11.3.1电火花成型加工原理如图11-5所示。在工具电极4和工件1之间接一脉冲电源2，利用自动进给调节装置3使工具电极与工件始终保持一很小的放电间隙，在脉冲电流的作用下，产生火花放电。11.3数控电火花成型机床第31页，共59页，星期日，2025年，2月5日图11-5电火花成型加工原理1—工件;2—脉冲电源;3—自动进给调节装置;4—工具电极;5—工作液;6—过滤器;7—工作液泵第32页，共59页，星期日，2025年，2月5日在工件和电极表面上的凸峰处电流密度大，产生局部高温，因此凸峰将首先被熔化、气化，形成微小的凹坑，这又会形成新的凸峰，下次脉冲放电时，又会在新的凸峰处蚀除金属。熔化的金属以粉末状散布于工作液中被带走并过滤掉。这样不断的脉冲放电，就可将工具电极的形状复制在工件上，实现成型加工。第33页，共59页，星期日，2025年，2月5日11.3.2数控电火花成型加工机床数控电火花成型加工机床是一种高精度的自动化加工机床。如图11-6所示，它由机床本体、脉冲电源、数控系统、工作液循环系统等组成。第34页，共59页，星期日，2025年，2月5日图11-6数控电火花成型加工机床示意图第35页，共59页，星期日，2025年，2月5日机床主轴上装有工具电极(正极），工件(负极)固定在工作台上，在CNC系统控制下，Z向伺服电动机通过滚珠丝杠带动主轴上、下运动，使工具电极与工件之间保持稳定的放电间隙，实现电蚀加工过程。X、Y两坐标工作台由伺服电动机通过滚珠丝杠实现X、Y向进给运动，完成指定的轨迹加工。ATC是电极的自动更换装置，可根据需要更换不同形状的电极，以加工所需形状的。第36页，共59页，星期日，2025年，2月5日11.4激光切割机11.4.1概述1.光的物理概念电磁学说认为：光是一种在一定波长范围内的电磁波。波长λ、频率γ、光速c具有下列关系:λ=c/γ第37页，共59页，星期日，2025年，2月5日可见光：可见的红、橙、黄、绿、蓝、青、紫光的波长范围为0.4～0.76μm；紫外光：波长小于0.4μm的光称为紫外光或紫外线；红外光：波长大于0.76μm的光称为红外光或红外线。第38页，共59页，星期日，2025年，2月5日量子学说认为：光是一种以光速运动且具有一定能量的粒子流。这种具有一定能量的粒子称为光子，光子的能量E与光的频率成正比，即：E=hγ式中，h为普朗克常数。因此，光是一种具有波粒二相性的物质，即光既具有波动性，又具有粒子性。第39页，共59页，星期日，2025年，2月5日2.原子发光的两种形式（1）自发辐射原子内部的电子，可以通过与外界交换能量而从一种运动状态改变为另一种运动状态，对于每一种运动状态，原子内部都有某一确定的能量值，即能级。习惯上把能量值大的叫高能级，把能量值小的叫低能级，最小的能级叫基态。第40页，共59页，星期日，2025年，2月5日一般，能级越高，电子的数目就越少。如图11-7所示为氢原子的能级示意图，其中，处于E2、E3、…、E8等高能级的电子很不稳定，总是力图回到较低的能级。因此，高能级的电子为激发态。图11-7氢原子的能级示意图第41页，共59页，星期日，2025年，2月5日电子从高能级向低能级运动的过程称为跃迁，当电子从高能级跃迁到低能级或基态时，常以发出光子的形式辐射出能量，这种发光过程称为自发辐射。如日光灯、氙灯等光源都是自发辐射发光，自发辐射发光时的频率γ与跃迁能量差En-E1、普朗克常数h遵循下列关系:γ=（En-E1）/h由于各个受激原子自发跃迁返回基态时，辐射时间不一致，跃迁的能级多，因此，频率、波长不同。故这类光源强度低、单色性差。第42页，共59页，星期日，2025年，2月5日第1页，共59页，星期日，2025年，2月5日特种加工的特点是：（1）切除材料的能量不单纯依靠机械能，主要依靠电能、化学能、声能、光能等；（2）有的使用工具，有的则不使用工具。在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力，工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。特种加工方法的分类见表11-1所示。第2页，共59页，星期日，2025年，2月5日能量类型金属切削机理传递介质能源方法机械能冲击高速粒子高压流体水射流加工磨料射流加工超声波加工超声波剪切直接接触切削工具普通机械加工电化学能离子转移电介质大电流