机械制造基础第十一章金属切削加工的方法

1、机械制造基础第十一章 金属切削加工的方法 主讲：仝勖峰西安电子科技大学本章内容各种常用机床的主要结构；利用各种常用机床切削加工各种型面的方法和特点；螺纹、齿轮加工方法；切削加工中零件的装夹；零件结构工艺性；常用特种加工方法的特点。一、常见的机床 1、机床的类型 机床的种类很多，可以有不同的分类方法； 1）按加工方式、对象和主要用途可分: 为车（C）床、钻（Z）床、镗（T）床、磨（M）床、铣（X）床、刨（B）插床、拉（L）床、螺纹（S）加工机床、齿轮（Y）加工机床、锯（G）床、其他（Q）机床及特种加工机床。 1、机床的类型 2）按加工工件和机床质量分为： 仪表机床、中小机床、大型机床（1030t

2、）、重型机床（30100t）和超重型机床（100t）。 3）按适用范围分： 通用机床、专门机床和专用机床。 4）按加工精度分： 普通精度级、精密和高精度机床2、机床的编号GB/T15375-1994规定了机床型号的编制方法。如:普通车床型号举例如下： C G 6 140-A表示第一次重大改进 主参数加工工件回转直径400mm 系代号：卧式车床 组代号：落地及卧式车床组 通用特性代号：高精度 类代号：车床2、机床的编号 企业中正在使用的车床型号,如C616，CA6140等是按1959年“GB”或1985年以前机械工业部“部标”规定编制的； 在新GB中还规定允许使用“厂标”表示，如： CX5112

3、A/WF，为瓦房店机床厂生产的最大车削直径为1250mm，经第一次重大改进的数显单柱立式车床。3、机床的主要部件 主传动部件:如主轴箱,变速箱,磨床磨头等。 进给传动部件:进给机构,磨床液压传动机构。 工件安装装置:如车床的卡盘,尾座,工作台。 刀具安装装置:如刀架，刀轴，砂轮轴等。 支承件和动力源:如电动机。3、机床的主要部件3、机床的主要部件 3、机床的主要部件 3、机床的主要部件 3、机床的主要部件 3、机床的主要部件 4、机床的传动1）机床的机械传动 （1）带传动 （2）齿轮传动 （3）蜗杆传动 （4）齿轮齿条传动 （5）螺杆传动 （6）传动示意简图1）机床的机械传动1）机床的机械传动

4、1）机床的机械传动1）机床的机械传动1）机床的机械传动1）机床的机械传动1）机床的机械传动1）机床的机械传动2）机床常用的变速机构 机床在对工件进行切削加工时，需求各种不同的切削速度，最好是无级变速机床，但在实际中，一般机床多通过变速机构，来选取接近要求的转速。 机床变速基本形式是应用齿轮箱中的两种变速机构： 1）滑动齿轮变速机构 2）离合器式齿轮变速机构2）机床常用的变速机构2）机床常用的变速机构2）机床常用的变速机构3）机床机械传动的组成 （1）定比传动机构 （2）变速机构 （3）换向机构 （4）操纵机构 （5）箱体及其他装置4）机床液压传动 动力元件泵； 执行机构缸、马达； 控制元件阀；

5、 辅助装置箱、管、表； 工作介质。TNA400车铣中心CHD6126车铣中心CHD6163车铣中心TNA300车铣中心二、常用的加工方法 1、车削的工艺特点及其应用 在零件的组成表面中，回转体用的最多，因此，车削方法应用最多，车床种类也很多。1、车削的工艺特点及其应用1）车削的工艺特点 （1）位置精度易于保证 ； （2）连续切削平稳高效； （3）有色金属精车为好； （4）刀具简单成本较低； （5）适应广泛批量不限。 在车床上，利用卡盘、花盘可以加工不规则的各类工件；如弯管、曲轴、偏心轮等。2）车削的应用 多种形面都可车，车床稍改应用广，粗短重件用立车，复杂小件用转塔，大批小件自动车。 1、车削

