机械加工技术课件——第十章先进加工技术
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《机械加工方法》课件
铣削加工
总结词
高效加工，适用Βιβλιοθήκη 强详细描述铣削加工是利用铣床对金属材料进行切削的一种加工方法。铣床的主轴装有刀具，工件装夹在工作台 上，通过工作台的移动和刀具的旋转，对工件进行切削。铣削加工可以加工各种形状复杂的零件，如 平面、沟槽、齿形等。铣削加工具有较高的生产效率和加工精度，适用于大规模生产。
磨削加工
03 现代机械加工方法
CHAPTER
电火花加工
总结词
高效、高精度、高硬度材料的加工
VS
详细描述
电火花加工是一种利用电火花放电产生的 热量去除材料的加工方法。它适用于高效 加工高精度、高硬度材料，如淬火钢、硬 质合金等。电火花加工具有加工速度快、 精度高、表面质量好等优点，广泛应用于 模具、精密零件的加工制造。
激光加工
总结词
高能量密度、高精度、高效率的加工方式
详细描述
激光加工是一种利用高能激光束照射材料， 使材料迅速加热熔化、汽化或产生化学反应 的加工方法。激光加工具有高能量密度、高 精度、高效率等特点，适用于各种材料的切 割、打孔、焊接、表面处理等。激光加工在 汽车、航空、电子等领域应用广泛。
水切割加工
机械加工涉及的领域广泛，包括航空 、汽车、电子、能源等，是现代制造 业的基础。
机械加工的分类
根据加工方式，机械加工可分为 切削加工、铸造、焊接、压力加
工等。
根据加工精度，机械加工可分为 粗加工、半精加工、精加工和超
精加工等。
根据加工表面质量，机械加工可 分为粗糙度、波纹度、纹理等。
机械加工的应用领域
要点一
总结词
高效、安全、环保的非接触式加工方式
要点二
详细描述
水切割加工是一种利用高压水流对材料进行切割的加工方 法。相比传统的切割方式，水切割加工具有高效、安全、 环保等优点，适用于各种材料的切割，尤其适用于易燃易 爆等危险材料的加工。水切割加工精度高、速度快，在石 油、化工、消防等领域应用广泛。
机械加工工艺过程培训课件ppt
复合加工技术能够在一台设备上完成多种加工操作，具有高效率、高 精度等优点，未来将得到进一步发展。
个性化定制产品将越来越多
随着消费者需求的多样化，个性化定制产品将越来越多，对机械制造 企业的生产能力和技术水平提出更高要求。
谢谢观看
机械加工分类
根据加工方式的不同，机械加工 可分为切削加工和磨削加工两大 类。切削加工又可分为车削、铣 削、钻削、镗削、磨削等。
工艺流程及组成要素
工艺流程
制定工艺规程，选择定位基准和加工 方法，安排加工顺序和工序内容，确 定工艺参数及检验方法等。
组成要素
包括机床、夹具、刀具、量具等工艺 装备以及切削液、润滑油等辅助材料 。
冷却
以不同速度冷却，获得不 同的组织和性能。
热处理对零件性能影响
01
02
03
04
提高硬度和强度
通过淬火等热处理方法，可以 提高零件的硬度和强度，增加
耐磨性和抗疲劳性。
改善韧性
通过回火等热处理方法，可以 改善零件的韧性，减少脆性。
消除内应力
通过退火等热处理方法，可以 消除零件内部的内应力，减少
变形和开裂倾向。
机械加工工艺过程培训课件ppt
目录
• 机械加工工艺概述 • 切削原理及设备介绍 • 夹具设计原理及应用实例 • 量具使用与测量方法 • 热处理技术在机械加工中应用 • 表面处理技术在机械加工中应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
机械加工工艺概述
机械加工定义与分类
机械加工定义
利用切削工具或磨具去除或改变 工件材料形状、尺寸和表面质量 等，以达到预期设计要求的工艺 过程。
化学法特点
利用化学反应在材料表面形成新的化 合物或改变原有化合物的性质，如电 镀、化学镀、氧化等。
个性化定制产品将越来越多
随着消费者需求的多样化，个性化定制产品将越来越多，对机械制造 企业的生产能力和技术水平提出更高要求。
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机械加工分类
根据加工方式的不同，机械加工 可分为切削加工和磨削加工两大 类。切削加工又可分为车削、铣 削、钻削、镗削、磨削等。
工艺流程及组成要素
工艺流程
制定工艺规程，选择定位基准和加工 方法，安排加工顺序和工序内容，确 定工艺参数及检验方法等。
组成要素
包括机床、夹具、刀具、量具等工艺 装备以及切削液、润滑油等辅助材料 。
冷却
以不同速度冷却，获得不 同的组织和性能。
热处理对零件性能影响
01
02
03
04
提高硬度和强度
通过淬火等热处理方法，可以 提高零件的硬度和强度，增加
耐磨性和抗疲劳性。
改善韧性
通过回火等热处理方法，可以 改善零件的韧性，减少脆性。
消除内应力
通过退火等热处理方法，可以 消除零件内部的内应力，减少
变形和开裂倾向。
机械加工工艺过程培训课件ppt
目录
• 机械加工工艺概述 • 切削原理及设备介绍 • 夹具设计原理及应用实例 • 量具使用与测量方法 • 热处理技术在机械加工中应用 • 表面处理技术在机械加工中应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
机械加工工艺概述
机械加工定义与分类
机械加工定义
利用切削工具或磨具去除或改变 工件材料形状、尺寸和表面质量 等，以达到预期设计要求的工艺 过程。
化学法特点
