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特種加工基本原理及發(fā)展方向-資料下載頁

2024-11-04 12:18本頁面
  

【正文】 床導(dǎo)軌部件要求有極高的直線運(yùn)動精度,不能有爬行。除要求導(dǎo)軌有很高的制造精度外,還要求導(dǎo)軌的材料具有(很高的穩(wěn)定性)、(耐磨性)和(抗振性)。02.精密和超精密加工機(jī)床主軸軸承的常用形式有(液體靜壓軸承)和(空氣靜壓軸承)。03.金剛石晶體的激光定向原理是利用金剛石在不同結(jié)晶方向上(因晶體結(jié)構(gòu)不同而對激光反射形成不同的衍射圖像)進(jìn)行的。04.電火花加工蝕除金屬材料的微觀物理過程可分為(介質(zhì)電離擊穿)、(介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化)、(蝕除物拋出)和(間隙介質(zhì)消電離)四個階段。05.目前金剛石刀具主要用于(鋁、銅及其合金等軟金屬)材料的精密與超精密車削加工,而對于(黑色金屬、硬脆)材料的精密與超精密加工,則主要應(yīng)用精密和超精密磨料加工。(磨料在超聲振動作用下的機(jī)械撞擊和拋磨)作用來去除材料的,同時產(chǎn)生的液壓沖擊和空化現(xiàn)象也加速了蝕除效果,故適于加工(硬脆)材料。07.實(shí)現(xiàn)超精密加工的關(guān)鍵是(超微量去除技術(shù)),對刀具性能的要求是:(極高的硬度和耐磨性)、(刃口極其鋒利)、刀刃無缺陷、與工件材料的抗粘接性好,摩擦系數(shù)低。08.電火花加工型腔工具電極常用的材料有:(純銅)、(石墨)、(銅鎢合金)等。09.影響電火花加工精度的主要因素有:(放電間隙的大?。┘捌湟恢滦浴ⅲüぞ唠姌O的損耗)及其穩(wěn)定性和(二次放電現(xiàn)象)。10.電火花加工按工件和工具電極相對運(yùn)動的關(guān)系可分為:電火花(穿孔成形加工)、電火花(線切割加工)、電火花(磨削加工)、電火花(展成加工)、電火花表面強(qiáng)化和刻字等類型。11.電火花型腔加工的工藝方法有:(單電極平動法)、(多電極更換法)、(分解電極法)、簡單電極數(shù)控創(chuàng)成法等。12.實(shí)現(xiàn)超精密加工的技術(shù)支撐條件主要包括:(超精密加工機(jī)理與工藝方法)、(超精密加工機(jī)床設(shè)備)、(超精密加工工具)、(精密測量和誤差補(bǔ)償)、高質(zhì)量的工件材料、超穩(wěn)定的加工環(huán)境條件等。13.激光加工設(shè)備主要包括電源、(激光器)、(光學(xué)系統(tǒng))、(機(jī)械系統(tǒng))、(控制系統(tǒng))、冷卻系統(tǒng)等部分。14.常用的超聲變幅桿有(圓錐形)、(指數(shù)形)及(階梯形)三種形式。15.金剛石刀具在超精密切削時所產(chǎn)生的積屑瘤,將影響加工零件的(表面質(zhì)量)和(尺寸精度)。16.精密和超精密磨料加工分為(固結(jié)磨料)加工和(游離磨料)加工兩大類。17.精密與特種加工按加工方法可以分為(切削加工)、(磨料加工)、(特種加工)和(復(fù)合加工)四大類。18.電火花型腔加工的工藝方法有:(單電極加平動法)、(多電極更換法)、(分解電極法)、(簡單電極數(shù)控創(chuàng)成法)等。第五篇:特種加工論文特種加工技術(shù)的現(xiàn)代應(yīng)用及其發(fā)展研究摘要:特種加工技術(shù)是直接借助電能、熱能、聲能、光化學(xué)能或者復(fù)合能實(shí)現(xiàn)材料切削的加工方法,是難切削材料、復(fù)雜型面、低剛度零件及模具加工中的重要工藝方法。本文介紹了概念、特點(diǎn)、分類以及近些年應(yīng)用于特種加工的一些新方法、新工藝。