机械制造技术第4版第9章 其他加工方法第10章 精密和特种加工课件

机械制造技术第9章其他加工方法ContentsPage目录页03螺纹加工01刨削与插削加工02拉削加工TransitionPage过渡页03螺纹加工01刨削与插削加工02拉削加工9.1一、刨削加工1．刨削加工方法刨削加工是在刨床上通过刀具与工件之间的相对直线运动，切除工件上的余量，形成平面的加工方法，是平面加工的主要方法之一，可加工平面、沟槽、成形面。刨削可分为粗刨和精刨，精刨后的表面粗糙度可达Ra3.2～1.6μm，两平面之间的尺寸精度可达IT9～IT7，直线度可达0.04～0.12mm/m。刨削加工是在刨床上进行的。常用的刨床有牛头刨床和龙门刨床。牛头刨床主要用于加工中小型零件，龙门刨床则用于加工大型零件或同时加工多个中型零件。刨削与插削加工9.12．刨削加工的特点（1）通用性好

可加工垂直、水平的平面，还可加工T型槽、V型槽、燕尾槽等各种类型的平面。（2）生产率低

刨削加工的主运动是刨刀的直线往复运动。由于往复运动换向时惯性的影响，限制了切削速度的提高，并且在回程时不切削，所以刨削加工生产效率低。但在加工窄长的平面（如机床导轨面），刨削加工的生产率要高于铣削加工。（3）加工精度不高

与铣削的加工精度大致相当，由于切削速度不高，在加工钢件时，易产生积屑瘤，影响表面质量。但在龙门刨床上用宽刃精刨工艺加工可以达到较高的表面质量。（4）加工成本

刨削所需的机床、刀具结构简单，制造安装方便，调整容易，加工成本较低，在单件、小批生产中特别是加工狭长平面时被广泛应用。刨削与插削加工9.13．刨床

在牛头刨床上加工时，工件一般采用平口钳或螺栓压板安装在工作台上，刀具装在滑枕的刀架上。滑枕带动刀具作往复直线主切削运动，工作台带动工件沿垂直于主运动方向作间歇进给运动。刀架后的转盘可绕水平轴线扳转角度。刨削与插削加工9.13．刨床

在龙门刨床上加工时，工件用螺栓压板直接安装在工作台上或用专用夹具安装，刀具安装在横梁上的垂直刀架上或工作台两侧的侧刀架上。工作台带动工件的往复直线运动为主运动，刀具沿垂直于主运动方向的间歇运动为进给运动。各刀架也可以绕水平轴线扳转角度，故同样可以加工平面、斜面及沟槽。刨削与插削加工9.1二、插削加工插削加工可以认为是立式刨削加工，主要用于单件小批生产中加工零件的内表面，例如孔内键槽、方孔、多边形孔和花键孔等；也可以加工某些不便于铣削或刨削的外表面（平面或成形面）。其中用得最多的是插削各种盘类零件的内键槽。刨削与插削加工9.1刨削与插削加工TransitionPage过渡页03螺纹加工01刨削与插削加工02拉削加工9.2一、拉削过程及特点拉刀是加工内外表面的多齿高效刀具，它依靠刀齿尺寸或廓形变化切除加工余量，以达到要求的形状尺寸和表面粗糙度。拉削的主运动是拉刀的轴向移动，对余量的切除是靠拉刀各个刀齿的齿升量来完成的。因此，拉床只有主运动，没有进给运动。拉削时，拉刀作平稳的低速直线运动。拉刀的主运动通常由液压系统驱动。拉削加工9.2拉削的特点如下：（1）生产率高

拉削时，拉刀同时工作的刀齿数多、切削刃长，且拉刀的刀齿分粗切齿、精切齿和校准齿，在一次工作行程中就能够完成工件的粗、精加工及修光，机动时间短。（2）可以获得较高的加工质量