利用化学反应在材料表面形成新的化 合物或改变原有化合物的性质，如电 镀、化学镀、氧化等。
机械加工技术教学课件PPT作者：陈永久蒿敬恪机械加工技术
切削温度增高，摩擦系数减小，变形减 小的缘故。在容易生成积屑瘤的中速范 围内（15～30m/min），因产生积屑瘤 使刀具实际前角增大，切削力减小。 切削脆性金属时，因为变形和摩擦均较 小，所以切削速度改变时切削力变化不 大。 二、 切削热
1. 切削热的来源和传散
切削热来源于切削层金属发生弹性变形 和塑性变形产生的热量以及切屑与前刀
模块一 金属切削的基本知识
课题一 切削运动和切削要素
一、 切削运动 (1) 主运动：形成机床切削速度或消耗 主要动力的工作运动。通常主运动的 速度最快，消耗功率最多。
(2) 进给运动：使工件的多余材料不断 地被去除的工作运动，进给运动可以是 连续运动，也可以是间歇运动，如车外 圆时纵向进给是连续运动，控制切削刃 切入深度的横向进给是间歇运动。通常， 进给运动的速度较慢，消耗功率较少。 各种切削加工，都具有特定的切削运动 (见图1-1)。切削运动的形式有旋转的、 直线的、连续的、间歇的等。一般主运 动只有一个，进给运动可以有一个或几
个。主运动和进给运动可由刀具和工 件分别完成，也可由刀具单独完成。
图1-1
二、 工件上形成的表面 在切削运动的作用下，工件上产生了3 个不断变化的表面(见图11)。 (1) 已加工表面：已经切去多余金属而 形成的表面。 (2) 过渡表面：工件上切削刃正在切削 的表面，并且是切削过程中不断变化着 的表面。 (3) 待加工表面：加工时即将被切去金 属层的表面。
1％～5％，也是计算进给系统零件强度 和刚度的依据。 (3) 背向力FP ：是切削合力沿工作平面垂 直方向上的分力，在基面内，与进给方 向垂直，即通过工件直径方向，故又称 径向力或吃刀抗力。因为切削在此方向 上的运动速度为零，所以FP不作功，但 会使工件弯曲变形，还会引起振动，对 表面粗糙度产生不利影响。
机械加工工艺资料课件
包括主运动和进给运动，主运动是切除工件上多余材料形成切屑的运动，进给 运动是使新的金属层不断投入切削的运动。
切削力
切削过程中刀具与工件之间相互作用产生的阻力，包括主切削力、背向力和进 给力，影响切削力的因素有工件材料、切削用量、刀具几何参数等。
刀具材料及选用原则
刀具材料
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等，各种材料具有不同的 性能特点和应用范围。
05
CATALOGUE
检测技术与质量控制在机械加工中应用
检测设备分类及使用场景介绍
传统检测设备
三坐标测量机
如卡尺、千分尺、高度规等，适用于对零 件尺寸、平面度、垂直度等进行简单测量。
适用于对复杂零件的三维尺寸、形位公差 等进行高精度测量，广泛应用于汽车、航 空航天等精密制造领域。
光学投影仪
激光扫描仪
选用原则
根据工件材料、加工要求、刀具寿命和加工成本等因素综合考虑，选用合适的刀 具材料和几何参数，以达到高效、经济的切削加工。
工件材料及性能要求
工件材料
常见的工件材料有碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属和非金 属材料等，各种材料具有不同的机械性能和加工性能。
性能要求
工件材料的性能要求包括力学性能（如强度、硬度、韧性等 ）、物理性能（如导热性、导电性等）和化学性能（如耐腐 蚀性、抗氧化性等），这些性能要求将直接影响切削加工的 难度和效果。
各种加工方法优缺点比较
车削优点
加工精度高、生产效率高、 适应范围广；缺点：设备 投资大、刀具磨损快、切 削力大。
铣削优点
生产效率高、加工表面质 量好、适应范围广；缺点： 刀具磨损快、切削力大、 成本较高。
刨削优点
结构简单、操作方便、成 本低；缺点：生产效率低、 加工精度低、劳动强度大。
切削力
切削过程中刀具与工件之间相互作用产生的阻力，包括主切削力、背向力和进 给力，影响切削力的因素有工件材料、切削用量、刀具几何参数等。
刀具材料及选用原则
刀具材料
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等，各种材料具有不同的 性能特点和应用范围。
05
CATALOGUE
检测技术与质量控制在机械加工中应用
检测设备分类及使用场景介绍
传统检测设备
三坐标测量机
如卡尺、千分尺、高度规等，适用于对零 件尺寸、平面度、垂直度等进行简单测量。
适用于对复杂零件的三维尺寸、形位公差 等进行高精度测量，广泛应用于汽车、航 空航天等精密制造领域。
光学投影仪
激光扫描仪
选用原则
根据工件材料、加工要求、刀具寿命和加工成本等因素综合考虑，选用合适的刀 具材料和几何参数，以达到高效、经济的切削加工。
工件材料及性能要求
工件材料
常见的工件材料有碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属和非金 属材料等，各种材料具有不同的机械性能和加工性能。
性能要求
工件材料的性能要求包括力学性能（如强度、硬度、韧性等 ）、物理性能（如导热性、导电性等）和化学性能（如耐腐 蚀性、抗氧化性等），这些性能要求将直接影响切削加工的 难度和效果。
各种加工方法优缺点比较
车削优点
加工精度高、生产效率高、 适应范围广；缺点：设备 投资大、刀具磨损快、切 削力大。
铣削优点
