特種加工技術(shù)課程教學(xué)大綱.doc

特種加工技術(shù)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：050323課程名稱：特種加工技術(shù)英文名稱：Unconventional Machining課程類別：專業(yè)選修 學(xué) 時：18學(xué)分：1適用對象: 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)考核方式：考查先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，金工實(shí)習(xí)，機(jī)械制造基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床及加工技術(shù)等。二、課程簡介 本課程主要介紹電火花加工、電火花線切割加工、激光加工、電化學(xué)加工、電子束和離子束加工、超聲波加工、磨料流動加工等的基本原理、基本設(shè)備、工藝過程、主要特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。The base theory, the base equipment, the process of technology, the chief character and the range of the using of the electrical discharge machining, the wire cut electrical discharge machining, the laser machining, the electrochemical machining, the electron beam machining, the ion beam machining, the ultrasonic machining, the grinding powder flowing machining were introduced in this course.三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的1、使學(xué)生了解與常規(guī)切削加工方法不同的一些特種加工新工藝。懂得可 以用電、化學(xué)、熱、光、聲等能的形式度南加工材料、復(fù)雜的加工便意義一些精密、細(xì)微、第港督等有特殊要求的零件進(jìn)行加工。2、使學(xué)生初步了解掌握電火花加工、電解加工、激光加工、超聲加工等以及復(fù)雜加工的基本原理、基本規(guī)律。是學(xué)生具有能合理選擇加工方法的基礎(chǔ)知識，提高其解決工藝難題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生對物理、化學(xué)、電工、液壓、機(jī)械等多門課程各種學(xué)科知識的綜合應(yīng)用能力，鞏固并深化前期課程。特種加工課程是高等院校機(jī)械列的一門專業(yè)課，在教學(xué)過程中要綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)到的有關(guān)知識與技能，結(jié)合各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行機(jī)械工程技術(shù)人員所需的基本訓(xùn)練，為學(xué)生從事機(jī)械制造行業(yè)相關(guān)工作擴(kuò)展事業(yè)。通過本課程使學(xué)生在了解電火花加工、電化學(xué)加工、超聲加工、激光加工、電子束和離子束加工以及化學(xué)加工、磨料加工等特種加工方法的基本原理，基本設(shè)備，工藝規(guī)律，主要特點(diǎn)和適用范圍，以適應(yīng)當(dāng)今社會制造業(yè)發(fā)展的需求。四、教學(xué)內(nèi)容及要求 第一章 概述（一）目的與要求 1、識記：特種加工的主要特點(diǎn)和特種加工的分類。2、了解：特種加工對材料可加工性和結(jié)構(gòu)工藝性等的影響。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、特種加工的產(chǎn)生與發(fā)展2、基本概念和知識點(diǎn)特種加工的概念。3、問題與應(yīng)用特種加工的主要特點(diǎn)和特種加工的分類。 第二節(jié)1、特種加工的分類2、基本概念和知識點(diǎn)電火花加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲加工；電火花加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲加工的工藝過程及應(yīng)用場合；電子束和離子束加工、快速成形以及化學(xué)加工等特種加工方法。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解特種加工的產(chǎn)生和發(fā)展史，掌握特種加工的各種加工方法種類及使用范圍，以及特種加工對材料可加工性和結(jié)構(gòu)工藝性的影響。第三節(jié)1、特種加工對材料可加工性和結(jié)構(gòu)工藝等的影響2、基本概念和知識點(diǎn)材料的可加工性、工藝路線的安排、對產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)帶來很大的影響。3、問題與應(yīng)用（能力要求）掌握特種加工的各種加工方法種類及使用范圍，以及特種加工對材料可加工性和結(jié)構(gòu)工藝性的影響。（三）課后練習(xí)1-1，1-2（四）教學(xué)方法與手段新課講授第二章 電火花加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，掌握電火花加工的基本原理和加工機(jī)理；了解電火花穿孔成型加工的各種加工方法，熟悉電火花加工用脈沖電源、自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)及電火花加工機(jī)床；熟練地掌握電火花加工中電規(guī)準(zhǔn)的選擇和轉(zhuǎn)換的原則，運(yùn)用原理控制加工精度、表面粗糙度、蝕除速度等。