關(guān)鍵詞:特種加工 電火花加工 電化學(xué)加工 高能束流加工 超聲波加工 復(fù)合加工特種加工技術(shù)的特點(diǎn)現(xiàn)代特種加工(SP,SpciaI Machining)技術(shù)是直接借助電能、熱能、聲能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能及特殊機(jī)械能等多種能量或其復(fù)合以實(shí)現(xiàn)材料切除的加工方法。與常規(guī)機(jī)械加工方法相比它具有許多獨(dú)到之處。因為工具與工件不直接接觸,加工時無明顯的強(qiáng)大機(jī)械作用力,故加工脆性材料和精密微細(xì)零件、薄壁零件、彈性元件時,工具硬度可低于被加工材料的硬度。特種加工技術(shù)只需簡單的進(jìn)給運(yùn)動即可加工出三維復(fù)雜型面。特種加工技術(shù)已成為復(fù)雜型面的主要加工手段。因為特種加工技術(shù)主要不依靠機(jī)械力和機(jī)械能切除材料,而是直接用電、熱、聲、光、化學(xué)和電化學(xué)能去除金屬和非金屬材料。它們瞬時能量密度高,可以直接有效地利用各種能量,造成瞬時或局部熔化,以強(qiáng)力、高速爆炸、沖擊去除材料。其加工性能與工件材料的強(qiáng)度或硬度力學(xué)性能無關(guān),故可以加工各種超硬超強(qiáng)材料、高脆性和熱敏材料以及特殊的金屬和非金屬材料,因此,特別適用于航空產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料的加工。由于在特種加工過程中,工件表面不產(chǎn)生強(qiáng)烈的彈、塑性變形,故有些特種加工方法可獲得良好的表面粗糙度。熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化、熱影響區(qū)及毛刺等表面缺陷均比機(jī)械切削表面小。各種加工方法可以任意復(fù)合,揚(yáng)長避短,形成新的工藝方法,更突出其優(yōu)越性,便于擴(kuò)大應(yīng)用范圍。由于特種加工技術(shù)具有其它常規(guī)加工技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代加工技術(shù)中,占有越來越重要的地位。許多現(xiàn)代技術(shù)裝備,特別是航空航天高技術(shù)產(chǎn)品的一些結(jié)構(gòu)件,如工程陶瓷、渦輪葉片、燃燒室的三維型腔、型孔的加工和航空陀 螺、 或納米(nm)級精度,表面粗糙度$ 特種加工的幾種方法及分類(也叫放電加工,EDM,ElectrosparkDischarge Machining)是一種電加熱加工過程。它是將工具電極和工件置于絕緣的工作液中,工件和工具分別接直流脈沖電源正極和負(fù)極,加上電壓,因電極之間的放電效應(yīng),產(chǎn)生火花放電對金屬產(chǎn)生腐蝕來進(jìn)行加工。由于電極之間工件材料的微小體積上可集中很高的能量(106 ~ 107W / mm2)足以使材料熔化和蒸發(fā)??偰芰康囊徊糠忠册尫诺焦ぞ唠姌O上造成工具磨損。因此,工具電極磨損和加工精度低是電火花加工的重要問題也是研究發(fā)展工作的主攻方向。電火花加工方法,按其加工過程中工具與工件相對運(yùn)動的方式和加工用途的不同,可分為電火花穿孔和成形加工、電火花線切割、電火花磨削、電火花同步回轉(zhuǎn)加工及電火花強(qiáng)化與刻字等幾大類。電火花加工這種工藝方法在航空工業(yè)中直接進(jìn)入產(chǎn)品加工的比重是比較小,大多數(shù)用于工具和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制造。