生产效率高、加工表面质 量好、适应范围广；缺点： 刀具磨损快、切削力大、 成本较高。
刨削优点
结构简单、操作方便、成 本低；缺点：生产效率低、 加工精度低、劳动强度大。
机械加工方法通用课件
环保性原则
考虑加工过程的环保要求，优 先选择低能耗、低污染的加工
方法，实现绿色制造。
机械加工方法优化策略
工艺流程优化
通过调整工艺流程、减少不必要的工序，提 高加工效率。
设备维护与更新
定期对设备进行维护保养，及时更新老旧设 备，提高设备利用率。
加工参数优化
合理选择刀具、切削液、切削速度等加工参 数，提高加工质量，降低能耗。
激光加工通过将高能激光 束聚焦成很小的光斑，对 工件进行局部加热或照射 ，使工件材料熔化、汽化 或发生化学反应，从而达 到去除材料或改变材料表 面的目的。
广泛应用于打标、切割、 焊接、表面处理等领域。
加工精度高、速度快、可 加工各种材料等。
设备成本较高、需要使用 保护气体或液体、对工件 的热影响较大。
钻削加工
总结词
详细描述
总结词
详细描述
钻削加工是一种使用钻床进 行钻孔和扩孔的加工方法。
钻削加工时，钻头安装在钻 床主轴上，钻头在钻孔过程 中高速旋转，同时钻床主轴 进给使钻头切入工件，完成
钻孔或扩孔作业。
钻削加工具有高效率、低成 本和高适应性的优点，广泛 应用于机械制造和建筑领域
。
通过选择不同类型和规格的 钻头，可以适应不同材料和 孔径的要求，同时通过调整 钻床的切削参数和进给量， 可以提高钻孔的效率和精度
水切割加工
总结词
详细描述
应用领域
优点
缺点
水切割加工是一种利用 高压水流对工件进行切 割的加工方法。
水切割加工通过将高压 水流从喷嘴中喷出，对 工件进行高速冲击，使 工件局部破裂、剥离或 切割开，从而达到去除 材料的目的。
广泛应用于陶瓷、玻璃 、石材、复合材料等硬 脆材料的切割和加工。
考虑加工过程的环保要求，优 先选择低能耗、低污染的加工
方法，实现绿色制造。
机械加工方法优化策略
工艺流程优化
通过调整工艺流程、减少不必要的工序，提 高加工效率。
设备维护与更新
定期对设备进行维护保养，及时更新老旧设 备，提高设备利用率。
加工参数优化
合理选择刀具、切削液、切削速度等加工参 数，提高加工质量，降低能耗。
激光加工通过将高能激光 束聚焦成很小的光斑，对 工件进行局部加热或照射 ，使工件材料熔化、汽化 或发生化学反应，从而达 到去除材料或改变材料表 面的目的。
广泛应用于打标、切割、 焊接、表面处理等领域。
加工精度高、速度快、可 加工各种材料等。
设备成本较高、需要使用 保护气体或液体、对工件 的热影响较大。
钻削加工
总结词
详细描述
总结词
详细描述
钻削加工是一种使用钻床进 行钻孔和扩孔的加工方法。
钻削加工时，钻头安装在钻 床主轴上，钻头在钻孔过程 中高速旋转，同时钻床主轴 进给使钻头切入工件，完成
钻孔或扩孔作业。
钻削加工具有高效率、低成 本和高适应性的优点，广泛 应用于机械制造和建筑领域
。
通过选择不同类型和规格的 钻头，可以适应不同材料和 孔径的要求，同时通过调整 钻床的切削参数和进给量， 可以提高钻孔的效率和精度
水切割加工
总结词
详细描述
应用领域
优点
缺点
水切割加工是一种利用 高压水流对工件进行切 割的加工方法。
水切割加工通过将高压 水流从喷嘴中喷出，对 工件进行高速冲击，使 工件局部破裂、剥离或 切割开，从而达到去除 材料的目的。
广泛应用于陶瓷、玻璃 、石材、复合材料等硬 脆材料的切割和加工。
常用机械加工方法PPT课件
1.生产效率高：由于拉刀是多齿刀具，同时参加工作的刀齿数较多，同时参与 切削的切削刃较长，并且在拉刀的一次工作行程中能够完成粗—半精—精加工， 大大缩短了根本工艺时间和辅助时间。
2.加工精度高，外外表粗糙度小：拉刀具有校准局部，其作用是校准尺寸，修光 外表，并可作为精切齿的后备刀齿。拉削的切削速度较低，切削过程比较平稳， 并可防止积屑瘤的产生。一般拉孔的精度为IT8～IT7，外表粗糙度Ra值为～
m。
3.拉床结构和操作比较简单：拉削只有一个主运动。但拉削时切削速度较低。刃 磨一次可以加工数以千计的零件，刀具磨损较慢，一把拉刀又可以重磨屡次。
4.拉刀本钱高：由于拉刀的结构和形状复杂,制造成精度和外表质量要求较高。
5.不能拉削加工盲孔、深孔、阶梯孔及有障碍的外外表,拉削不能纠正孔的位置 误差。
拉削的应用范围：
4.加工精度：加工精度一般为IT8～IT7，外表粗糙度Ra值为～ m。
铣削的主要应用：
铣削主要用来加工平面(包括水平面、垂直面和斜面)、沟槽、成形面和
切断等。单件、小批生产中，加工小、中型工件多用升降台式铣床(卧式 和立式两种)。 加工中、大型工件时可以采用龙门铣床。龙门铣床与龙门刨床相似，有
3～4个可同时工作的铣头，生产率高，广泛用于成批和大量生产中。在 单件小批生产中，有些盘状成形零件，也可以用立铣刀在立式铣床上加 工。
工作原理：利用移动的金属丝作工具 电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流， 利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割 加工的。
由于它利用的是丝电极，因此，只能 作轮廓切割加工。
常用电极丝有钼丝与铜丝，钼丝主要 用于往复走丝加工如快丝线切割，而铜丝 电极那么主要用于慢丝线切割，一次性加 工。
适用加工范围 加工各种精密模具：如冲模、复合模、 粉末冶金模、挤出模、塑料模、胶木模 等。
