产品工学基础-特种加工工艺.ppt

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1、产品工学基础及应用 产品成型工艺认知 入门能力培养项目 特种加工工艺特种加工工艺特种加工不像机械加工那样主要依靠机械能来切除被加工材料，而是直接利用电能、光能、声能、化学能等进行加工。特种加工的主要优点：1). 有 以柔克刚 的特点，可以加工任何硬的、脆的、耐热或高熔点的金属或非金属材料。2). 特种加工方法获得的加工精度和表面质量有其特别的规律性，利用这些规律，可以有目的地解决一些工艺难题和提高产品的表面质量，进而提高其使用性能和寿命；3). 许多特种加工方法对工件无宏观作用，因而适合于加工薄壁件、弹性件等。 电火花加工电火花加工的基本原理就是利用电腐蚀进行加工。主要用于复杂曲面的注塑模具的

2、加工。 火花放电产生一个小凹坑，使制件和电极表面产生无数个小凹坑。制件金属表面也不断被蚀除，电极的轮廓形状便被复印在制件上。制作出合适形状尺寸的电极，便可得到符合要求的加工制件。 电火花加工型腔电火花加工随着塑料制品的普及，需要各类模具。大多数产品模具较复杂的型腔，几乎都采用电火花加工。型腔电极是模具成型的关键，复杂的模腔需用型腔电极来复制。制模前，先根据产品设计制作系列电极，一个模腔需制作多个型腔电极。 (a) 型腔电极材料 : 在型腔电火花加工中，常用石墨和紫铜作为电极材料。 (b) 型腔电火花加工过程 粗加工：先用一个电极作粗加工，电腐蚀大量金属。 精加工：粗加工完成后，换一个新电极作精

3、加工。 一个型腔需多个型腔电极来加工完成。型腔电火花加工EDM(电火花加工)用石墨电极电火花线切割加工电火花线切割加工是电火花加工中的一种特殊方法。电火花线切割加工使用一根连续移动的金属丝作电极，能将金属工件切割成所需形状。 脉冲电源的正极接工件，负极接电极丝，在工件和电极丝之间便产生火花放电。电极丝不断移动，以不同的部位进入和离开放电区。当工作台带动工件作纵、横运动时，电极丝便将工件切割成一定的形状。 电火花线切割加工电火花线切割 过程 钼丝 电火花线切割加工电火花线切割加工铝材线切割 钼丝激光加工 当能量密度极高的激光照射到工件的被加工物表面时，材料急剧熔化和气化；工件在高温熔融和冲击波的

4、同时作用下被打出一个小孔。激光加工就是利用这种原理进行的。可以进行打孔、切割等加工。激光加工工艺特点 (1) 由于激光加工的功率密度非常高，所以几乎能加工所有的金属材料和非金属材料，如硬质合金、不锈钢、宝石、金刚石、陶瓷等。透明材料 ( 如玻璃 ) ，也可加工。(2) 激光加工不需要工具，又能聚焦成极细的光束，因此能加工深而小的微孔和窄缝，适于精密细微加工。(3) 加工速度极快 ( 如打一个孔只需 0.1 秒 ) ，效率高，并且工件热变形很小。(4) 加工时工件可离开加工机，以适当距离进行非接触加工，所以不会污染材料，无机械加工变形。(5) 激光加工出的孔，加工质且还不够高，若质量要求较高时，还必须进行研磨。(6) 可透过透明介质 ( 如玻璃等 ) 进行加工。 激光加工激光加工 工件激光加工激光打标激光加工激光打孔激光加工激光焊接