第1章 绪论 1.1 特种加工的诞生 1.2 特种加工的分类 1.3 特种加工的主要应用领域 1.4 特种加工对制造工艺技术的影响 思考题第2章 电火花加工 2.1 电火花加工概述 2.1.1 电火花加工的基本概念 2.1.2 电火花加工的条件 2.2 电火花放电的微观过程 2.2.1 极间介质的电离、击穿,形成放电通道 2.2.2 介质热分解,电极材料熔化、气化热膨胀 2.2.3 电极材料的抛出 2.2.4 极间介质的消电离 2.3 电火花加工的基本规律 2.3.1 电火花加工的极性效应 2.3.2 影响电火花加工材料去除率的因素 2.3.3 材料去除率和工具电极损耗的关系 2.3.4 影响电火花加工精度的主要因素 2.3.5 电火花加工的表面质量 2.4 电火花成形机床 2.4.1 机床主机 2.4.2 脉冲电源 2.4.3 控制系统 2.4.4 主轴自动进给机构 2.4.5 电火花加工过程中的拉弧控制 2.5 电火花成形加工工艺 2.5.1 工具电极制备及装夹 2.5.2 工件准备及装夹定位 2.5.3 冲抽液方式选择 2.5.4 电规准选择 2.5.5 混粉电火花加工 2.6 电火花小孔高速加工 2.6.1 电火花小孔高速加工的原理 2.6.2 电火花小孔高速加工机床 2.6.3 电火花小孔高速加工的主要特点 2.7 其他电火花加工方法 2.7.1 回转式电火花加工 2.7.2 电火花取折断丝锥 2.7.3 电火花沉积工艺 思考题 第3章 电火花线切割加工 3.1 电火花线切割加工的基本原理、特点及应用范围 3.1.1 电火花线切割加工的基本原理 3.1.2 电火花线切割加工的特点 3.1.3 电火花线切割加工的应用3.2 电火花线切割机床分类 3.3 电火花线切割机床主机 3.3.1 高速往复走丝电火花线切割机床 3.3.2 低速单向走丝电火花线切割机床 3.4 电火花线切割机床控制系统 3.5 电火花线切割脉冲电源 3.6 电火花线切割编程 3.7 电火花线切割加工的基本工艺规律 3.8 电火花线切割加工工艺流程 思考题第4章 电化学加工 4.1 电化学加工概述 4.1.1 电化学加工的概念 4.1.2 电化学加工的分类 4.1.3 电化学加工的主要特点 4.2 电解加工 4.2.1 电解加工的原理及特点 4.2.2 电解加工的基本规律 4.2.3 电解加工时的电极反应 4.2.4 电解加工表面质量和加工精度 4.2.5 电解液 4.2.6 电解液的流动形式 4.2.7 电解加工精度的提高 4.2.8 电解加工设备的主要组成 4.2.9 电解加工的应用 4.3 电沉积加工 4.3.1 电镀加工 4.3.2 电铸加工 4.3.3 特殊形式电沉积 思考题 第5章 高能束流加工 5.1 激光加工 5.1.1 激光产生原理 5.1.2 激光加工的特点 5.1.3 激光加工的基本设备 5.1.4 激光加工技术的应用 5.1.5 水导激光切割 5.2 电子束加工 5.2.1 电子束加工的分类、装置结构及原理 5.2.2 电子束加工的应用 5.3 离子束加工 5.3.1 离子束加工的分类、原理及装置结构 5.3.2 离子束加工的应用 思考题第6章 增材制造技术 6.1 增材制造技术概述 6.1.1. 发展简史 6.1.2 增材制造技术的原理、工艺分类及特点 6.2 典型增材制造技术工艺与应用 6.2.1 立体光固化成形 6.2.2 激光选区烧结成形 6.2.3 叠层实体制造 6.2.4 熔融沉积成形 6.2.5 三维打印成形 6.2.6 其他增材制造工艺 6.3 金属增材制造技术 6.3.1 激光熔化沉积 6.3.2 激光选区熔化及电子束选区熔化 6.3.3 电子束自由形状制造 6.3.4 电弧熔丝增材制造 思考题 第7章 其他特种加工技术 7.1 化学加工 7.1.1 化学加工的概念及形式 7.1.2 化学加工的分类 7.2 超声加工 7.2.1 超声加工的原理 7.2.2 超声加工的特点 7.2.3 超声波清洗 7.3 等离子体加工 7.3.1 等离子体加工的原理 7.3.2 等离子弧切割 7.3.3 等离子喷涂 7.3.4 等离子电弧焊 7.4 水射流切割 7.4.1 水射流切割的原理 7.4.2 水射流切割的特点 7.5 磨粒流加工 7.5.1 磨粒流加工的原理 7.5.2 磨粒流加工的特点 思考题参考文献
