《特种加工》课程教学大纲

《特种加工》课程教学大纲

一、课程基本概况

课程名称：特种加工

课程名称（英语）：Non-Tradition Machining（NTM） 课程编号：BL04110/ZL04089 课程总学时：28 课程学分：1.5 课程分类：选修 开设学期：7

适用专业：机械设计制造及其自动化专业/机械设计与制造 先修课程：金属工艺学、金属切削原理与刀具、机械制造工艺 二、课程的性质、目的和任务

《特种加工》是机械设计制造及其自动化/机械设计与制造专业的一门专业任选课程。开设目的是使学生初步了解除常规切削加工以外的新的加工方法，掌握常用的几种现代加工方法的特点和适用范围。其主要任务是：1、培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等多门课程各种学科知识的综合应用能力，巩固并深化前期课程。2、通过本课程使学生了解电火花加工、电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工以及快速成形技术、化学加工、磨料加工等特种加工方法的基本原理，基本设备，工艺规律，主要特点和适用范围，从而具有能合理选择加工方法的基础知识，提高其解决工艺难题的能力，以适应当今社会制造业发展的需求。 三、主要内容、重点及深度

第一章 概论

（一）目的要求

使学生了解特种加工产生的背景和发展过程，及特种加工的分类及影响。 （二）教学重点：特种加工的主要特点和特种加工的分类

（三）教学难点：理解特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响。 （四）教学内容（2学时）

第一节 特种加工的产生及发展 第二节 特种加工的分类

第三节 特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响

第二章 电火花加工

（一）目的要求

通过本章的学习，掌握电火花加工的基本原理和加工机理；了解电火花穿孔成型加工的各种加工方法，理解电火花加工用脉冲电源、自动进给调节系统及电火花加工机床；掌握电火花加工中电规准的选择和转换的原则，运用原理控制加工精度、表面粗糙度、蚀除速度等。

（二）教学重点：电火花加工概念及加工特点、极性效应、加工速度和损耗速度、自动进给调节系统的作用、电规准。

（三）教学难点：自动进给调节系统及电规准的选择原则。 （四）教学内容（4学时）

第一节 电火花加工的基本原理及其分类 第二节 电火花加工的机理

第三节 电火花加工中的一些基本规律 第四节 电火花加工用的脉冲电源 第五节 电火花加工的自动进给调节系统 第六节 电火花加工机床 第七节 电火花穿孔成形加工 第八节 其他电火花加工

第三章 电火花线切割加工

（一）目的要求

通过本章的学习，了解线切割加工原理及加工设备，理解影响线切割工艺指标的因素和加工工艺，掌握WEDM的控制系统和编程技术，以及简单零件的线切割加工3B程序的编写。 （二）教学重点：线切割加工基本原理、轨迹控制和加工控制、切割速度和切割效率。 （三）教学难点：电参量和非电参量对工艺指标的影响 （四）教学内容（4学时）

第一节 电火花线切割加工原理、特点及应用范围 第二节 电火花线切割加工设备

第三节 电火花线切割控制系统和编程技术 第四节 影响线切割工艺指标的因素 第五节 线切割加工工艺及其扩展应用

第四章 电化学加工

（一）目的要求

通过本章的学习，了解电化学加工的分类以及各种电化学加工工艺过程；理解电化学加工的基本原理，电解加工和电解磨削的加工机理；掌握电解加工的基本规律，以及提高电解加工精度的途径，能够进行电解加工的设计计算。

（二）教学重点：电化学加工概念、平衡电极电位 、浓差极化和电化学极化、金属钝化和活化、电化学加工分类、电化学当量、端面平衡间隙。

（三）教学难点：电化学当量的计算、电解蚀除速度和加工时间计算、电极间隙大小的计算。 （四）教学内容（4学时）

第一节 电化学加工原理及分类 第二节 电解加工 第三节 电解磨削

第四节 电铸、涂镀及复合镀加工

第五章 激光加工

（一）目的要求

通过本章的学习，理解激光加工的原理和特点，了解激光加工的基本设备及工作原理，掌握激光加工工艺和适用场合。

（二）教学重点：激光加工的概念、激光的特性。固体激光器和气体激光器优缺点。影响激光打孔主要因素、激光加工的应用 （三）教学难点：激光产生机理 （四）教学内容（1学时）

