第七章 先进加工技术(课件)—《金属加工基础》同步教学(北京理工大学出版社）

第七章先进加工技术 第一节特种加工 第二节数控加工简介 第三节典型数控机床简介 第一节特种加工 一、概述 特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去变形、改变性能或被镀覆等 二、电火花加工 电火花加工又称电腐蚀加工，它是在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。 下一页 返回 第一节特种加工 1.电火花加工的工作原理 电火花加工的工作原理是基于工具和工件(正负电极)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、形状及表面质量的预定要求。如图7-1所示。 2.电火花加工的工艺特点及应用 (1)电火花加工的工艺特点 (2)电火花加工的应用电火花加工目前主要应用在成型穿孔加工、型腔加工及线切割加工等方面。 上一页 下一页 返回 第一节特种加工 三、电解加工 电解加工属电化学加工方法，是利用电化学阳极溶解来进行加工。 1.电解加工过程及成型原理 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理来去除工件上多余材料的一种加工方法。如图7 -3所示为电解加工过程的示意图。 2.加工间隙 加工间隙是影响电解加工精度的主要因素之一，也是设计工具阴极和选择工艺参数的主要依据。 上一页 下一页 返回 第一节特种加工 3.电解液 (1)电解液的主要作用 (2)对电解液的基本要求 4.电解加工的工艺特点及应用 (1)电解加工的工艺特点 (2)电解加工的应用 四、超声波加工 超声波加工是利用超声频振动(16一30 kHz)的工具冲击磨料对工件进行加工的一种方法，其加工原理如图7 -5所示。 上一页 返回 第二节数控加工简介 一、数控机床加工零件的基本原理 利用普通金属切削机床加工零件，是操作者根据图样的要求，不断地改变刀具与工件之间的运动参数(位置、速度等)，利用刀具对工件进行切削加工，最终得到所需要的合格零件。 利用数控机床加工零件是把刀具与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，由数控系统按照零件加工程序的要求，使坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，从而完成对工件的加工。 下一页 返回 第二节数控加工简介 二、数控机床的组成 数控机床由程序载体、输人装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统和机床机械部件组成，如图7 -6所示。在数控加工程序中，使用各种G指令和M指令来描述工艺过程的各种操作和运动特征。 三、数控机床的分类 按刀具(或工件)进给运动的轨迹分类 (l)点位控制数控机床 (2)直线控制数控机床 (3)轮廓控制数控机床 上一页 返回 第三节典型数控机床简介 2.按工艺用途分类 (1)数控加工中心 (2)普通数控机床 一、数控车床 数控车床是日前使用较广泛的数控机床，主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工作，特别适宜加工复杂形状的零件。 下一页 返回 第三节典型数控机床简介 二、数控铣床 数控铣床主要用于各类形状较复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各类模具、样板、叶片、凸轮、连杆和箱体等。数控铣床由电液控制，能实现远距离操纵，同时还有半自动刀具安装及拆卸装置。 三、数控仿形铣床 数控仿形铣床主要用于各种形状复杂的模具或工件的铣削加工，特别是复杂形状的工件加工更能显示其优越性。 上一页 下一页 返回 第三节典型数控机床简介 四、数控加工中心 数控加工中心和数控车床一样，是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床。它主要用于箱体类零件和曲面形状复杂的零件加工，能进行铣、镜、钻、攻螺纹等工序。由于它具有自动换刀功能，工件一次装夹后，能自动地完成或接近完成工件各面的所有加工工序。 五、柔性制造单元(FMC) 柔性制造单元是数控机床的扩展。所谓“柔性”是指能够容易地适应多品种、小批量的生产功能。 上一页 下一页 返回 第三节典型数控机床简介 六、柔性制造系统(FMS ) 柔性制造系统是一个由中央计算机控制的自动化制造系统。它是一个由传输系统联系起来的一些设备(通常是具有换刀装置的数控机床或数控加工中心)。传输系统把工件放在托盘或其他连接装置上送到各加工设备，迅速、准确地对工件进行自动加工。该系统通过编程或对程序稍加调整就可同时加工儿种不同的工件。图7-12为FMS的组成图，它由加工系统、物料输送系统和信息系统组成。 上一页 返回 图7-1电火花加工原理图 返回 图7 -3电解加工示意图 返回 图7-5超声波加工示意图 返回 图7 -6数控机床组成示意图 返回 表7几种常用的G功能和M功