它已廣泛用于加工各種模具、曲面零件、異形孔和盲孔,用電火花切割可切割沖模,二次曲面或空間曲面的零件,用電火花鏜、磨可加工高精度的小孔、外圓、內(nèi)外螺紋和齒輪等。如今,電火花加工和線切割電火花加工技術(shù)和設(shè)備都取得了長足的進(jìn)步,無論從設(shè)備自動化完備程度、加工精度、效率和功能都有很大改觀。(ECM,Electrochemical Machining)屬于電化學(xué)加工范疇,它是利用金屬在電解液中發(fā)生“陽極溶解”的原理,將零件加工成形的。加工時,工件接直流電源的正極(陽極),按要求形狀制成的工具接負(fù)極(陰極),具有一定壓力的電解液從兩極間隙中迅速流過,于是工件表面的金屬按工具陰極的形狀迅速溶解,并隨即被高速的電解液沖走,這種加工方法沒有機(jī)械加工中切削力和切削熱的作用,也沒有電火花加工中的熱影響,在航空工業(yè)中,發(fā)動機(jī)新結(jié)構(gòu)、新材料構(gòu)件廣泛利用電解加工,如鈦合金零件、高溫渦輪深細(xì)冷卻孔、整體渦輪和葉輪以及大型環(huán)形殼體件的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)表面、中小型支承件、盤形件腹板、特形孔均可采用電解加工。如今,電解加工技術(shù)已成為研制先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵制造技術(shù)之一。電解加工的發(fā)展趨勢:進(jìn)一步拓寬電解加工的應(yīng)用范圍,提高加工精度,降低加工成本,提高生產(chǎn)率,建立電解加工柔性制造系統(tǒng)(FMS),開展計算機(jī)數(shù) 2 控仿形電解加工技術(shù)研究,開展理論研究和建立過程模型。(CM,Combined Machinin)是指用多種能量組合進(jìn)行材料去除的工藝方法,以便能提高加工效率或獲得很高的尺寸精度、形狀精度和表面完整性。對于陶瓷、玻璃和半導(dǎo)體等高脆性材料,復(fù)合加工是經(jīng)濟(jì)、可靠地實(shí)現(xiàn)高的成形精度和極低的表面粗糙度(可達(dá)10nm),并是使表面和亞表層的晶體結(jié)構(gòu)組織的損傷減少至最低程度的有效方法。復(fù)合加工的方法大多是在機(jī)械加工的同時,應(yīng)用流體力學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、電力、磁力和聲波等能量進(jìn)行綜合加工。也有不用常規(guī)的加工方法而僅僅依靠化學(xué)、光學(xué)或液動力等作用的復(fù)合加工。復(fù)合加工的技術(shù)發(fā)展趨勢:復(fù)合加工是對傳統(tǒng)中常用的單一的機(jī)械加工、電加工和激光加工等方法的重要發(fā)展和補(bǔ)充。隨著精密機(jī)械大量使用脆性材料(如陶瓷、光學(xué)玻璃和寶石晶體等)以及電子工業(yè)要求超精密的晶體材料(如超大規(guī)模集成電路的半導(dǎo)體晶片、電子槍的單晶體LaB4 和藍(lán)寶石等),將促使對其他能量形式的加工機(jī)理進(jìn)行深入研究,并發(fā)展出多種多樣的適用于各類特殊需求的最佳復(fù)合加工方法。發(fā)展虛擬制造技術(shù)。在實(shí)驗基礎(chǔ)上,應(yīng)用計算機(jī)仿真模擬有限元分析方法來精確優(yōu)化加工參數(shù)。如對脆性材料的物理化學(xué)特性多樣的研究,可以開發(fā)出對脆性材料進(jìn)行無微細(xì)裂紋且經(jīng)濟(jì)性高的有效的工藝,并可預(yù)測出各種不同的復(fù)合加工工藝的物理參數(shù)和磨料特性下的表面精整質(zhì)量、形狀精度和材料去除率,以利于對加工過程進(jìn)行優(yōu)化控制。 