2.加工精度高，外外表粗糙度小：拉刀具有校准局部，其作用是校准尺寸，修光 外表，并可作为精切齿的后备刀齿。拉削的切削速度较低，切削过程比较平稳， 并可防止积屑瘤的产生。一般拉孔的精度为IT8～IT7，外表粗糙度Ra值为～
m。
3.拉床结构和操作比较简单：拉削只有一个主运动。但拉削时切削速度较低。刃 磨一次可以加工数以千计的零件，刀具磨损较慢，一把拉刀又可以重磨屡次。
4.拉刀本钱高：由于拉刀的结构和形状复杂,制造成精度和外表质量要求较高。
5.不能拉削加工盲孔、深孔、阶梯孔及有障碍的外外表,拉削不能纠正孔的位置 误差。
拉削的应用范围：
4.加工精度：加工精度一般为IT8～IT7，外表粗糙度Ra值为～ m。
铣削的主要应用：
铣削主要用来加工平面(包括水平面、垂直面和斜面)、沟槽、成形面和
切断等。单件、小批生产中，加工小、中型工件多用升降台式铣床(卧式 和立式两种)。 加工中、大型工件时可以采用龙门铣床。龙门铣床与龙门刨床相似，有
3～4个可同时工作的铣头，生产率高，广泛用于成批和大量生产中。在 单件小批生产中，有些盘状成形零件，也可以用立铣刀在立式铣床上加 工。
工作原理：利用移动的金属丝作工具 电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流， 利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割 加工的。
由于它利用的是丝电极，因此，只能 作轮廓切割加工。
常用电极丝有钼丝与铜丝，钼丝主要 用于往复走丝加工如快丝线切割，而铜丝 电极那么主要用于慢丝线切割，一次性加 工。
适用加工范围 加工各种精密模具：如冲模、复合模、 粉末冶金模、挤出模、塑料模、胶木模 等。
机械加工工艺过程培训课件ppt)ppt
总结词
航空航天零件的加工工艺要求极高，需 要克服材料难加工、精度要求高等挑战 。
VS
详细描述
航空航天零件多采用高强度、轻质材料， 如钛合金、铝合金等，加工难度较大。为 满足零件的力学性能和减重需求，常采用 特种加工工艺，如电火花加工、激光切割 等。同时，航空航天零件的加工精度要求 极高，需要进行精密测量和误差补偿，确 保零件的性能和安全性。
玻璃
具有透明、稳定和耐腐蚀 等特性，常用于制造光学 仪器、窗户和餐具等。
陶瓷
具有高硬度、耐高温和耐 腐蚀等特性，常用于制造 高级耐用品，如餐具和工 业用阀门等。
复合材料
玻璃纤维增强塑料
通过在塑料中加入玻璃纤维来提高其强度和刚度，常用于制造汽 车和飞机零部件。
碳纤维增强复合材料
由碳纤维和树脂等材料组成，具有高强度、轻量化和耐腐蚀等特性 ，广泛应用于航空、汽车和体育用品等领域。
02
机械加工工艺是制造业的核心技 术之一，广泛应用于汽车、航空 、电子、能源等领域。
机械加工工艺的重要性
机械加工工艺是实现产品设计的重要 手段，是制造业的基础和支撑。
高质量的机械加工工艺能够提高产品 质量、性能和可靠性，降低生产成本 和周期。
机械加工工艺的分类
01
02
03
04
根据加工方式的不同，机械加 工工艺可以分为切削加工、成 型加工、特种加工等类型。
机械加工工艺过程 培训课件
汇报人：可编辑 2023-12-23
目 录
• 机械加工工艺概述 • 机械加工工艺流程 • 机械加工工艺设备 • 机械加工工艺材料 • 机械加工工艺优化 • 机械加工工艺案例分析
01
机械加工工艺概述
机械加工工艺的定义
七.先进加工技术
生物工程
Bioengineering
制造工程
Manufacturing Engineering
生物制造
Biomanufacturing
组织和器官之假体与活体制造
பைடு நூலகம்
目的： 1. 提高生产率 2. 改善加工情况 实现： 1. 主轴的零传动：高速主轴单元——电主轴 2. 进给的零传动：直线电机
超高速加工的优点：
1. 显著提高生产效率 2. 切削力可以降低30%以上 3. 切削过程迅速，95%以上的切削热被切
屑带走，工件可以保持冷态。
4. 工作稳定振动小，远离了“机床——工 件——刀具”工艺系统的固有频率范围， 可加工非常精密，光洁的零件。
5. 表面残余应力很小。
不足： 目前只在铝合金和铸铁加工方面应用。 钢的超高速加工还有一些困难
四、超精密加工技术：
分为三种：一般加工、精密加工、超精密加工 动态变化的： 目前标准： 尺寸精度高于0.1μm 表面粗糙度高于0.025μm 形位精度高于0.1μm 从亚微米级向纳米级发展 机械去除法的极限：0.01μm。金刚刀车刀加工有
变形加工：热流动：锻造 粘滞流动：铸造、等静压成形、压铸、注塑 分子定向：液晶定向
超精密加工的要求： 高精度：静态和动态 高刚度：静刚度和动刚度 高稳定性 高度自动化，智能化：减少人为因素
目前超精密加工的主要手段： 1. 金刚石刀具超精密切削 2. 金刚石砂轮和CBN砂轮超精密磨削 3. 超精密研磨和抛光 4. 精密特种加工和复合加工
实现超精密加工的主要条件： 1. 超精密加工机床与装、夹具 2. 刀具、刀具材料、刃磨技术 3. 加工工艺 4. 加工环境控制（恒温、隔振、洁净控制等） 5. 测控技术
《机械加工技术》课件
促进产业发展
机械加工技术的发展对于推动相 关产业的发展具有重要意义，如 汽车、航空航天、电子等产业。
机械加工技术的发展历程
传统机械加工
传统机械加工主要依靠手工操作和简单的机械装置，加工精度和效率较低。
数控加工
