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1、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
2、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! “ “ “ “ 第五篇 精密机械特种加工新技术 第一章精密机械特种加工概述 第一节特种加工方法的种类 特种加工方法的类别很多， 根据加工机理和所采用的能源， 可分为以下几类。 （!） 力学加工应用机械能来进行加工， 如磨粒流加工 （“#$） 、 磨料喷射加工 （“
3、%$） 、 液体喷射加工 （1$“01.012/.?;） # (9(?） $ 359# 所需热量。 $熔化潜热： 每熔化 3?材料所需的热量。 %气化潜热： 每气化 3?材料所需的热量。 当脉冲能量相同时， 金属材料的熔点、 沸点、 比热容、 熔化潜热、 气化潜热愈高， 电蚀 愈困难， 蚀除量愈小。金属材料的热导率愈大， 热量散失愈多， 蚀除量愈小。热扩散率的 影响与热导率相同。 根据热学理论， 放电痕熔化体积 , 可用下式求出： $94 第五篇精密机械特种加工新技术 ! ! “ # ! （ $ “# $ ） % !%“ 式中! 电极上脉冲放电痕熔化体积 （ 级， 表面粗糙度 “ /?=“.。
4、但它的电能利用率低 （! 所示。 图 0 !$， 一般都选用窄脉宽 （551时， 损耗 *6*, 不计 重复精度 4 55 = *6*,= *6*1 表 . % 0 % 0高速与低速走丝切割机床最大切割速度比较 项目 国内高速走丝切割机床 （!“#$ % / $( / $% $%4! : 4;# - : # 123)45 !4 6 844 -84 #44 6 7!4 )#448!4)!- : -! 4;4! : 4;# - 12?-4# 7!4 6 #!4 )94 #-4 6 -!4 #84-44!;7);# : )9 4;44- : 4;# )!4#A )- 5“ 3?#47B 7!4 6
5、844 )94 #44 6 744 $44#44)-);# : -) 4;44- : 4;#! -#4-A )- 5“ 3?#47C 7!4 6 844 )94 #44 6 744 $44#44)-);# : -) 4;44- : 4;#! #44-A )- 5“ 3?748B !44 6 =44 -44 744 6 844 $448!4)-);# : -) 4;44- : 4;#! -#4-A )- 5“ 3?748C !44 6 =44 -44 744 6 844 $448!4)-);# : -) 4;44- : 4;#! #44-A )- DE-9! #44 6 744 )74 -44
6、6 #44 #44)!- : )= 4;) : 4;#A 9 F#!4 !4 6 744 -)4 #!4 6 -!4 #!4)!- : )= 4;) : 4;# )94A )! F!44 944 6 !44 -84 !44 6 #!4 944)!- : )= 4;) : 4;#A )! GBH3=44 )444 6 844 #44 !44 6 =44 )444)!- : )= 4;) : 4;#A )7 FB)!4 #44 6 -94 =4 -4 6 )!4 !4)4;=- : 7 4;4# : 4;- A 8 G3“ #4-! 7-4 6 7-4 )-4 #44 6 -!4 )444-44)
7、!- : )7 4;4! : 4;# -74)A )4 G3#474 7-4 6 !94 )-4 #44 6 744 )444#44)!- : )7 4;4! : 4;# -74)A )4 G3“ 94!4 844 6 $44 #44 !44 6 944 )444)444)!- : )7 4;4! : 4;# -74)A )4 G3“ #)7) 8=4 6 84! 744 6 #44 )-44#44)!;8- : )7 4;4! : 4;# ) 日本三菱 日本精工 CIJK* 日本 牧野 （日本） )7$ 第三章电火花线切割加工新技术 型号 工件最 大尺寸 !“ 最大切 割厚度 !“ 工作台
8、行程 !“ 工作台 进给 速度! “ “#$% 11 *41 341 5 611 611 % 011? 311 5 011 * 9 1111011） ； “4 液体流量计读值 （(,） 。 对转子流量计而言 ,2 轴承钢 ?4:;9: /9+/0)92 /92) );: 第四章电化学加工新技术 金属或合金 实际体积电化当量! ! “（# $） % +: 1:55 铜7: 1:。因此， 加工电压的选择主要是考虑电流密度， 且加工电压允许调节 范围不大， 与加工速度影响不大。 图 , % 5 % &;加工电压与电流密度的关系 工件材料： 1/6A)4(#； 电解液： ! * +1-的 .2/0 电