6、的工艺特点及其应用1、车削的工艺特点及其应用1、车削的工艺特点及其应用1、车削的工艺特点及其应用1、车削的工艺特点及其应用1、车削的工艺特点及其应用2、钻、镗削的工艺特点及其应用 孔是零件的基本表面之一,孔加工方式很多,钻孔、镗孔、扩孔、铰孔、拉孔、磨孔等等。 1）钻削的工艺特点 钻孔最基本；钻孔定义： 用钻头在实体材料上加工孔。 常用钻床有:台床、立式钻床和摇臂钻床。（1）钻削的工艺特点 （a）容易引偏：含轴线歪斜和孔径扩大、孔径不圆。 引偏原因：因麻花钻本身：细又长；钻心细；接触差；负前角。轴向力大，易弯曲；刃磨不对称。1）钻削的工艺特点1）钻削的工艺特点1）钻削的工艺特点1）钻削的工艺特

7、点1）钻削的工艺特点1）钻削的工艺特点防“引偏”的措施：预钻定心坑；钻套导向好；努力对称磨。1）钻削的工艺特点（b）排屑困难 塞屑、划伤孔壁、卡钻头、扭断钻头 改进措施:钻深孔时，反复退刀排屑；修磨分屑槽。（c）切削热不易散 群钻 群钻是倪志福同志在长期的生产实践和科学实验中，不断总结经验，改变钻头切削刃的几何形状和性能，而创造出来的一种新型钻头。 群钻头的特点是： 主切削刃分为三段（外刃、内刃、圆弧刃）；横刃变短、变尖；在一边外刃上磨出分屑槽。 群钻的扭转力和轴向力较小，散热性好，能自行断屑，排屑容易，并且切削变形小，能提高切削用量，改善了切削条件。 因此，大大提高了生产效率和孔的加工质量，

8、同时也大大提高了钻头的使用寿命。 由于群钻刃磨麻烦，但标准麻花钻又效率低，因此生产中，常常对标准麻花钻进行简单修磨，如图所示。2）钻削的应用 钻孔为孔的粗加工、预加工，效率低，但应用广。 为保质又保量，批量生产可以应用钻模、多轴钻或组合机床。2）钻削的应用3）扩孔和铰孔 （1）扩孔 用扩孔工具扩大工件孔径的加工。 扩孔的特点，可由扩孔钻结构特点看到： 没有横刃麻烦少； 容屑槽浅刚度好； 齿多棱多切削稳； 大孔二钻效率高； 先钻后扩更是好。3）扩孔和铰孔（2）铰孔 相对扩孔铰孔有优点：校准孔径，修光壁；低速力小质量高。 典型工艺钻扩铰。（3）锪孔和锪凸台4）镗孔的工艺特点 镗孔可在车床、镗床等多

9、种机床上进行；本节主要介绍镗床镗孔。 4）镗孔的工艺特点（1）单刃镗刀镗孔 适应广泛又灵活，粗精孔径无限制 纠正轴歪与位偏，扩孔铰孔只等闲； 单刀独镗力有限，保了精度效率低。3、刨、拉削的工艺特点及其应用1）刨削的工艺特点 刨削适合加工：平面、沟槽、成形面等； 常见刨床有：牛头刨床、龙门刨床、插床等。 1）刨削的工艺特点 1）刨削的工艺特点（1）刨削的工艺特点 设备工具通用好； 生产效率比较低； 原因：直线往复速度低；刃长有限刨削慢；返程悠闲更急人。 窄长表面、多刨刀加工比铣削效率高。 （2）刨削的应用 刨削多用于：单件、小批生产或维修与模具加工中。（3）插削简介 插床，又称立式牛头刨床；主要

10、用于加工工件的内表面，如长孔、方孔、多边形孔和孔内键槽、花键槽等，还可加工各种外表面。 1）刨削的工艺特点2）拉削的工艺特点多刀齐刨是拉削。拉削特点： 一刀能完活；效率真是高；加工质量好；平稳光洁又准确；拉床、操作都简单；拉刀成本确实高；活多能摊平；加工范围广；盲、深、台孔拒。2）拉削的工艺特点4、铣削的工艺特点和应用 铣削是平面加工的基本方法,常用铣床有：升降台卧式铣床、立式铣床、双端面铣床等。4、铣削的工艺特点和应用 4、铣削的工艺特点和应用 双端面铣床4、铣削的工艺特点和应用 龙门铣床4、铣削的工艺特点和应用1）铣削的工艺特点 生产率较高多齿高速铣； 易产生振动铣削力变化； 刀齿散热好冲