第一节 激光加工的原理和特点 第二节 激光加工的基本设备 第三节 激光加工工艺及应用

第六章 电子束和离子束加工

（一）目的要求

通过本章的学习，了解EBM和IBM加工原理，掌握电子束和离子束加工工艺及其应用。 （二）教学重点：电子束加工概念、离子束加工的物理基础、电子束曝光 （三）教学难点：电子束加工原理和离子束加工原理。 （四）教学内容（1学时）

第一节 电子束加工 第二节 离子束加工

第七章 超声加工

（一）目的要求

通过本章的学习，了解超声加工的基本原理以及加工设备和组成部分，掌握影响超声加工速度、精度和表面质量的因素。

（二）教学重点：超声加工的概念、空化作用。超声波的特性、换能器和变幅杆的结构、超声加工工作液、超声加工的应用。

（三）教学难点：超声加工基本原理、声学部件的工作原理、影响超声加工质量的各种因素。 （四）教学内容（1学时）

第一节 超声加工的基本原理和特点 第二节 超声加工设备及其组成部分

第三节 超声加工速度、精度、表面质量及其影响因素 第四节 超声加工的应用

第八章 快速成形技术

（一）目的要求

通过本章的学习，了解RP技术的基本原理、特点以及加工设备和应用。 （二）教学重点：RP加工技术的工作原理

（三）教学难点：RP加工技术的应用范围 （四）教学内容（1学时）

第一节 光敏树脂液相固化成形 第二节 选择性激光粉末烧结成形 第三节 薄片分层叠加成形

第四节 熔丝堆积成形

第九章 其他特种加工

（一）目的要求

通过本章的学习，了解化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流切割等特种加工方法的基本原理、加工设备以及其应用范围。

（二）教学重点：化学加工、等离子体加工、挤压珩磨、水射流等的工作原理 （三）教学难点：各种加工方法的应用范围。 （四）教学内容（1学时）

第一节 化学加工 第二节 等离子体加工 第三节 磨料流加工 第四节 水射流切割

第五节 磁性磨料研磨加工和磁性磨料电解研磨加工 第六节 铝合金微弧氧化表面陶瓷化处理技术

第十章 特殊、复杂、典型难加工零件的特种加工技术

（一）目的要求

通过本章的学习，了解一些特殊、复杂、典型难加工零件的特种加工技术。 （二）教学重点：小孔、深孔、薄壁、弹性、低刚度、微细零件的特种加工 （三）教学难点：合理选用各种加工方法。 （四）教学内容（1学时）

第一节 航天、航空工业中小深孔、斜孔、群孔零件的特种加工 第二节 排孔、小方孔筛网的特种加工 第三节 薄壁、弹性、低刚度零件的特种加工 第四节 微细表面、零件的电火花加工 四、学时分配

章次 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 内 容 概论 电火花加工 电火花线切割加工 电化学加工 激光加工 讲课 2 4 4 4 1 课 时 实验 2 6 总时数 2 8 8 4 1 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 合计

电子束和离子束加工 超声加工 快速成形技术 其他特种加工 特殊、复杂、典型难加工零件的特种加工技术 1 1 1 1 1 20 8 1 1 1 1 1 28 五、课程教学的基本要求和主要环节

基本要求：课程教学应尽可能展现相关特种加工技术的发展现状。建议增加特种加工设备。 课堂讲授：课程采用理论教学与实验教学相结合的方法。课堂讲授采用多媒体。 实验：

实验一、电火花加工的极性效应现象 实验二、电火花穿孔成型加工实验

实验三、数控电火花线切割加工实验 实验四、CAXA线切割自动编程实践 作业：各章课后习题 自学自学指南：

自学内容：CAXA XP线切割编程软件 自学参考资料：CAXA XP线切割编程软件帮助 考查：课程通过论文形式进行考核。 六、本课程与其他课程的联系与分工

《特种加工》课程在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等多门课程各种学科知识的综合应用能力，巩固并深化前期课程，为学生从事机械制造行业相关工作扩展事业。

七、建议教材及参考教材

使用教材及参考书：

1、刘晋春、白基成、郭永丰主编，《特种加工》（第5版）. 北京：机械工业出版社，2008年3月。

2、白基成、郭永丰、刘晋春主编，《特种加工技术》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006年8月

3、赵万生. 《特种加工技术》. 北京：高等教育出版社，2003年。 八、责任人

撰稿人： （签名） 审稿人： （签名） 系（院）领导： （签名）