拉刀为定尺寸刀具，具有校准齿进行校准、修光工作；拉床采用液压系统，传动平稳；拉削速度低（vc

＝2～8m/min），不会产生积屑瘤，精度可以达IT8～IT7级，表面粗糙度为Ra1.6～0.4μm。（3）拉刀寿命高，使用总寿命长

拉削时，切削速度低、切削厚度小；在每次拉削过程中，每个刀齿只切削一次，工作时间短，拉刀磨损慢。另外，拉刀刀齿磨钝后，还可刃磨几次。（4）拉削属于封闭式切削，容屑、排屑和散热均较困难，应重视对切屑的妥善处理

通常在刀刃上磨出分屑槽，并给出足够的齿间容屑空间及合理的容屑槽形状，以便切屑自由卷曲。（5）拉刀制造复杂，成本高。一把拉刀只适用于加工一种规格尺寸的型孔或槽。拉削加工9.2二、拉削方式1．分层拉削法（1）同廓式拉削法

按同廓式拉削法设计的拉刀，各刀齿的廓形与被加工表面的最终形状一样。它们一层层地切去加工余量，由拉刀的最后一个切削齿和校准齿切出工件的最终尺寸和表面。采用这种拉削方式能达到较小的表面粗糙度值，但单位切削力大，且需要较多的刀齿才能把余量全部切除，拉刀较长，刀具成本高，生产率低，并且不适于加工带硬皮的工件。拉削加工9.2（2）渐成式拉削法

按渐成式拉削法设计的拉刀，各刀齿可制成简单的直线或圆弧，它们一般与被加工表面的最终形状不同，被加工表面的最终形状和尺寸是由各刀齿切出的表面连接而成。这种拉刀制造比较方便，但它不仅具有同廓式的同样缺点，而且加工出的工件表面质量较差。拉削加工9.22．分块拉削法（1）轮切式拉削法

拉刀的切削部分由若干齿组组成，每个齿组中有2～5个刀齿，它们的直径相同，共同切下加工余量中的一层金属，每个刀齿仅切去一层中的一部分。（2）综合轮切式拉削法

综合轮切式拉刀集中了同廓式与轮切式的优点，粗切齿制成轮切式结构，精切齿则采用同廓式结构，这样既缩短了拉刀长度，提高生产率，又能获得较好的工件表面质量。综合轮切式拉刀刀齿齿升量分布较合理，拉削较平稳，加工表面质量高，但综合轮切式拉刀的制造较困难。拉削加工9.2三、拉刀的组成与结构要素1．拉刀的组成

前柄部是拉刀与机床的连接部分，用以夹持拉刀、传递动力；颈部是前柄部和过渡锥之间的连接部分；过渡锥是颈部与前导部之间的锥度部分，起对准中心的作用，使拉刀易于进入工件孔；前导部用于引导拉刀的切削齿正确地进入工件孔，可防止刀具进入工件孔后发生歪斜。同时还可以检查预加工孔尺寸；切削部担负切削工作，切除工件上全部的拉削余量，由粗切齿、过渡齿和精切齿组成；校准部用以校正孔径，修光孔壁，还可以作精切齿的后备齿；后导部用以保证拉刀最后的正确位置，防止拉刀即将离开工件时，工件下垂而损坏已加工表面；后柄柄部部用做大型拉刀的后支承，防止拉刀下垂。拉削加工9.22．拉刀的结构要素（1）齿升量af

是前后两相邻刀齿（或两组刀齿）的高度差（或半径差）。同廓式圆孔拉刀的齿升量是相邻两个刀齿半径之差。轮切式圆孔拉刀的齿升量是相邻两组刀齿半径之差。（2）圆孔拉刀刀齿的直径

拉刀上第一个切削齿的直径等于预加工孔的公称直径，应使其无齿升量，目的是防止在预加工孔径偏小时，不致因负荷太大而使第一刀齿过早磨损或损坏。从第二个刀齿开始，各刀齿的直径按齿升量依次递增。最后一个切削齿的直径应等于校准齿的直径。拉削加工TransitionPage过渡页03螺纹加工01刨削与插削加工02拉削加工9.3一、螺纹的车削加工螺纹车削加工是在卧式车床或丝杠车床上采用螺纹车刀或螺纹梳刀车削螺纹。螺纹的廓形由车刀的刃形所决定，螺距依靠调整机床的运动来保证，刀具结构简单。该方法是单件和小批生产螺纹工件的常用方法。