11、击损害重。2）铣削的应用 铣削的主要工作如图所示,有平面、台阶、沟槽、成形面、齿面加工及切断,还可以加工孔。4、铣削的工艺特点和应用3）铣削方式 加工平面，可以用周铣法；也可用端铣法。 （1）周铣法 用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面，周铣可进一步分为：顺铣和逆铣。 在切削部位刀齿的旋转方向和工件的进给方向相反时，为逆铣；相同时，为顺铣。 逆铣特点：切屑厚度由薄到厚；切初挤滑刀损加剧；铣削力消除台窜动。 顺铣特点：铣屑开始厚，铣刀能耐用；铣力压工件，稳定少振动；机台有窜动，适合精加工。4、铣削的工艺特点和应用 顺铣 逆铣4、铣削的工艺特点和应用（2）端铣 用端铣刀的端面刀齿加工平面 。 端铣法铣平面

12、，由于端铣刀刀杆伸出较短，刚性好，同时参与切削的刀齿较多，切削力波动小，铣削中振动小。因而可用较大的切削量铣平面，提高了生产效率。5、磨削的工艺特点和应用 磨削涵义：用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。磨床种类很多，有：外圆磨, 内圆磨, 平面磨床等。5、磨削的工艺特点和应用 5、磨削的工艺特点和应用 5、磨削的工艺特点和应用1）磨削工具 是由磨粒组成的,其种类很多,有：砂轮、油石、砂瓦、砂布、砂纸、砂带和研磨膏等。 砂轮最具代表,砂轮的性能由磨料、磨粒的种类和大小、结合剂的种类、硬度及组织等参数决定。 常用的磨料有氧化物系（刚玉）、碳化物系（碳化硅）、高硬磨料系（金刚石、立方氮化硼

13、 ）三大类。5、磨削的工艺特点和应用 粒度表示磨料颗粒的大小，粒度用筛选法分级，以每英寸筛网长度上筛孔的数目表示。 结合剂是将磨粒固结在一起，使之具有一定的形状和强度，便于有效的进行磨削工作。决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性和耐热性。 硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。硬度高，不易脱落。 砂轮的组织指磨粒和结合剂的疏密程度,反映了磨粒、结合剂、气体三者之间的比例关系。磨粒越多，孔隙越小，组织越紧密，易于精加工。1）磨削工具2）磨削过程磨削实质：滑擦-刻划-切削,三作用综合之。 自锐性脱落露新破碎生新但：失去微刃等高性；损坏形状准确性。3）磨削工艺特点（1）精度高粗糙度

14、小； 因：刀刃锋利，切层薄细； 磨床：精度高、刚度好、可微调；保证精细加工。（2）砂轮有自锐作用;可强力连续磨削。（3）背向力Fp较大； 因：砂轮接触宽；磨粒负前角。 要注意，背向力过大会造成；加工细长轴生“腰鼓形”，增加走刀次数降低效率。3）磨削工艺特点（4）磨削温度比较高 会： 烧伤工件； 软化磨屑，堵塞砂轮 足量冷却液冲洗。（5）冷硬程度大，能量消耗大 4）磨削的应用4）磨削的应用4）磨削的应用三、螺纹、齿轮加工 在机械制造工业中，带有螺纹的零件以及齿轮的应用非常广泛。这些零件有特定的加工方法。 1、螺纹加工1）攻丝与套扣 攻丝指加工内螺纹；套扣是加工外螺纹。 一般指螺纹直径小于16mm