高能束流加工也稱為三束流加工,是利用能量密度很高的激光束 電子束或離子束等去除工件材料的特種加工方法的總稱,其中電子束加工技術(shù)改變了原有的設(shè)計思想,可將原有的高精度復(fù)雜難加工型面或無法加工的大型整體零件分成若干個易加工的單元,精加工和熱處理以后,用電子束將其焊接成整體零件。 它是利用加工工具的超聲頻振動,通過磨料懸浮液加工硬脆材料的一種成形方法、 , m,它適宜加工任何脆硬材料,可加工各種孔和型腔,也可進(jìn)行套料切割、開槽和雕刻等,由于超聲波加工的生產(chǎn)效率比電火花加工低,而加工精度和表面粗糟度相對較好,所以常用于對工件的拋磨和光整加工。特種加工的發(fā)展趨勢為進(jìn)一步提高特種加工技術(shù)水平及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍 , 當(dāng)前特種加工技術(shù)的發(fā)展趨勢主要包括以下幾點(diǎn): 3 、采用自動化技術(shù)。充分利用計算機(jī)技術(shù)對特種加工設(shè)備的控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化 , 加大對特種加工的基本原理、加工機(jī)理、工藝規(guī)律、加工穩(wěn)定性等深入研究的力度 , 建立綜合工藝參數(shù)自適應(yīng)控制裝置、數(shù)據(jù)庫等(如超聲、激光等加工), 進(jìn)而建立特種加工的 CAD /CAM與 FMS(Flexible ManufacturingSystem,柔性制造系統(tǒng))系統(tǒng) , 使加工設(shè)備向自動化、柔性化方向發(fā)展 , 這是當(dāng)前特種加工技術(shù)的主要發(fā)展方向。、趨向精密化研究。高新技術(shù)的發(fā)展促使高新技術(shù)產(chǎn)品向超精密化與小型化方向發(fā)展 , 對產(chǎn)品零件的精度與表面粗糙度提出更嚴(yán)格的要求。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢 , 特種加工的精密化研究已引起人們的高度重視 , 因此 , 大力開發(fā)用于超精加工的特種加工技術(shù)(如等離子弧加工等)已成為重要的發(fā)展方向。、開發(fā)新工藝方法及復(fù)合工藝。為適應(yīng)產(chǎn)品的高技術(shù)性能要求與新型材料的加工要求 , 需要不斷開發(fā)新工藝方法 , 包括微細(xì)加工和復(fù)合加工 , 尤其是質(zhì)量高、效率高、經(jīng)濟(jì)型的復(fù)合加工 , 如工程陶瓷、復(fù)合材料以及聚晶金剛石等。、污染問題是影響和限制有些特種加工應(yīng)用、發(fā)展的嚴(yán)重障礙。加工過程中產(chǎn)生的廢渣、廢氣如果排放不當(dāng) , 會造成環(huán)境污染 , 影響工人健康。必須花大力氣處理并利用廢氣、廢液、廢渣 , 向“ 綠色 ” 加工的方向發(fā)展。以多種能量同時作用 , 相互取長補(bǔ)短的復(fù)合加工技術(shù) , 如電解磨削、電火花磨削、電解放電加工、超聲電火花加工等 ,需要不斷。參考文獻(xiàn)[1] 百度學(xué)科關(guān)于特種加工的論文 [2] 百度文科[3] 張紋, [J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2006,32(3):2425 [4] [M ].北京:高等教育出版社, 2001.[5] 蘇士達(dá),黃晨華,蔡小夢, [6 ] [ J].模具技術(shù),1999(6):48 ~ 55 [7 ] [ J].航空 精密制造技術(shù),2001(2),10 ~ 12 4 5
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