1、識記：電火花加工概念及加工特點(diǎn)、極性效應(yīng)、加工速度和損耗速度、自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、電規(guī)準(zhǔn)。2、了解：EDM的應(yīng)用、電液式和電機(jī)式自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。3、理解：極性效應(yīng)產(chǎn)生的原因、金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響、工作液對電蝕量的影響、影響加工速度的因素、如何利用各種效應(yīng)降低相對損耗速度、表面變質(zhì)層結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的缺陷、幾種派生脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)、電規(guī)準(zhǔn)的選擇原則。4、運(yùn)用：根據(jù)放電腐蝕的影響因素選擇電火花加工中的極性和工作液、能夠選擇適當(dāng)?shù)腅DM脈沖電源、電火花加工中電規(guī)準(zhǔn)的選擇。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、電火花加工的基本原理及其分類2、基本概念和知識點(diǎn)電火花加工的原理和設(shè)備組成，電火花加工的特點(diǎn)及其應(yīng)用，電火花加工工藝方法分類。3、問題與應(yīng)用電火花加工概念及加工特點(diǎn)、極性效應(yīng)、加工速度和損耗速度、自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、電規(guī)準(zhǔn)。第二節(jié)1、電火花加工的機(jī)理2、基本概念和知識點(diǎn)極性效應(yīng)、加工速度和損耗速度、自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、電規(guī)準(zhǔn)。極性效應(yīng)產(chǎn)生的原因、金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響、工作液對電蝕量的影響、影響加工速度的因素、如何利用各種效應(yīng)降低相對損耗速度、表面變質(zhì)層結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的缺陷、幾種派生脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)、電規(guī)準(zhǔn)的選擇原則。3、問題與應(yīng)用（能力要求）極性效應(yīng)產(chǎn)生的原因、金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響、工作液對電蝕量的影響、影響加工速度的因素、如何利用各種效應(yīng)降低相對損耗速度、表面變質(zhì)層結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的缺陷、幾種派生脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)、電規(guī)準(zhǔn)的選擇原則。第三節(jié)1、電火花加工中的一些基本規(guī)律2、基本概念和知識點(diǎn)極性效應(yīng)，電參數(shù)對電蝕量的影響，金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響，工作液對電蝕量的影響。影響電蝕量的一些其他因素。加工速度，工具相對損耗，表面粗糙度，表面變質(zhì)層，表面機(jī)械性能。3、問題與應(yīng)用（能力要求）根據(jù)放電腐蝕的影響因素選擇電火花加工中的極性和工作液。第四節(jié)1、電火花加工用脈沖電源2、基本概念和知識點(diǎn)RC、RLC線路脈沖電源，可控硅式、晶體管式脈沖電源，高低壓復(fù)合脈沖電源，多回路脈沖電源，等脈沖電源，自適應(yīng)控制脈沖電源，高頻分組和梳形波脈沖電源。3、問題與應(yīng)用（能力要求）掌握幾種派生脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)、電規(guī)準(zhǔn)的選擇原則。第五節(jié)1、電火花加工自動進(jìn)給調(diào)解系統(tǒng)2、基本概念和知識點(diǎn)電火花加工自動進(jìn)給調(diào)解系統(tǒng)的作用、技術(shù)要求和分類，自動進(jìn)給調(diào)解系統(tǒng)的基本組成部分，電液自動進(jìn)給調(diào)解系統(tǒng)3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、電規(guī)準(zhǔn)。第六節(jié)1、電火花加工機(jī)床2、基本概念和知識點(diǎn)機(jī)床本體部分，主軸頭，工具電極夾具，工作液循環(huán)、過濾系統(tǒng)。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解電火花加工機(jī)床的各個部分。第七節(jié)1、電火花穿孔成型加工2、基本概念和知識點(diǎn)沖模的電火花加工，型腔模的電火花加工，小孔電火花加工，異型小孔電火花加工。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解幾種典型模具的電火花加工方法。第八節(jié)1、其他電火花加工2、基本概念和知識點(diǎn)電火花小孔磨削，電火花鏟磨，金屬電火花表面強(qiáng)化和刺字。