15、的情况，可用手工操作，或机床。1、螺纹加工2）车螺纹 在车床上加工螺纹主要是指用车刀车削各种螺纹，（对于直径较小螺纹，也可在车床上先车出大径或中径，再用板牙或丝锥套攻螺纹）。 在车床上加工螺纹特点是设备通用、刀具简单，适应性广但效率低下，主要适宜单件小批，没有淬硬件。 作为成形加工，在车床上也可以使用成形刀具，如螺纹梳刀。 1、螺纹加工3）铣螺纹 又分:盘形铣刀铣螺纹与梳形铣刀铣螺纹。1、螺纹加工4）磨螺纹 又分:单线砂轮磨螺纹与多线砂轮磨螺纹2、齿轮加工 齿轮加工可分为轮坯加工和齿面加工，齿轮轮坯属盘类零件，多由车削完成。齿面加工按加工原理分为成形法和展成法两种。 1）成形法 成形法主要指铣

16、齿，铣齿是用与被切齿轮轮齿槽形状相当接近的铣刀加工齿轮或齿条等的齿面过程。 成形法铣齿特点： 不需专用设备，刀具成本低； 每铣一齿分一次度，效率低，误差大； 适用修配或单件生产中低速和精度要求不高的齿轮。1）成形法2）展成（范成）法 利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动而切出齿轮齿面的加工称展成法。 滚齿和插齿都属于此法。 滚齿 用齿轮滚刀按展成法加工齿轮、蜗轮等齿面为滚齿。 滚刀的形状与蜗杆相似，但要在垂直于螺旋线的方向上开出若干个槽，形成刀齿磨出切削刃,这一排排的刀齿如齿条的齿形，因此滚齿可被看作是强制齿轮坯与齿条保持啮合运动的关系。2）展成（范成）法滚齿机加工齿面有三种运动 主运动 滚刀的旋

17、转； 分齿运动 滚刀与被切齿轮保持着齿条齿轮的啮合关系。 垂直进给运动 滚刀沿轮坯轴线进给,以逐渐切出整个齿宽。 除用于加工直齿圆柱齿轮外，还可以加工斜齿 轮、蜗轮和链轮。 滚齿加工的齿面精度可达IT8IT7级，表面粗糙度Ra值可达3.21.6m。2）展成（范成）法（2）插齿 插齿是指用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条的齿面。 插齿刀形状类似圆柱齿轮，只是将轮齿都磨制成有前角、后角的切削刃。这特制的“齿轮”就是插齿刀。 当插齿刀与相啮合的齿轮坯之间保持一定相对转动关系的同时，插齿刀作上下往复运动。2）展成（范成）法2）展成（范成）法2）展成（范成）法插齿加工的运动形式有 主运动 插齿

18、刀的上下往复直线运动； 分齿运动 插齿刀和齿轮坯之间保持一对齿轮的啮合关系。 圆周进给运动 插齿刀每往复一次在自身分度圆上所转过的弧长。 径向进给运动 插齿刀向工件径向进给以切出全齿深的运动。 让刀运动 为了防止插齿刀在返回行程时和已切齿面的摩擦，工作台带着工件所作的退让和复位的进径向往复移动。2）展成（范成）法2）展成（范成）法 插齿加工精度、表面粗糙度与滚齿相近。插齿加工中小模数的齿轮，特别是加工宽度小的齿轮时，效率高。 而且，插齿加工可以加工滚齿无法加工的内齿轮及双联齿轮或多联齿轮。 相对于铣齿加工，滚、插齿加工“一个模数一把刀”；其加工精度和生产效率都比铣齿高，属中等精度的齿面加工，应

19、用广泛。 对于高精度的齿轮，经滚齿或插齿后，还可以进行精整加工以进一步提高齿轮的精度，常用的精加工方法有：剃齿、珩齿、磨齿和研齿等。四、零件的装夹1、工件的安装 安装正确与否直接影响加工精度； 安装是否方便，快捷又直接影响生产效率 1）直接安装法 应用通用夹具,(如三爪、四爪卡盘等)效率低,精度差,适宜单件小批生产。 2）专用夹具安装法 为某个工件专门设计和制作的夹具，无需进行找正，便可正确快捷的安装到位并夹紧。由于专制、专用,适宜批量生产，如图示的镗模。1、工件的安装1、工件的安装2、夹具简介 1）夹具的种类 按用途分类有：通用夹具；专用夹具。2）夹具的主要组成部分（钻模为例） 定位元件 夹