9、解液 7=9 第五篇精密机械特种加工新技术 !电解液的压力和流速的影响。表 ! “ # “ $ 所示为在 %?%9:， 工件转速为 -,-+“ %9:， 一次进刀 深度 ,+%。精加工时的加工参数为： 电压 1-=， 工件转速为 1;?%9:， 工件的移动速度 为 -,;%“ %9:。磨削加工后轧辊的型槽精度为 -,-%， 型槽位置精度为 -,-1%， 表面粗糙度 !-,!%， 工件表面无裂纹， 无残余应力， 加工效率高， 并大大提高了金刚石 砂轮的使用寿命。 1-1 第四章电化学加工新技术 图 ! “ # “ $%硬质合金轧辊 采用金刚石导电砂轮电解磨削加工精密丝杠的硬质合金成形车刀， 表面
10、粗糙度可小 于 !( )： 5*6 器件已广泛用于材料加工， 例如打孔、 焊接、 热处理、 打标记、 书写、 动平 衡等。它还在微细加工领域中已获得广泛应用， 尤其是大规模集成电路的加工， 已显示 出它独特的优越性。 （(） 钕玻璃激光器钕玻璃激光器是发展较快、 用量较大的固体激光器。工作物质 由某种成分的光学玻璃中掺入适量的 3;,-(制备而成， 激活离子也是 34( )。吸收带与 34( )： 5*6 相似， 但带宽较宽， 因而有利于激光吸收。发射光波长为 !“#1!0， 它已广泛 用于激光加工中， 成为高峰值功率的主要器件之一。 钕玻璃激光器的特点是： 制备工艺成熟， 容易获得高透光性及
11、光学均匀的激光玻璃。 工作物质形状、 尺寸有较大自由度。大的钕玻璃棒长达 ! %32 第五篇精密机械特种加工新技术 图 ! “ # “ $空化说明 二、 超声加工原理 超声加工的基本原理是： 令工具作超声振动， 此振动使工作液中的悬浮磨粒对工件 进行加工。图 ! “ # “ % 是超声加工示意图。 图 ! “ # “ %超声加工示意图 27 第八章超高压水射流切割新技术 防溅， 降低噪声。喷嘴 ! 安装在切割头上， 在数控系统的控制下可实现二轴平面联动， 从而切割出复杂形状的工件。喷嘴距工件 !“ 表面有 ! # “$ 的距离 （靶距） 。打开液控 单向阀 !%， 高压射流便从喷嘴 ! 中射出
12、， 开始切割工件。为了切割较大面积的工件， 设 备的工作台尺寸通常应大于 !%$ 第九章光刻加工新技术 被加工材料名称刻蚀液 铝!“#$%“#)4$;$;$:!$ （#$“ !?AA） 表 ! “ #$ “ #/钛的烧结 工艺烧结循环要求 真空烧结#$ % #-$ B （/ % -） C， 整个加热周期约 - B #$ “ #=） ； “为保证纯度， 优先选用的支承材料是钼 表 ! “ #$ “ #-镍和镍合金的烧结 烧结产品烧 结 参 数应用 多孔性镍制品5 永磁合金 推管式高温 短路碳管炉 !适用于最高温度的连续烧结炉， 气体气氛为弱渗碳性；“广泛用于烧结硬 质合金 用 / ， 辊缝 （生
13、带坯） /-!。 “压制轧辊直径 2!,， 轧辊速度 1-$;， 辊缝 （生带坯） #-!； 磁性能来自未加工的高纯钴粉轧制的钴带材。 三、 锻造 粉末锻造是将用常规的压制 “ 烧绕工艺制造的预成形坯锻造成密实的最终形状， 它 可以用于制造密度较高的高强度粉末冶金零件， 这些零件的孔隙度可减小到最低限度甚 1$# 第五篇精密机械特种加工新技术 至完全被消除掉。经过锻造的粉末冶金零件， 其力学性能特别是动力学性能将得到提 高。工业粉末冶金锻造一般包括预成形坯的压制、 预成形坯的烧结以及预成形坯的锻造 等工序， 如表 ! “ #$ “ #% 所示。 表 ! “ #$ “ #%工业铁基粉末冶金锻造工
14、艺 工序要点 预成形坯的压制 !最广泛采用的是刚性模压制；“热锻用预成形坯的密度为 #“-#“-#*;# 2 “!# 51“#“-#“-#“# 2 !-# 67 下装料气体回收 ;#“ 第十章粉末冶金新技术 表 ! “ #$ “ %#瑞典 ;下） 。将压力作用于流体膜外部时， 厚壁的作用如同不 可压缩流体模元件， 并通过它将压力传递给粉末。这些厚流体膜元件使之可固结形状复 杂 （包括孔、 凹角及不规则形状） 的零件。 图 ! “ #$ “ #2锻造压机上的流体模 （:） 团结前模具的装料；（ “$& “& 应力? =( 寿命? 锻造!81!,*8$!,7!“!*8$!,!7$3!:, ,*! 第十二章喷射成形新技术 工艺条件 拉伸性能 （室温）拉伸性能 （!“#$）持久寿命 （!“#$） !%&( )*+ !,( )*+ !( - “( - !%&( )*+ !,( )*+ !( - “( - 应力. )*+ 寿命. / 铸造#010%2#0032!0% 喷射成形0040430#010%0400010“31“%0 喷射成形 5 锻造040%0“3300%0%“20%0“21“4 “300 第五篇精密机械特种加工新技术