螺纹梳刀实质是多齿的螺纹车刀，一般有6～8个刀齿，分为车削与校准两部分。螺纹梳刀切削部分带有切削锥，担负主要的切削工作；校准部分廓形完整，起校准作用。用螺纹梳刀车削螺纹，生产效率高，但刀具结构复杂，适于中、大批量生产中车削细牙的短螺纹工件。普通车床车削梯形螺纹的螺距精度一般只能达到IT9～IT8级，在专门化的螺纹车床上加工螺纹，生产率或精度可显著提高。螺纹加工9.3二、螺纹的铣削加工螺纹铣削在螺纹铣床上用盘形铣刀或梳形铣刀进行。盘形铣刀主要用于铣削丝杠、蜗杆等工件上的梯形外螺纹。梳形铣刀用于铣削内、外普通螺纹和锥螺纹，由于是用多刃铣刀铣削，其工作部分的长度又大于被加工螺纹的长度，故工件只需要旋转1.25～1.5转就可加工完成"生产率很高。螺纹加工9.3螺纹的旋风铣削是用安装在刀盘上的多把成形刀，借助于刀盘旋转中心与工件中心的偏心量e来完成渐进式的高速铣削。加工时，刀盘的旋转轴线相对于工件轴线倾斜一个螺旋升角ψ，工件低速旋转（4～25r/min），刀盘与工件同向高速旋转（≥1000r/min），工件每转360°刀盘纵向进给一个导程，从而铣出螺纹，一般均为一次进给完成加工，生产率较盘铣刀铣削高3～8倍。螺纹加工9.3三、攻螺纹和套螺纹攻螺纹是用丝锥加工内螺纹，套螺纹是用板牙加工外螺纹。攻螺纹或套螺纹的加工精度取决于丝锥或板牙的精度。攻螺纹和套螺纹可用手工操作，亦可用攻螺纹夹头在车床!钻床!攻丝机和套丝机等专用机床上进行。箱体等零件上的小螺孔，在单件小批生产时，多用手工攻螺纹；成批或大批量生产时则采用攻螺纹夹头在普通钻床或专业组合机床上进行。螺纹加工9.3丝锥由工作部分和尾柄组成。工作部分和尾柄实际上是一个轴向开槽的外螺纹，分切削和校准两部分。切削部分担负着整个丝锥的切削工作，为使切削负荷能分配在各个刀齿上，切削部分一般做成圆锥形；校准部分有完整的廓形，用以校准螺纹廓形和起导向作用。柄部用以传递扭矩，其形状和尺寸视丝锥的用途不同而不同。螺纹加工9.3套螺纹使用圆板牙，它的基本结构是一个螺母，在端面上钻出几个排屑孔以形成刀刃，两端磨出切削锥，中间部分为校准齿。板牙的廓形因属内表面，很难磨制，因此，板牙的加工精度一般较低。螺纹加工9.3四、螺纹滚压螺纹滚压是用成形滚压模具使工件产生塑性变形以获得螺纹的加工方法。螺纹滚压一般在滚丝机、搓丝机或在附装自动开合螺纹滚压头的自动车床上进行，适用于大批量生产标准紧固件和其他螺纹连接件的外螺纹。滚压螺纹的外径一般不超过25mm，长度不大于100mm，螺纹精度可达2级，所用坯件的直径大致与被加工螺纹的中径相等。