20、具上用来确定工件正确位置的零件。 V形块、挡铁、支承钉、支承板及心轴和定位销等。 夹紧机构 夹紧工件以承受切削力作用的机构。 有：压板、偏心机构、液压及电磁机构。 导向元件 用来对刀和引导刀具进入正确位置的零件 有：导向套、对刀块等。 夹具体和其他部分：夹具体。2、夹具简介 2、夹具简介 2、夹具简介 五、零件结构工艺性 零件结构设计首先要满足使用要求，而零件结构的工艺性直接影响产品的经济性。 要使零件具有良好的结构工艺性，应考虑的问题有： 1.必须满足使用要求，是目的、是前提。 2.铸锻焊切综合考虑，分主次，讲全面。 3.结合生产条件，根据经验，讲工艺性。 4.科技发展，工艺进步，结构工艺也

21、变。五、零件结构工艺性 一般原则：便于装夹；便于加工；便于测量。五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 五、零件结构工艺性 六、常见的特种加工方法 近年来随着科技的进步和生产的发展，出现的许多由坚硬而又难加工材料制成的，具有精密公差尺寸和低表面粗糙度的复杂零件的加工，许多新的加工方法应运而生。这些方法本章指精密加工和“现代加工方法”或“特种加工工艺”。1、精整和光整加工 精整加工是生产中常用的精密加工，它是指在精加工之后从工件上切除很薄

22、的材料层,以提高工件精度和减少表面粗糙度值为目的的加工方法,如研磨、珩磨等。 光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，以降低表面粗糙度为目的的加工方法，如超精加工、抛光等。1）研磨 研磨是用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的精加工方法。采用不同的研磨工具(如研磨心棒、研磨套、研磨平板等)可对内圆、外圆和平面等进行研磨。 研磨时先在工具表面涂上一层均匀的研磨剂,将该工具套在工件上,并调节好配合的松紧程度,然后让工件旋转，手持研磨工具在轴向来回移动，直至达到研磨的要求为止 。 研磨剂是很细的磨料(粒度为W14W15)、研磨液和辅助材料的混合剂。 常用的有液态研磨剂、研磨膏和固体研磨

23、剂（研磨皂）三种。主要起研磨、吸附、冷却和润滑等作用。 1）研磨 研磨外圆的工具 1-夹套；2-研磨套；3-调节螺钉；4-手柄。 1）研磨研磨的特点与应用： （1）精度高质量好 经研磨后的工件表面,尺寸精度可达IT4IT1级； 表面粗糙度值可减小到0.10.006m。形状精度亦可相应提高。 （2）生产效率低，加工余量小。 （3）研磨剂易飞溅，污染环境。 在现代制造业中研磨应用很广，许多精密量块、量规、齿轮、钢球、喷油嘴、石英晶体、陶瓷元件、光学镜头及棱镜等零件均需研磨。2）珩磨 利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作往复振动、相对旋转和直线往复运动，切除工件上极小余量的工件精加工方

24、法。 特点与应用： 一般珩磨后可将工件的形状和尺寸精度提高一级，表面粗糙度Ra值可达0.20.025m。珩磨加工的工件表面质量特性好、加工精度和加工效率高，加工应用范围广、经济性好。2）珩磨 珩磨头及珩磨油石的切削轨迹 1-工件；2-磨条；3-磨条座；4-联轴器。 3）超级光磨 用细粒度的磨具对工件施加一定压力，并作往复振动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加工方法。 超精加工能加工钢、铸铁、铜合金、铝合金、陶瓷 、玻璃、硅和锗等各种金属与非金属,可以加工外圆、平面、内孔和各种曲面。 尤其适用加工内燃机曲轴、凸轮轴、活塞、活塞销等的光整加工。超精加工可在普通车床、外圆磨床上进行，对于