随着计算机技术的不断发展，数控加工技术逐渐兴起，实现了加工过程的自动化和智能 化。
智能制造
切削刀具磨损形式
包括磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损等，这些磨损形 式相互作用，共同影响着刀具的寿命。
2023
PART 03
机械加工工艺流程
REPORTING
毛坯制造技术
铸造技术
通过将熔融的金属倒入模具中，冷却凝固后形 成毛坯。
锻造技术
通过施加外力使金属坯料变形，以获得所需形 状和性能的毛坯。
切削速度、进给量和切削 深度，是衡量切削运动大 小的三个重要参数。
切削用量选择原则
根据工件材料、加工精度 和刀具材料等条件，合理 选择切削用量，以提高加 工效率和降低成本。
刀具材料与几何参数
刀具材料的种类
01
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和立方氮化硼等。
刀具几何参数
02
包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等，对切削力、切
特点
机械加工技术具有高效、高精度、高 自动化的特点，能够满足各种复杂、 精密的零件加工需求，是现代制造业 中不可或缺的重要环节。
机械加工的重要性
保障产品质量
机械加工能够保证零件的尺寸、 形状和性能要求，提高产品的质 量和可靠性。
提高生产效率
通过高效的机械加工，可以快速 、准确地完成大量零件的加工， 提高生产效率，降低生产成本。
PART 05
机械加工工艺基础培训课件
机械加工工艺基础培训课件1. 介绍机械加工是制造业中的重要工艺环节之一，其目的是通过对原材料的切削、粉碎、成形等方式，使之达到所需尺寸和精度要求的加工方法。
本课程将介绍机械加工工艺的基础知识，包括主要的加工方法、加工设备和加工工件等内容。
2. 加工方法2.1 切削加工切削加工是通过切削工具对工件进行材料去除的一种加工方法。
常见的切削加工方法包括车削、铣削、钻削、镗削等。
每种切削加工方法都有其特定的工具和工艺参数。
2.1.1 车削车削是一种通过旋转刀具和工件之间的相对运动，将工件上多余的材料切除的加工方法。
常见的车削方式包括内径车削、外径车削、面车削等。
铣削是一种通过铣刀对工件进行切削的加工方法。
铣削可以实现各种形状的加工，如平面、曲面、齿轮等。
2.1.3 钻削钻削是一种通过钻头对工件进行切削的加工方法。
钻削可以用于加工圆孔、斜孔和倒角等。
镗削是一种通过镗刀对工件进行切削的加工方法。
镗削主要用于加工内径尺寸和表面粗糙度要求较高的零件。
2.2 成形加工成形加工是通过对材料的塑性变形来实现加工目的的方法。
常见的成形加工方法包括锻造、压铸、冲压、拉伸等。
2.2.1 锻造锻造是一种通过对材料施加压力和热能来改变其形状和组织结构的加工方法。
锻造通常用于加工金属材料，可以得到高强度和高韧性的零件。
2.2.2 压铸压铸是一种通过将熔化的金属注入模具中，通过压力使其冷却固化的加工方法。
压铸可以用于制造各种形状复杂的零件，常用于汽车等工业领域。
2.2.3 冲压冲压是一种通过模具对金属板材进行冲击、拉伸和折弯等变形的加工方法。
冲压可以实现批量生产，并可以加工出形状复杂的零件。
2.2.4 拉伸拉伸是一种通过施加力使金属材料发生塑性变形的加工方法。
拉伸常用于制造金属丝、金属管等细长零件。
3. 加工设备3.1 机床机床是机械加工的核心设备，用于完成各种切削和成形加工。
常见的机床有车床、铣床、钻床、磨床等。
3.1.1 车床车床是一种用于进行车削加工的机床。
机械加工工艺基础知识ppt课件
机械加工工艺基础知识
项目一 机械加工工艺规程概述
各种类型的机械零件，由于其结构形状、精度、表面质量、技术 条件和生产数量等要求各不相同，所以针对某一零件的具体要求在生 产实际中要综合考虑机床设备、生产类型、经济效益等诸多因素，确 定一个合适的加工方案，并合理安排加工顺序，经过一定的加工工艺 过程，才能制造出符合要求的零件。
.
15
2．分析产品零件图和装配图
目的：熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该 零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制 定依据，找出其主要技术要求和技术关键。
难点：零件的工艺性分析，工艺分析的目的，一是审 查零件的结构形状及尺寸精度、形状精度、相互位置精度、 表面粗糙度、材料及热处理等技术要求是否合理，二是通 过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制 定出合理的工艺规程。
.
3
例题：
下图所示齿轮轴零件，可采用两种不同的加工方案。 表1所示为第一方案的工艺过程；如果零件产量很大，则 可选用表2所示第二方案的工艺过程。
.
4
表1 第一方案的工艺过程
工序
内
容
设备
1 车端面，钻中心孔；调头车另一端面， 钻中心孔
车床
2 车大外圆端，割槽和倒角；调头车小 外圆端，割槽和倒角
车床
零件的工艺分析包括：技术要求分析、结构工艺分析 零件的结构工艺性，是指零件所具有的结构是否便于 毛坯制造，是否便于机械加工，是否便于装配拆卸。
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16
常用零件机械加工结构工艺性对照实例
.