搓螺纹两块带螺纹牙形的搓螺纹板错开1/2螺距相对布置，静板固定不动，动板作平行于静板的往复直线运动。当工件送入两板之间时动板前进搓压工件使其表面塑性变形而成螺纹。搓螺纹的直径范围为2.6～25mm，中径公差等级为7～5级，Ra值为1.6～0.8μm。螺纹加工9.3滚螺纹轮外圆周上具有与工件螺纹截面形状完全相同，但旋向相反的螺纹。滚螺纹时工件放在两个滚螺纹轮之间。两滚螺纹轮作同向等速旋转，带动工件旋转，同时一滚螺纹轮向另一滚螺纹轮作径向进给，从而逐渐挤压出螺纹。滚螺纹的工件直径为0.3～120mm，精度可达3级，表面粗糙度Ra值为0.8～0.2μm。滚螺纹生产率较搓螺纹低，可用来滚制螺钉、丝锥等。利用三个或两个滚轮，并使工件做轴向移动，可滚制丝杠。螺纹加工9.3五、螺纹磨削螺纹磨削是在螺纹磨床上加工精密螺纹，如螺纹量规、丝锥、精密丝杠及滚刀等，在车削或铣削之后，需在专用螺纹磨床上进行磨削。按砂轮截面形状不同分单片砂轮和多片砂轮磨削两种。单片砂轮磨削能达到的螺距精度为5～6级，表面粗糙度为Ra1.25～0.08μm，砂轮修整较方便。这种方法适于磨削精密丝杠、螺纹量规、蜗杆、小批量的螺纹工件和铲磨精密滚刀。多片砂轮磨削又分纵磨法和切入磨法两种。螺纹加工拉削加工的特点是什么？拉削加工适用于什么场合？试述拉削有几种方式，各有何优缺点及适用范围。综合轮切式圆孔拉刀的各类刀齿齿升量af

是如何确定的？在牛头刨床上如何加工T形槽和燕尾槽？试比较刨削加工与铣削加工在加工平面和沟槽时各自的特点。常用的螺纹加工方法有哪些？试比较它们的加工特点与适用范围。思考与练习题机械制造技术第10章精密和特种加工ContentsPage目录页03特种加工技术01精密、超精密及纳米加工技术02微机械加工技术TransitionPage过渡页03特种加工技术01精密、超精密及纳米加工技术02微机械加工技术10.1一、概述通常将加工精度在0.1～1μm，加工表面粗糙度在Ra0.1～0.02μm之间的加工方法称为精密加工；而将加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra0.01μm的加工方法称为超精密加工。精密、超精密加工主要包括下面三个领域：（1）超精密切削加工如采用金刚石刀具进行超精密切削，加工各种镜面。它成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜中的大型抛物面加工。（2）超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盘的涂覆表面加工和大规模集成电路基片的加工，以及高等级的量块加工等。（3）精密特种加工如在大规模集成电路芯片上，采用电子束、离子束的刻蚀方法制造图形，目前可以实现0.1μm线宽。精密、超精密及纳米加工技术10.1二、超精密机械加工工艺1.超精密切削加工工艺超精密切削加工工艺主要是超精密车削。

超精密切削的关键技术之一是超精密加工的刀具，它确保在亚微米和纳米条件下能够精确地切除一层极薄的材料。目前微小刀具的尺寸可达50～100μm，如果加工几何特征在亚微米甚至纳米级，刀具直径必须再缩小。

超精密加工还必须有高精度的机床来保证，机床最重要的元件是轴承和移动工作台。目前已广泛使用静压空气轴承和液压轴承，其回转精度在0.1μm以内，刚度为102～103N/μm。在短时间运动中精度可达数纳米。移动工作台的定位精度和直线性要求很高。精密、超精密及纳米加工技术10.12.超精密磨削精密磨削是利用精细修整的粒度为60＃～80＃的砂轮进行磨削，其加工精度可达1μm，表面粗糙度可达Ra0.025μm。超精密磨削是利用精细修整的粒度为W40～W5的砂轮进行磨削，其加工精度可达0.1μm，表面粗糙度可达Ra0.025～0.008μm。超精密磨削的特点：（1）精密磨床是超精密磨削的关键。（2）超精密磨削是一种超微量去除加工（3）超精密磨削是一个高精度、高稳定性的系统工程。精密、超精密及纳米加工技术10.13．超精密研磨与抛光研磨为次终加工工序，它将磨料及其附加剂涂于或嵌在研磨工具的表面，在一定的压力下压向被研磨工件，并借助工具与工件表面间的相对运动，从被研磨工件表面除去极薄的金属层，将平面度误差降低至数微米以下，并去前道工序（通常为磨削）产生的损伤层。使工件的形状、尺寸精度达到要求值，并降低表面粗糙度、减小加工变质层。