25、批量较大的生产则宜在专用机床上进行。工作时应充分地加润滑油，以便形成油膜和清洗极细地磨屑。 超精加工后地工件表面粗糙度Ra值约在0.10.006m之间。 3）超级光磨4）抛光 抛光是利用机械、化学或电化学地作用，使工件获的光亮、平整表面的加工方法抛光的主要工具用品有软轮和磨膏等。 软轮用皮革、毛毡、帆布等材料叠制而成，具有一定的弹性，以便抛光时能按工件形状而变形，增加抛光面积或加工曲面。 磨膏由磨料和油脂(包括硬脂酸、煤油、石蜡等）配置而成。 抛光是安排在工件精加工之后进行，抛光之后的工件，粗糙度Ra值可达0.10.012m,并能明显增加光亮度，但不能甚至不能保持原有的精度。 抛光可在抛光机或

26、砂带磨床上进行。2、特种加工 特种加工方法是不仅用机械能而且更多的应用电能、化学能、声能、光能、磁能等进行加工。这些加工方法,在某种意义上说,即不使用普通刀具来切削工件材料,而是直接利用能量进行加工,与传统的切屑加工相比较,具有以下特点： 切除材料的能量不主要靠机械能，主要为其他形式的能量； “以柔克刚” 工具材料的硬度可低于工件材料的硬度，或者有传统意义的刀具。 在加工过程中,工具与工件之间不存在显著的机械切削力。相应的切削物理现象不明显。 加工能量易于控制、转换，可复合成新的工艺技术，适应加工范围广。1）电火花加工 电火花加工是基于脉冲放电蚀除原理产生的,故又称放电加工或电蚀加工。 电火花

27、加工原理图,由脉冲电源、自动进给调节装置、工作液循环系统、工具电极等组成。1）电火花加工 加工时，脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.010.05）。 当脉冲电压(100v左右)加到两极之间，由于工具电极和工件之间的表面不是完全平滑的，而是存在着凹凸不平处，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。 由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(106107w/2),放电区域产生瞬间高温(5000)足以使材料熔化甚至汽化，以

28、致形成一个小凹坑。 第一次脉冲放电结束之后，间隔极短时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。 如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。当然工具也有损耗。1）电火花加工 可加工任何硬、脆、软、韧和高熔点的导电材料，如硬质合金、导电陶瓷、不锈钢、钛合金、工业纯铁、人造聚晶金刚石等，还可加工半导体和非导体材料。 加工时，工具与工件不接触，“切削力”极小。故适合于低刚度工件和微细结构的加工。特别适合加工复杂截面的形孔和形腔。 由于脉冲放电持续时间极短，加工表面的影响极小。故可加工热敏感性很强的材料； 加工的表面，由许多小的弧坑组成，

29、有助于油膜形成，改善润滑。 调整脉冲参数，可以在同一台机床上依次进行粗、精加工； 易于实现自动控制。1）电火花加工 (a)加工通孔 (b)加工模具形腔 (c) 加工环形内腔 (d) 加工弯孔 (e)切割板料 (f) 磨拉丝模内表面2）电解加工 电解加工是利用金属在电解液中发生阳极溶解的原理,将零件加工成形的一种方法 。 2）电解加工 加工时,工件接直流电源的正极(阳极)，按形状要求制成的工具接负极(阴极) 两极间保持0.11mm的间隙，具有一定压力（0.52.5Mpa）的电解液从两极间隙中高速(560m/s)流过。 接通直流电源后，工具阴极的凸出部分与工件阳极的电极间隙最小，此处的电流密度最大

30、，单位时间内消耗的电量最多。 根据法拉第定律，金属阳极的溶解量与通过的电量成正比。 因此工件上与工具阴极凸起部位的对应部位比其他地方溶解迅速,并随即被高速的电解液冲走。 同时工具阴极以一定速度(0.53mm/min)向工件进给,达到预定的加工深度时,就获需形状。2）电解加工 加工范围广，不受材料本身硬度、强度的限制，高硬、高强度及韧性的导电材料。可加工各种复杂形面。 无机械切削力和切削热作用 工件不会产生残余应力、变形及加工变质层，也没有飞边毛剌。 加工精度高 可达0.1mm至0.01mm；表面粗糙度Ra值一般可达0.8m，最小Ra值可达0.1m。 2）电解加工 工具无损耗寿命常 在加工中，工