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解幾種其他的電火花加工方法。（三）課后練習(xí)2-1，2-2（四）教學(xué)方法與手段新課講授第三章 電火花線切割加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解線切割加工原理及加工設(shè)備，理解影響線切割工藝指標(biāo)的因素和加工工藝，熟練地掌握WEDM的控制系統(tǒng)和編程技術(shù)，以及簡單零件的線切割加工3B程序的編寫。1、識記：線切割加工基本原理、軌跡控制和加工控制、切割速度和切割效率。2、了解：線切割的應(yīng)用范圍、線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)和脈沖電源、電參量和非電參量對工藝指標(biāo)的影響。3、理解：線切割加工錐度的方法、軌跡控制原理、3B程序結(jié)構(gòu)和編程規(guī)則、電規(guī)準(zhǔn)的選擇。4、運(yùn)用：對平面圖形進(jìn)行軌跡控制計(jì)算、編寫線切割加工3B程序。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍2、基本概念和知識點(diǎn)線切割加工原理，線切割加工特點(diǎn)，線切割加工應(yīng)用范圍。3、問題與應(yīng)用了解線切割加工原理，線切割加工特點(diǎn)，線切割加工應(yīng)用范圍。第二節(jié)1、電火花線切割加工設(shè)備2、基本概念和知識點(diǎn)機(jī)床本體，脈沖電源3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解加工設(shè)備以及脈沖電源，線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)和脈沖電源、電參量和非電參量對工藝指標(biāo)的影響。第三節(jié)1、電火花線切割加工的控制系統(tǒng)和編程技術(shù)2、基本概念和知識點(diǎn)軌跡控制原理，加工控制系統(tǒng)，編程要點(diǎn)。3、問題與應(yīng)用（能力要求）線切割加工錐度的方法、軌跡控制原理、3B程序結(jié)構(gòu)和編程規(guī)則。對平面圖形進(jìn)行軌跡控制計(jì)算、編寫線切割加工3B程序。第四節(jié)1、影響線切割工藝指標(biāo)的因素2、基本概念和知識點(diǎn)切割速度，電極絲損耗量。3、問題與應(yīng)用（能力要求）掌握線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)和脈沖電源、電參量和非電參量對工藝指標(biāo)的影響。第五節(jié)1、線切割加工工藝及應(yīng)用2、基本概念和知識點(diǎn)直紋曲面的電火花加工方法3、問題與應(yīng)用（能力要求）理解影響線切割工藝指標(biāo)的因素和加工工藝（三）課后練習(xí)3-1，3-2（四）教學(xué)方法與手段新課講授第四章 電化學(xué)加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解電化學(xué)加工的分類以及各種電化學(xué)加工工藝過程；理解電化學(xué)加工的基本原理，電解加工和電解磨削的加工機(jī)理；熟練地掌握電解加工的基本規(guī)律，以及提高電解加工精度的途徑，能夠進(jìn)行電解加工的設(shè)計(jì)計(jì)算。1、識記：電化學(xué)加工概念、平衡電極電位 、濃差極化和電化學(xué)極化、金屬鈍化和活化、電化學(xué)加工分類、電化學(xué)當(dāng)量、端面平衡間隙。2、了解：電解加工的過程、影響電解表面質(zhì)量的主要因素、電解加工的設(shè)備及應(yīng)用、電解加工精度成形規(guī)律，電解磨削特點(diǎn)、電解磨削的電解液和設(shè)備、電解磨削的應(yīng)用范圍，電鑄加工、涂鍍加工以及復(fù)合鍍加工基本原理。3、理解：電化學(xué)加工的基本原理、三種常用電解液的特性、電化學(xué)當(dāng)量和生產(chǎn)率的關(guān)系、電極間隙大小和蝕除速度的關(guān)系、提高電解加工精度的主要措施，電解磨削的基本原理、影響電解磨削加工精度主要因素。4、運(yùn)用：電化學(xué)當(dāng)量的計(jì)算、電解蝕除速度和加工時間計(jì)算、電極間隙大小的計(jì)算。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、電化學(xué)加工原理及分類2、基本概念和知識點(diǎn)電化學(xué)加工原理及分類方法。3、問題與應(yīng)用了解電化學(xué)加工原理及分類方法。第二節(jié)1、電解加工2、基本概念和知識點(diǎn)電解加工的過程及特點(diǎn)，電極反應(yīng)，電解液3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解電解加工的過程、影響電解表面質(zhì)量的主要因素、電解加工的設(shè)備及應(yīng)用、電解加工精度成形規(guī)律，理解電化學(xué)加工的基本原理、三種常用電解液的特性、電化學(xué)當(dāng)量和生產(chǎn)率的關(guān)系、電極間隙大小和蝕除速度的關(guān)系、提高電解加工精度的主要措施。第三節(jié)1、電解磨削2、基本概念和知識點(diǎn)電解磨削的原理和特點(diǎn)，影響電解磨削生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的因素，電解磨削用電解液及其設(shè)備，電解磨削的應(yīng)用。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解電解磨削特點(diǎn)、電解磨削的電解液和設(shè)備、電解磨削的應(yīng)用范圍，理解電解磨削的基本原理、影響電解磨削加工精度主要因素。