典型的超精密研磨方法有油石研磨、弹性发射加工，磁力研磨、电解研磨、浮动研磨抛光等。精密、超精密及纳米加工技术10.1研磨加工的特点：研磨加工时，有众多磨粒同时参与工作，单个磨粒所受载荷很小，可得到小于1μm的背吃刀量，实现微量切削；由于磨粒形状为随机分布，可实现多方向切削，磨粒的切削和破碎机率均等，可实现自动修锐；研具与工件接触时，在非强制性研磨压力作用下，自动地选择局部凸出处进行加工，仅切除两者凸出处的材料。从而使研具与工件相互修整并逐步提高精度。加工精度主要取决于工件与研具间的接触性质和压力特性，以及相对运动轨迹的形态等因素。在合适条件下，加工精度能超过机床本身的精度。精密、超精密及纳米加工技术10.1抛光是目前主要的表面终加工手段，目的是降低表面粗糙度并去除研磨形成的损伤层，获得光滑、无损伤的加工表面。抛光过程中材料去除量十分微小，约为5μm。将含微细磨料的抛光液喷洒在软质抛光垫上，利用机械、化学或电化学的作用，对工件的表面进行微细加工。抛光使用的磨粒是1μm以下甚至几纳米的微细磨粒，抛光垫可由沥青、石蜡、合成树脂、聚胺脂和人造革等软质材料制成，微小的磨粒被抛光垫弹性地夹持抛光工件。精密、超精密及纳米加工技术TransitionPage过渡页03特种加工技术02微机械加工技术01精密、超精密及纳米加工技术10.2一、概况

微型机电系统（MEMS）是指可以批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，甚至外围接口、通信电路和电源等于一体的微型器件或系统。其主要特点为体积小（特征尺寸范围为1nm～10mm），重量轻，耗能低，性能稳定；有利于大批量生产，降低生产成本；惯性小，谐振频率高，响应时间短；集约高技术成果，附加值高等。微型机电系统体积小，能耗低，智能化程度高，其应用领域十分广泛。例如：在生物医疗中，“智能药丸”微型机械可通过口服或皮下注射进入人体，探测和清除人体内的癌细胞，此外，还可用于视网膜手术、修补血管等。在工业领域，维修用的微型机械产品可以在狭窄空间和恶劣环境下进行诊断和修复工作。如在管路检修和飞机内部检修等场合使用。大量的微型机电系统又可以发挥集群优势，清除大机器锈蚀，检查和维修高压容器、船舶的焊缝。微机械加工技术10.2二、微机械加工技术1．半导体加工技术（1）光刻加工技术

光刻加工可分为两个阶段，第一阶段为原版制作，生成工作原版或工作掩膜，为光刻时的模板，第二阶段为光刻。微机械加工技术10.2（2）体微机械加工技术

体微机械加工是一种对硅衬底的某些部位用腐蚀技术有选择地去除一部分以形成微型机械结构的工艺，常用的主要有湿法腐蚀和干法腐蚀两种。湿法腐蚀是利用化学腐蚀的方法对硅片进行加工的技术，一般用各向同性化学腐蚀、各向异性化学腐蚀和电化学腐蚀。

干法腐蚀是利用粒子轰击时对材料的某些部位进行选择性腐蚀的方法，即采用等离子体腐蚀、离子束和溅射腐蚀、反应离子束腐蚀等工艺来腐蚀多晶硅膜、氧化硅膜、氮化硅膜以形成微型机械结构。（3）面微机械加工技术

面微机械加工技术是在硅表面根据需要生成多层薄膜，如二氧化硅、多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃膜层，在硅平面上形成所需要的形状，甚至是可动部件。