31、具只发生氢气和沉淀而无溶解作用，理论上无损耗，使用寿命长。 生产率较高 为电火花加工的510倍，有时甚至高于机械切削。 缺点也不少 电解加工的附属设备多，造价高，占地面积大，加工稳定性不高。电解液有腐蚀性，电解产物有污染，也应引起重视。2）电解加工 电解整体叶轮：叶身形面形状复杂，精度要求高，加工量大，用电解加工，比机械加工工期短、效率高，质量好。3）超声加工 它是利用超声振动为工具进行加工的。 加工时，在工件和工具之间加入液体（水或煤油）和磨料混合的悬浮液，并使工具以很小的力F轻轻压在工件上。超声波发生的超声频振荡，通过换能器转换成16000Hz以上的超声频纵向振动，并借助于变幅杆把振幅放大

32、到0.050.1mm左右。 变幅杆驱动工具作超声振动，并以工具端面迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度不断撞击和研磨工件表面，把工件加工区域内的材料破碎成很细的微粒并打击下来。 既然是基于局部的撞击作用，可见，越是硬脆的材料，受到的破坏越大，也就越好加工。反之，脆性和硬度不大的塑性材，由于有缓冲作用而难加工。3）超声加工 工具可用相对较软的材料 如45号钢，做成较复杂的形状，故工具和工件间无须复杂的相对运动，因此超声波机床的结构简单，操作、维修也方便。 适合加工薄壁、窄缝、低刚度工件加工过程中工具对工件材料的宏观作用力小，热影响小，不致引起变形及烧伤，表面粗糙度也较低，Ra值可达10.1m，加工

33、精度可达0.020.01 mm 。 磨粒硬度一般应比被加工材料高，虽加工精度高，但工具磨损大，生产效率低。3）超声加工 超声加工虽生产率低，但其加工精度、表面粗糙度都较理想，能加工半导体，非导体的硬脆材料，如石英、宝石、钨及钨合金、玛瑙等。另外，如宝石轴承、拉丝模、喷丝头，还可以用于超声抛光、光整加工、复合加工等许多方面。4）高能束加工 高能束加工是利用被聚焦到加工部位上的高能量密度射束，去除工件上多余材料的加工方法。（1）激光加工的基本原理、特点及应用 （a）功率密度高 可加工以往认为难加工的任何材料。 （b）接触式加工,不污染材料 加工速度快、热影响区小，变形也小，易于实现自动控制。 （c

34、）能通过透明体进行加工 如对真空管内部进行焊接等。4）高能束加工 （d）可精细加工 因为输出功率可调，所以可用于精密微细加工，加工速度极高，打一个孔只需0.001s;加工精度可达0.001mm; 表面粗糙度Ra值0.40.1m。 （e）工具不损不换 作为非接触性加工,不需要工具,所以不存在工具损耗和更换等到问题。 （f）装置简单,工作可靠 与电子束加工机相比，不需要真空，也不需要X射线进行防护。因此装置简单，工作可靠。 4）高能束加工 原理：当激光的工作物质钇铝石榴石受到光泵的激发后，吸收具有特定波长的光，在一定条件下可导致工作物质中的亚稳态粒子数大于低能级粒子数，这种现象称为粒子数反转。此时

35、一旦有少量激发粒子产生受激辐射跃迁，造成光放大，再通过谐振腔内的全反射镜和部分反射镜的反馈作用产生振荡，此时由谐振腔的一端输出激光。再通过透镜聚焦形成高能光束，照射在工件表面上，既可进行加工。4）高能束加工激光加工的应用 如打孔、金刚石模具、钟表轴承、陶瓷、橡胶、塑料等非金属以及硬质合金、不锈钢等金属材料，如硬质合金的喷丝头，一般要在100mm 的部位打出12000多个直径为60m的小孔。 切割金属、木材、纸、布料、皮革、陶瓷、塑料等。 激光还在焊接、热处理、划线、调动平衡、微调等。多方面有广泛的用途。4）高能束加工（2）电子束加工的基本原理、特点及应用 电子束加工的特点： （a）加工材料范围广,且与材料强度无关。 （b）加工速度快，效率非常高。 每分钟可