1
一.生产过程和工艺过程
1.生产过程
生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系的劳 动过程的 总和。它不仅包括毛坯制造、零件加工、装配调试、检验出厂，而且还包 括生产准备阶段中生产计划编制、工艺文件制订、刀夹量具准备，生产辅 助阶段中原料与半成品运输和保管，设备维修和保养、刀具刃磨、生产统 计与核算等等。
项目一 机械加工工艺规程概述
各种类型的机械零件，由于其结构形状、精度、表面质量、技术 条件和生产数量等要求各不相同，所以针对某一零件的具体要求在生 产实际中要综合考虑机床设备、生产类型、经济效益等诸多因素，确 定一个合适的加工方案，并合理安排加工顺序，经过一定的加工工艺 过程，才能制造出符合要求的零件。
.
15
2．分析产品零件图和装配图
目的：熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该 零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制 定依据，找出其主要技术要求和技术关键。
难点：零件的工艺性分析，工艺分析的目的，一是审 查零件的结构形状及尺寸精度、形状精度、相互位置精度、 表面粗糙度、材料及热处理等技术要求是否合理，二是通 过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制 定出合理的工艺规程。
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3
例题：
下图所示齿轮轴零件，可采用两种不同的加工方案。 表1所示为第一方案的工艺过程；如果零件产量很大，则 可选用表2所示第二方案的工艺过程。
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4
表1 第一方案的工艺过程
工序
内
容
设备
1 车端面，钻中心孔；调头车另一端面， 钻中心孔
车床
2 车大外圆端，割槽和倒角；调头车小 外圆端，割槽和倒角
车床
零件的工艺分析包括：技术要求分析、结构工艺分析 零件的结构工艺性，是指零件所具有的结构是否便于 毛坯制造，是否便于机械加工，是否便于装配拆卸。
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16
常用零件机械加工结构工艺性对照实例
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1
一.生产过程和工艺过程
1.生产过程
生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系的劳 动过程的 总和。它不仅包括毛坯制造、零件加工、装配调试、检验出厂，而且还包 括生产准备阶段中生产计划编制、工艺文件制订、刀夹量具准备，生产辅 助阶段中原料与半成品运输和保管，设备维修和保养、刀具刃磨、生产统 计与核算等等。
机械加工工艺基础第十章切削加工先进技术
3．电火花加工应用
（1）电火花穿孔、成形加 工。包括穿孔和型腔加工两类。
（2）电火花小孔加工。 （3）电火花精密细微加工。 （4）电火花磨削。
二、电火花线切割加工
1．电火花线切割加工原理
快速走丝电火花线切割加工原理示意图
2．电火花线切割加工特点
（1）可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的 形状复杂的工件。
二、常用数控机床简介
1．数控车床
（1）数控车床的结构
（2）数控车床的特点
1）采用防护装置。 2）采用自动排屑装置。 3）工件装夹安全可靠。 4）可自动换刀。 5）主传动与进给传动分离。
2．数控铣床 （1）数控铣床的结构
（2）数控铣床的特点
1）工件加工的适应性强，灵活性好，能加工轮廓形状特 别复杂或难以控制尺寸的工件。
按我国目前情况，精密加工是指加工精度在0.1~10μm （相当于5以上），表面粗糙度值小于 0.16μm的加工方法。
精密加工中，精度高于0.1μm，表面粗糙度值小于 0.1μm的加工方法称为超精密加工。
1 第一节 数控加工 2 第二节 特种加工 3 第三节 精密加工 4 第四节 先进加工技术
第一节 数控加工
一、数控机床基础
1．认识数控与数控机床
数控——数字控制（ ，简称），是20世纪中期发展起 来的一种自动控制技术，是用数字化信号进行控制的一种 方法。
数控机床——用数字化信号对机床的运动及其加工过程 进行控制的机床，或者说是装备了数控系统用非常规的切削加工手段，利用电、 磁、声、光、热等物理及化学能量，直接施加于被加工 工件待加工部位，达到材料去除、变形以及改变性能等 目的的加工技术。
常用特种加工方法能量形式及适用范围
机械加工工艺基本知识PPT课件
电火花线切割加工原理：利用电极丝对 工件进行脉冲放电时产生的电蚀作用进行加工 。
第35页/共38页
电解加工原理：利用金属在电解液中发生 电化学阳极溶解的原理，将工件加工成形。
激光加工原理：利用光能经过透镜聚焦后 在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应对 材料进行加工。
第36页/共38页
表面强化工艺
毛坯 手工砂型铸 部分采用金属 机械造型、压力铸 造、自由锻 模铸造和模锻 造、模锻等
工人 技术熟练工 技术比较熟练 调整工要求技术较
人
工人
高，操作要求较低
第10页/共38页
（3）生产纲领与生产类型的关系
单件、小批量生产 低
成批生产 大批大量生产
设 备
工 人 技
要
术
求
水 平
高
高
低
生
产 率
低
高
高
生 产 成 本
床身加工的粗基准
第23页/共38页
（2）精基准的选择原则 ●基准重合原则：设计基准与定位基准重合。 尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可 避免因定位基准与设计基准不重合而引起的 定位误差，以保证加工面与设计基准间的位 置精度。
第24页/共38页
●基准统一原则：应使尽可能多的表面加工 时都用同一个定位基准，这样有利于保证各 加工面之间的位置精度。
低
第11页/共38页
7.2 工件的安装
将工件在机床上或夹具中加以定位和夹紧 的过程叫工件的安装或装夹。