该技术的优点是在制造过程中所使用的材料和工艺与常规集成电路的生产有很强的兼容性，不必另外投资；再者，只要在制膜上略加改动，就可以用同样的方法制造出大量的不同结构。其最大的优势在于把机械结构和电子电路集成一起的能力，从而使微产品具有更好的性能和更高的稳定性。微机械加工技术10.22．LIGA技术和准LIGA技术

LIGA技术是一种由半导体光刻工艺派生出来的，采用光刻方法一次生成三维空间微型机械构件的方法，该技术的机理由深层X射线光刻、电铸成形及注塑成形三个工艺组成。它的主要工艺过程为X光光刻掩膜板的制作、X光深光刻、光刻胶显影、电铸成形、塑模制作、塑模脱模成形等。LIGA技术具有平面内几何图形的任意性、高深宽比、高精度、小粗糙度、原材料的多元性等突出优点，适用于多种金属、非金属材料制成大缩比的微型构件。微机械加工技术10.23．集成电路（IC）技术

这是一种发展十分迅速且较成熟的制作大规模电路的加工技术，在微型机械加工中使用较为普遍，是一种平面加工技术。但该技术的刻蚀深度只有数百纳米，且只限于制作硅材料的零部件。4．超微型机械加工和电火花线切割加工用小型精密金属切削机床及电火花、线切割等加工方法，制作毫米级尺寸左右的微型机械零件，是一种三维实体加工技术，加工材料广泛，但多是单件加工、单件装配，费用较高。5．键合技术键合技术是一种把两个固体部件在一定温度与电压下直接键合在一起的封装技术，期间不用任何黏接剂，在键合过程中始终处于固相状态。它可以是硅－玻璃静电键合，也可以是硅－硅直接键合。它可实现硅一体化微型机械结构，不存在界面失配问题，有利于提高器件性能。微机械加工技术TransitionPage过渡页03特种加工技术02微机械加工技术01精密、超精密及纳米加工技术10.3一、电火花加工1．加工原理电火花加工是利用脉冲放电对导电材料的腐蚀作用去除材料，以满足一定形状和尺寸要求的一种加工方法。特种加工技术10.32．电火花加工的工艺特点（1）可以加工任何高硬度、难切削的导电材料。在一定条件下也可加工半导体材料和非导电材料。（2）加工时“无切削力”，有利于小孔、薄壁、窄槽及各种复杂截面的型孔、曲线孔、型腔等零件的加工，也适用精密细微加工。（3）由于脉冲参数可根据需要任意调节，因而粗、半精、精加工可以在同一台机床上连续进行。精加工时，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm；通孔加工精度可达0.05～0.01mm；型腔加工精度可达0.1mm左右。（4）电火花加工设备结构比较简单，操作比较容易掌握。特种加工技术10.33．电火花加工的应用（1）通孔加工