第四節(jié)1、電鑄、涂鍍以及復(fù)合鍍加工2、基本概念和知識點(diǎn)電鑄加工，涂鍍加工，復(fù)合鍍加工。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解電鑄加工、涂鍍加工以及復(fù)合鍍加工基本原理（三）課后練習(xí)4-1（四）教學(xué)方法與手段新課講授第五章 激光加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，理解激光加工的原理和特點(diǎn)，了解激光加工的基本設(shè)備及工作原理，掌握激光加工工藝和適用場合。1、識記：激光加工的概念、激光的特性。2、了解：激光產(chǎn)生機(jī)理、固體激光器和氣體激光器優(yōu)缺點(diǎn)。3、理解：影響激光打孔主要因素、激光加工的應(yīng)用。 （二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、激光加工的原理和特點(diǎn)2、基本概念和知識點(diǎn)激光產(chǎn)生的原理，激光的特性，激光加工材料的物理過程，激光加工的特點(diǎn)。3、問題與應(yīng)用了解激光加工的概念、激光的特性、激光產(chǎn)生的機(jī)理、激光的特性。第二節(jié)1、激光加工的基本設(shè)備2、基本概念和知識點(diǎn)固體激光器，氣體激光器3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解激光產(chǎn)生機(jī)理、固體激光器和氣體激光器優(yōu)缺點(diǎn)。第三節(jié)1、激光加工工藝及應(yīng)用2、基本概念和知識點(diǎn)激光打孔，激光切割，激光微調(diào)，激光焊接，激光熱處理，激光存儲。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解影響激光打孔主要因素、激光加工的應(yīng)用。掌握激光加工工藝和適用場合。（三）課后練習(xí)5-1（四）教學(xué)方法與手段新課講授第六章 電子束和離子束加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解EBM和IBM加工原理，掌握電子束和離子束加工工藝及其應(yīng)用。1、識記：電子束加工概念、離子束加工的物理基礎(chǔ)、電子束曝光。2、了解：電子束加工設(shè)備的電子槍和控制系統(tǒng)、離子束加工設(shè)備的離子源、電子束和離子束各種加工應(yīng)用。3、理解：電子束加工原理和離子束加工原理。 （二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、電子束加工2、基本概念和知識點(diǎn)電子束加工的原理和特點(diǎn)，電子束加工裝置，電子束加工的應(yīng)用。3、問題與應(yīng)用了解電子束加工概念，電子束加工設(shè)備的電子槍和控制系統(tǒng)。第二節(jié)1、離子束加工2、基本概念和知識點(diǎn)離子束加工原理、分類和特點(diǎn)，離子束加工裝置，離子束加工的應(yīng)用。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解離子束加工概念，離子束加工設(shè)備的離子槍和控制系統(tǒng)。（三）課后練習(xí)6-1（四）教學(xué)方法與手段新課講授第七章 超聲加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解超聲加工的基本原理以及加工設(shè)備和組成部分，掌握影響超聲加工速度、精度和表面質(zhì)量的因素。1、識記：超聲加工的概念、空化作用、變幅桿、超聲波清洗。2、了解：超聲波的特性、換能器和變幅桿的結(jié)構(gòu)、超聲加工工作液、超聲加工的應(yīng)用。3、理解：超聲加工基本原理、聲學(xué)部件的工作原理、影響超聲加工質(zhì)量的各種因素。 （二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、超聲加工的基本原理和特點(diǎn)2、基本概念和知識點(diǎn)超聲波及其特性，超聲加工的基本原理，超聲加工的特點(diǎn)。3、問題與應(yīng)用了解超聲波及其特性，超聲加工的基本原理，超聲加工的特點(diǎn)。 第二節(jié)1、超聲加工的設(shè)備及其組成部分2、基本概念和知識點(diǎn)超聲發(fā)生器，聲學(xué)部件，變幅桿。3、問題與應(yīng)用（能力要求）了解超聲波的特性、換能器和變幅桿的結(jié)構(gòu)。第三節(jié)1、超聲加工速度、精度和表面質(zhì)量及其影響因素2、基本概念和知識點(diǎn)3、問題與應(yīng)用（能力要求）掌握影響超聲加工速度、精度和表面質(zhì)量的因素。第四節(jié)1、超聲加工的應(yīng)用2、基本概念和知識點(diǎn)型孔、型腔加工，切割加工，復(fù)合加工，超聲清洗，焊接加工3、問題與應(yīng)用（能力要求）理解超聲加工的應(yīng)用。（三）課后練習(xí)7-1，7-2（四）教學(xué)方法與手段新課講授第八章 其他特種加工（一）目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解化學(xué)加工、等離子體加工、擠壓珩磨、水射流切割等特種加工方法的基本原理、加工設(shè)備以及其應(yīng)用范圍。1、識記：化學(xué)加工、等離子體加工、擠壓珩磨、水射流切割。2、了解：化學(xué)加工應(yīng)用、等離子體加工應(yīng)用、擠壓珩磨應(yīng)用、水射流切割應(yīng)用。 （二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1、化學(xué)加工2、基本概念和知識點(diǎn)化學(xué)蝕刻加工，光化學(xué)腐蝕加工，化學(xué)拋光，化學(xué)鍍膜。3、問題與應(yīng)用了解化學(xué)蝕刻加工，光化學(xué)腐蝕加工，化學(xué)拋光，化學(xué)鍍膜加工的