脑实现自动化控制,完成复杂的， 精密的放电加工.在实际加工过程,电脑发出指令控制火花机X,Y轴左右震荡 ，能够实现加工模具侧边和底边一样的效果.通过编程设定,CNC火花机也可 以像加工中心一样按照程序指令来工作. CNC火花机的功能特点 CNC火花机具有以下功能特点，也是其它类型火花机不具备的。 点对点移位功能、自动寻边靠模功能、自动移至模具中心位置功能、多 组坐标点设定功能、内置加工工艺参数功能、6方向放电加工工能、多种放 电回路功能、2D或3D摇动加工功能、G码编辑加工功能、内置多种路径加工 功能。 CNC火花机分类 CNC火花机以床身结构较可分为牛头式﹑龙门式结﹑工作台移动式，牛 头式及龙门式结构较为合理。 CNC火花机控制轴数可分为三轴﹑四轴﹑五轴3种类别。
3项特种加工机床行业标准批准发布
速忘挥手伤 心憬 ， 多忆 欢笑奋共 舟 。
（ 三） 辞 友谈 心 我 今 八 十六 ， 落一叶知秋 。 平生无虚度 ， 归去何怨尤 。
与君 同会 意 ， 含笑度此生 。
（ 四） 理 智挥 手 别
天行 恒律 定 ， 难舍忍分手 。
勿为我悲泪 ， 各安度清秋 。
理驾情强种 ， 情驭理弱流 。 多忆欢乐趣 ， 风雨 共 飞 舟 。
万岁常短命 ， 勤劳易长寿 。 所幸此生值 ， 若许多挚友 。
３项特种加 工机床 行业标 准批准发布
近 日， 工业 和信 息化 部批 准《 电火 花加 工机 床用浸 入式 数控 回转 工作 台》 、 《 数 控 高效放 电铣削机 床 第 ２ 部分 ： 技 术 条件 》 、 《 特种 加工 机 床 第 １ 部分 ： 类 种划 分》 等 ３项特 种加 工机 床 行业 标准 ， 并将于 ２ ０ １ ４年 ７月 １日起 正式 实施 。具 体 的标准 编号 、 标准 名称 和 主要 内容如 下 ：
（ 一） 宽慰 互 励 Βιβλιοθήκη （ 二） 与 君 含 笑 度 此 生
当年 何 曾怕 杀 头 ， 今别亲友泪长流 。
拂去惜别泪 ， 开颜 散 愁 云 。
天必主宰循大道 ， 人唯适应方 自由。
似海深交终须散 ， 如 山诚 义 永 凝 留 。
有生终有死 ， 坦然听天命 。
可贵情缘历 ， 照 我壮 归 程 。
《 电加工与模具） ２ ０ １ ４ 年第 １ 期
信息 ・ 动 态
病 榻上 以革 命 的乐 观主 义 ， 胸 怀坦 诚 ， 作 了四首 向亲友 同行 告别 的古诗 （ 见 附件 ） 。 他 在病 危之 际 ， 嘱咐在 他去
世 后 一 切从 简 ， 不 开 追悼 会 ， 不 举行 任 何 告别 仪 式 ， 遗体 捐 献 给上 海红 十字 会 ， 这 更 彰 显 出他 一个 爱 国主义