可加工各种型孔（圆孔、方孔、条边孔、异形孔）、曲线孔（弯孔、螺纹孔）、小孔、微孔等，如落料模，复合模、级进模、喷丝孔等。（2）型腔加工

锻模、压铸模、挤压模、胶木模以及整体式叶轮、叶片等曲面零件的加工。（3）线切割加工

利用移动的细金属丝（钼丝、钨钼丝、黄铜丝）作电极，按所要求的轨迹切割工件。（4）回转共轭加工

将工具电极做成齿轮状和螺纹状，利用回转共轭原理，可分别加工相同模数不同齿数的内外齿轮和相同螺距、齿形的内外螺纹。（5）电火花回转加工

加工时将工具电极回转，类似钻削和磨削，可提高加工精度。这时工具电极可分别做成圆柱形和圆盘形。（6）金属表面强化（7）打印标记、仿形刻字等特种加工技术10.3特种加工技术10.3二、电解加工1．加工原理电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成形加工的一种方法。特种加工技术10.32．电解加工的特点和应用电解加工采用低电压（6～24V）、大电流（500～20000A）工作；能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或型腔（如锻模、叶片等）；生产效率较高，为电火花加工的5～10倍以上，在某些情况下比切削加工的生产效率还高；加工中无机械切削力或切削热；但加工精度不太高，平均精度为±0.1mm左右；附属设备较多，造价昂贵，占地面积大；另外电解液腐蚀机床，且容易污染环境。电解加工主要用于型孔、型腔、复杂型面、深小孔、套料、膛线、去毛刺、刻印等加工。可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削的金属材料（如淬火钢、高温合金、钛合金等），适于易变形或薄壁零件的加工。特种加工技术10.3三、激光加工1．加工原理激光是一种亮度高、方向性好、单色性好的相干光。由于激光发散角小和单色性好，在理论上可聚焦到尺寸与光的波长相近的小斑点上，加上亮度高，其焦点处的功率密度可达107

～1011W/cm2，温度可高至万摄氏度左右。在此高温下，坚硬的材料将瞬时急剧熔化和蒸发，并产生强烈的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。激光加工正是利用这种原理工作的。特种加工技术10.32．工艺特点（1）激光加工几乎可以加工一切金属和非金属材料，如硬质合金、不锈钢、陶瓷玻璃、金刚石及宝石等。（2）加工效率高，打一个孔只需要0.001s；易于实现自动化生产和流水作业。（3）加工时不用刀具，属非接触式加工。工件不产生机械加工变形，热变形极小，可加工十分精微的尺寸。例如，加工的微孔直径一般为0.01～1mm。最小可达0.001mm。（4）可通过空气、惰性气体或光学透明介质进行加工。特种加工技术10.33．激光加工的应用（1）激光打孔

激光打孔目前已应用于化纤喷丝头打孔、仪表中的宝石轴承打孔、金刚石拉丝模具加工等方面。（2）激光切割

所谓激光切割，实际就是在板材上连续地进行激光打孔，从而分割材料。（3）激光热处理

激光热处理是用激光对金属工件表面进行扫描，在极短时间内，工件表面被加热到淬火温度，并由于表面高温迅速向内部传导而又被冷却，从而使工件表面淬硬。（4）激光焊接

主要适于点焊和缝焊。激光焊接多用于晶体管元件及微型精密仪表的加工。特种加工技术10.3四、精密特种加工工艺1．电子束加工电子束加工是利用能量密度很高的高速电子流，在一定真空度的加工舱中使工件材料熔化、蒸发和气化而予以去除的高能束加工。电子束加工的特点是局部可聚集极高的能量密度，能加工难加工材料。电子束加工热应力变形小，故适于热敏材料的加工。电子束可汇集成几微米的小斑点，适于加工精密微细孔和窄缝。电子束加工可以分割成很多细束，故能实现多束同时加工。在真空条件下加工，工件被污染少，适于加工易氧化的材料。它的缺点是必须有真空设备和X射线防护壁。因为有一小部分电子能量会转化成X射线能量，因此限制了它的使用范围。电子束加工的应用范围几乎和激光加工一样，但是与激光加工相比，其能量密度高，射束直径可以聚得更小，能使加工更精密，因此电子束加工有其独特的应用领域，在半导体产业中有其特殊的地位。特种加工技术10.32．离子束加工离子束加工被认为是最有前途的超精密加工和微细加工方法。这种加工方法是利用氩（Ar）离子或其他带有10keV数量级动能的惰性气体离子，在电场中加速，以其动能轰击工件表面而进行加工。根据用途不同，离子束加工可以分为离子束溅射去除加工、离子束溅射镀膜加工及离子束溅射注入加工。离子束加工是一种很有价值的超精密加工方法，它不会像电子束加工那样产生热并引起加工表面的变形。它可以达到0.01μm的机械分辨率。离子束加工是一个能实现亚微米和纳米乃至原子级的超精密加工技术，目前主要用于离子刻蚀、离子磨、离子镀以及精微打孔、刻蚀、切割、研磨、抛光等。特种加工技术10.3五、超声波加工1．加工原理超声波