定位是指保证工件在机床上或夹具中占有 正确的位置。
夹紧是指工件定位后将其固定，使其在加 工过程中承受切削力作用后仍能保持定位位置 不变。
第12页/共38页
7.2.1 定位 工件的六点定位原理
第35页/共38页
电解加工原理：利用金属在电解液中发生 电化学阳极溶解的原理，将工件加工成形。
激光加工原理：利用光能经过透镜聚焦后 在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应对 材料进行加工。
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表面强化工艺
毛坯 手工砂型铸 部分采用金属 机械造型、压力铸 造、自由锻 模铸造和模锻 造、模锻等
工人 技术熟练工 技术比较熟练 调整工要求技术较
人
工人
高，操作要求较低
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（3）生产纲领与生产类型的关系
单件、小批量生产 低
成批生产 大批大量生产
设 备
工 人 技
要
术
求
水 平
高
高
低
生
产 率
低
高
高
生 产 成 本
床身加工的粗基准
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（2）精基准的选择原则 ●基准重合原则：设计基准与定位基准重合。 尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可 避免因定位基准与设计基准不重合而引起的 定位误差，以保证加工面与设计基准间的位 置精度。
第24页/共38页
●基准统一原则：应使尽可能多的表面加工 时都用同一个定位基准，这样有利于保证各 加工面之间的位置精度。
低
第11页/共38页
7.2 工件的安装
将工件在机床上或夹具中加以定位和夹紧 的过程叫工件的安装或装夹。
定位是指保证工件在机床上或夹具中占有 正确的位置。
夹紧是指工件定位后将其固定，使其在加 工过程中承受切削力作用后仍能保持定位位置 不变。
第12页/共38页
7.2.1 定位 工件的六点定位原理
机械制造工艺基础第六版教案10-4
1、检查学生出勤情况和学习用具准备情况。
2、安定课堂秩序，集中学生注意力。
如何认识精密加工?精密加工是指在一定发展阶段，加工精度和表面质量比传统的加工方法能达到更高程度的加工工艺。
按我国目前情况，精密加工是指加工精度在0.1~10μm（相当于IT5以上），表面粗糙度值小于Ra 0.16μm的加工方法。
精密加工中，精度高于0.1μm，表面粗糙度值小于Ra 0.1μm的加工方法称为超精密加工。
§10－4先进加工技术一、先进加工技术的发展状况1．加工精度不断提高随着制造工艺技术的进步与发展，机械加工精度得到不断提高。
20世纪50年代末，已经实现了微米级的加工精度。
在最近的十年时间内，机械加工精度提高了1～2个数量级，达到10nm的精度水平。
预计在不久的将来，可实现原子级的加工和测量。
2．切削速度迅速提高一、组织教学（约2分钟）二、复习导入（约10分钟）以提问的形式检查学生上次课学习效果。
三、讲授新课（约70分钟）重点内容多媒体演示铣床，直观生动激发学生学习兴趣。
切削速度随刀具材料的变更而提高3．新型工程材料的应用4．自动化和数字化工艺装备的发展5．产品加工向少余量和无屑加工方向发展二、先进加工技术的分类1、超精密加工技术精密工程、微细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，具有广泛的应用领域，它包括了所有能使工件的几何精度和尺寸精度达到微米和亚微米范围的机械加工方法。
多媒体演示铣床，直观生动激发学生学习兴趣。
2、高速加工技术高速加工技术是指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造设备，可极大地提高材料切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。
高速切削加工目前主要用于难加工材料、超精密微细切削、复杂曲面的加工等。
3、微细加工技术微细加工是指加工尺度为微米级范围的加工方式。
微细加工起源于半导体制造工艺，加工方式十分丰富，包含了微细机械加工、各种现代特种加工、高能束加工等方式。
机械加工工艺过程培训课件ppt
选用原则
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，合理选择刀具材料，以提高刀具 耐用度和加工效率。
切削液作用与选用方法
切削液作用
冷却、润滑、清洗和防锈是切削液的主要作用，有助于降低 切削温度、减少刀具磨损、提高加工质量和延长刀具使用寿 命。
选用方法
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，选择适合的切 削液类型和浓度。同时，注意切削液的环保性和经济性。
超声波振动切削优点
超声波振动切削应用
适用于微小零件、薄壁零件等精密加 工领域。
提高加工精度和表面质量，延长刀具 寿命，减小切削变形。
激光辅助切削技术
01
02
03
激光辅助切削原理
利用高能激光束照射工件 表面，使局部材料瞬间熔 化或汽化，辅助刀具进行 切削加工。
激光辅助切削优点
提高切削效率、降低切削 力、减小刀具磨损、提高 加工精度和表面质量。
套类零件加工工艺
套类零件概述
加工工艺流程
套类零件是机械中用于定位和导向的环形 零件。
毛坯准备、粗加工内孔、粗加工外圆、半 精加工内孔、半精加工外圆、精加工内孔 、精加工外圆、检验。
加工方法
车削、磨削、镗削等。
加工难点与解决方案
薄壁套类零件的加工变形问题，采用径向 夹紧或胀力心轴装夹；深孔套类零件的加 工精度问题，采用镗削或浮动镗刀加工。
04
数控技术在机械加工中应用
数控设备简介及分类
数控设备定义
采用数字控制技术对机床进行控制的设备，实现自 动化加工。
数控设备分类
按控制方式可分为点位控制、直线控制和轮廓控制 ；按运动轨迹可分为点位控制系统、直线控制系统 和连续控制系统。
数控设备组成
通常由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、测量 反馈装置和机床本体等组成。
