1、第七章先进加工技术第七章先进加工技术第一节特种加工第一节特种加工第二节数控加工简介第二节数控加工简介第三节典型数控机床简介第三节典型数控机床简介第一节特种加工第一节特种加工一、概述一、概述特种加工亦称特种加工亦称“非传统加工非传统加工”或或“现代加工方法现代加工方法”，泛指用，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、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改变性能或被镀覆等二、电火花加工二、电火花加工 电火花加工又称电腐蚀加工，它是在一定的
2、介质中，通过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。工的方法。下一页返回第一节特种加工第一节特种加工 1.电火花加工的工作原理电火花加工的工作原理 电火花加工的工作原理是基于工具和工件电火花加工的工作原理是基于工具和工件(正负电极正负电极)之间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。如对零件的尺寸、形状及表面质量的预定要求。如图图7-1所示。所示。2.电火花加工
3、的工艺特点及应用电火花加工的工艺特点及应用(1)电火花加工的工艺特点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。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第一节特种加工三、电解加工三、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。加工。1.电解加工过程及成型原理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
4、上多余材料的一种加工方法。如工件上多余材料的一种加工方法。如图图7-3所示为电解加工过所示为电解加工过程的示意图。程的示意图。2.加工间隙加工间隙 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。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第一节特种加工3.电解液电解液(1)电解液的主要作用电解液的主要作用(2)对电解液的基本要求对电解液的基本要求4.电解加工的工艺特点及应用电解加工的工艺特点及应用(1)电解加工的工艺特点电解加工的工艺特点(2)电解加工的应用电解加工的应用四、超声波加工
5、四、超声波加工 超声波加工是利用超声频振动超声波加工是利用超声频振动(16一一30 kHz)的工具冲击磨料的工具冲击磨料对工件进行加工的一种方法，其加工原理如对工件进行加工的一种方法，其加工原理如图图7-5所示。所示。上一页 返回第二节数控加工简介第二节数控加工简介一、数控机床加工零件的基本原理一、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求，不断地改变刀具与工件之间的运动参数(位置、速度等位置、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。利用刀具对工
6、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。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第二节数控加工简介二、数控机床的组成二、数控机床的组成 数控机床由程序载体、输人装置、数控机床由程序载体、输人装置、CNC单元、伺服系统、单元、伺
7、服系统、位置反馈系统和机床机械部件组成，如位置反馈系统和机床机械部件组成，如图图7-6所示。在数控加所示。在数控加工程序中，使用各种工程序中，使用各种G指令和指令和M指令来描述工艺过程的各种指令来描述工艺过程的各种操作和运动特征。操作和运动特征。三、数控机床的分类三、数控机床的分类按刀具按刀具(或工件或工件)进给运动的轨迹分类进给运动的轨迹分类(l)点位控制数控机床点位控制数控机床(2)直线控制数控机床直线控制数控机床(3)轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床上一页 返回第三节典型数控机床简介第三节典型数控机床简介2.按工艺用途分类按工艺用途分类(1)数控加工中心数控加工中心(2)普通数控机床普通
8、数控机床一、数控车床一、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、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。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第三节典型数控机床简介 二、数控铣床二、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
9、的加工，如各类模具、样板、叶片、凸轮、连杆和箱体零件的加工，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。自动刀具安装及拆卸装置。三、数控仿形铣床三、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。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第三节典型数控机床简介四、数控加工中心四、数控加工中心 数控加工中心和数控车床
10、一样，是目前世界上产量最高、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。近完成工件各面的所有加工工序。五、柔性制造单元五、柔性制造单元(FMC)柔性制造单元是数控机床的扩展。所谓柔性制造单元是数控机床的扩展。所谓“柔性柔性”是指能够容是指能够容易地适应
11、多品种、小批量的生产功能。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第三节典型数控机床简介六、柔性制造系统六、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。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(通常是具有换刀装通常是具有换刀装置的数控机床或数控加工中心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。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。儿种不同的工件。图图7-12为为FMS的组成图，它由加工系统、的组成图，它由加工系统、物料输送系统和信息系统组成。物料输送系统和信息系统组成。上一页 返回图图7-1电火花加工原理图电火花加工原理图返回图图7-3电解加工示意图电解加工示意图返回图图7-5超声波加工示意图超声波加工示意图返回图图7-6数控机床组成示意图数控机床组成示意图返回表表7几种常用的几种常用的G功能和功能和M功能功能返回图图7-12为为FMS组成图组成图返回