在人类社会的进步和发展中,有两个因素起着至关重要的作用:一个是对温度的提升和掌控,另一个是对金属材料的提炼和制造。人类掌控了600℃左右的温度后,开始使用铜制作工具,从而结束了石器时代;掌控了1000℃左右的温度后,开始使用铁制造工具,由此进入了铁器时代;掌握了数千摄氏度的温度后,则进入了现代的钢铁化和电气化时代,并通过机械热加工和冷加工进行各种金属材料的制造,即利用传统加工方式进行零件制造。但随着科技进步对加工要求的提高,传统加工方式遇到超硬、超韧及低刚度等零件的加工难题;人类开始了解电火花放电原理,并利用其放电通道10000℃左右的高温熔化和气化金属材料,由此进入了对地球上任何金属材料无坚不摧,并且不产生明显加工作用力的时代。这种有别于传统加工的方式,人们称之为特种加工。由此人类进入了传统加工和特种加工互补且并行发展的新时代。特种加工与传统加工相比,在加工难加工材料、复杂型面、微细结构等方面具有明显的技术优势,已成为先进制造技术的关键组成部分,并以其独特的制造性能在制造领域发挥着不可或缺的作用。目前,从事特种加工技术的工程技术人员数量迅速增长。为适应这方面人才培养的需求,我国高等工科院校、高职高专院校的机械类专业均开设了“特种加工”课程。本书重点讲解了电火花加工、电火花小孔高速加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工及增材制造的原理、工艺及应用,并简单介绍了其他特种加工方法的原理及应用。本书配套120余段视频,每种特种加工方法均有对应视频展示其原理及实际应用,读者只需利用移动设备扫描对应知识点的二维码即可在线观看,由此可增强学生对特种加工方法的认识和理解,进一步达到提高教学效果、授课质量及培养学生“工匠精神”的目的,同时也便于读者自学。为方便教师授课,本书配有附带主要视频内容的教学参考课件,教师可联系客服索取。本书适合作为高等工科院校机械类专业及高职高专院校机械制造、模具、机电、数控技术应用等专业的“特种加工”课程教材及“放电加工技术”“高能束流及增材制造技术”“现代加工技术”等课程的辅助教材,也可作为电火花加工、电火花线切割加工及激光加工等机床操作人员的职业培训用书,还可作为从事特种加工的工程技术人员的参考用书。本书由中国机械工程学会特种加工分会常务委员、江苏省特种加工专业委员会主任委员、南京航空航天大学博士生导师刘志东教授编著。在本书的编写过程中,作者参阅并引用了国内外同行公开的相关纸质、电子及多媒体资料,得到了特种加工界众多专家和朋友的支持与帮助,电光先进制造团队的研究生也参与了大量的资料编辑、整理及多媒体制作工作,在此一并表示衷心感谢。由于书中涉及内容广泛且技术发展迅速,加之作者水平有限,书中难免存在不妥之处,望读者批评指正。作者的电子邮箱:liutim@nuaa.edu.cn.电光先进制造团队网址:http://edmandlaser.nuaa.edu.cn.
本书每种特种加工方法均有对应视频展示其原理及实际应用,读者只需利用移动设备扫描对应知识点的二维码即可在线观看,由此可增强学生对特种加工方法的认识和理解;配有附带主要视频内容的教学参考课件,方便教师教学。
刘志东 ---------------------------- 刘志东,南京航空航天大学机电学院教授,博士生导师;担任全国特种加工学会常务委员,江苏省特种加工专委会主任委员。1992年毕业于南京航空学院,获工学博士学位。长期从事特种加工的企业管理、科研及教学工作。曾获第二届“深圳市青年科技奖”二等奖,“深圳市青年科技带头人”称号(1999年)。主持4项国家及多项省部级科研项目,获得省部级科技进步奖3次。近年发表论文100余篇,其中SCI文章50余篇,获发明专利20余项,编著图书4部。
本书为高等院校机械类专业“互联网+ ”创新规划教材。全书分为七章,包括绪论、电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、高能束流加工、增材制造技术和其他特种加工技术。本书涵盖了特种加工技术的主要工艺,介绍了特种加工技术的理论和具体加工工艺应用,使读者能学以致用、融会贯通。本书配套120余段视频,展示每种特种加工方法的原理及实际应用,读者只需利用移动设备扫描对应知识点的二维码即可在线观看。本书适合作为高等工科院校机械类专业及高职高专院校机械制造、模具、机电、数控技术应用等专业的“特种加工”课程教材,也可作为电火花加工、电火花线切割加工、激光加工等机床操作人员的职业培训用书,还可作为从事特种加工的工程技术人员的参考用书。