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，合理选择刀具材料，以提高刀具 耐用度和加工效率。
切削液作用与选用方法
切削液作用
冷却、润滑、清洗和防锈是切削液的主要作用，有助于降低 切削温度、减少刀具磨损、提高加工质量和延长刀具使用寿 命。
选用方法
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，选择适合的切 削液类型和浓度。同时，注意切削液的环保性和经济性。
超声波振动切削优点
超声波振动切削应用
适用于微小零件、薄壁零件等精密加 工领域。
提高加工精度和表面质量，延长刀具 寿命，减小切削变形。
激光辅助切削技术
01
02
03
激光辅助切削原理
利用高能激光束照射工件 表面，使局部材料瞬间熔 化或汽化，辅助刀具进行 切削加工。
激光辅助切削优点
提高切削效率、降低切削 力、减小刀具磨损、提高 加工精度和表面质量。
套类零件加工工艺
套类零件概述
加工工艺流程
套类零件是机械中用于定位和导向的环形 零件。
毛坯准备、粗加工内孔、粗加工外圆、半 精加工内孔、半精加工外圆、精加工内孔 、精加工外圆、检验。
加工方法
车削、磨削、镗削等。
加工难点与解决方案
薄壁套类零件的加工变形问题，采用径向 夹紧或胀力心轴装夹；深孔套类零件的加 工精度问题，采用镗削或浮动镗刀加工。
04
数控技术在机械加工中应用
数控设备简介及分类
数控设备定义
采用数字控制技术对机床进行控制的设备，实现自 动化加工。
数控设备分类
按控制方式可分为点位控制、直线控制和轮廓控制 ；按运动轨迹可分为点位控制系统、直线控制系统 和连续控制系统。
数控设备组成
通常由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、测量 反馈装置和机床本体等组成。
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(5) 加工后的表面边缘无毛刺残留。微观形貌“圆滑”；
目前在生产中应用的特种加工方法很多，它们的基本原理、特 性及适用范围见表14-1。
续表 14-1
第二节 电火花加工
电火花加工又称放电加工、电蚀加工(E1ectro－ Discharge Machining，简称EDM)，是一种利用脉冲放电产生的热能进行 加工的方法。其加工过程为：使工具和工件之间不断产生脉冲 性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属熔解、 气化而蚀除材料。放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。
激光加工装置由 激光器、聚焦光学系 统、电源、光学系统 监视器等组成，见图 14-2。
图14-2 激光加工原理图
2．激光应用
(1) 激光打孔
对于激光打孔，激光 的焦点位置对孔的质量影 响很大，如果焦点与加工 表面之间距离很大，则激 光能量密度显著减小，不 能进行加工。如果焦点位 置在被加工表面的两侧偏 离1mm左右时还可以进行 加工，此时加工出孔的断 面形状随焦点位置不同而 发生显著的变化。如图 14-3 所示。
第十章 先进加工技术
第一节 概述
特种加工与传统切削加工的不同点是：
(1) 主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去 除材料；多数属于“熔溶加工”的范畴。
(2) 工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克 刚”；
(3) 加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力；
(4) 主运动的速度一般都较低；理论上，某些方法可能成为“纳 米加工”的重要手段；
二、电子束加工
电子束加工是在真空条件下， 利用电流加热阴极发射电子束， 带负电荷的电子束高速飞向阳极， 途中经加速极加速，并通过电磁 透镜聚焦，使能量密度非常集中， 可以把一千瓦或更高的功率集中 到直径为5～10μm的斑点上，获 得高达109W/cm2左右的功率密度， 如图14-4所示。
图14-4 电子束加工原理
第四节 电化学加工
一、电化学加工概述
电化学加工（E1ectrochemical Machining，简称ECM）分四类：
⑴ 工件（作为阳极）溶解去除金属材料的电解加工——工件材 料减少，包括电解加工和电解抛光；
⑵ 工件（作为阴极）表层沉积金属的电镀、涂覆——工件材料 增加，包括电镀、局部涂镀、电铸和复合电镀；
图14-3 焦点位置对加工孔形状的影响
(2) 激光切割。 激光切割的原理与激光打孔基本相同。不同 的是，工件与激光束要相对移动。激光切割不仅具有切缝窄、速度 快、热影响区小、省材料、成本低等优点，而且可以在任何方向上 切割，包括内尖角。
(3) 激光焊接。 激光焊接与激光打孔的原理稍有不同，焊接 时不需要那么高的能量密度使工件材料气化蚀除，而只要将工件的 加工区烧熔使其粘合在一起。
缺表14－2
第三节 高能束加工
激光束（Laser Beam Machining——LBM）、电子束（Electron Beam Machining——EBM）、离子束（Ion Beam Machining—— IBM）统称为“三束”，由于其能量集中程度较高，又被称为 “高能束”，
一、激光加工
1．工作原理
激光焊接有下列优点：
① 激光照射时间短，焊接过程迅速，它不仅有利于提高生产率， 而且被焊材料不易氧化，热影响区小，适合于对热敏感性很强的材 料焊接。
② 激光焊接既没有焊渣，也不需去除工件的氧化膜，甚至可 以透过玻璃进行焊接，特别适宜微型机械和精密焊接。
③ 激光焊接不仅可用于同种材料的焊接，而且还可用于两种 不同的材料焊接，甚至还可以用于金属和非金属之间的焊接。
影响表面粗糙度的因素主要有：脉冲能量越大，加工速度越高，
Ra值越大；工件材料越硬、熔点越高，Ra值越小；工具电极的表面 粗糙度越大，工件的Ra值越大。
三、电火花加工的工艺方法分类及其应用
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，电火花加工 大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削和镗 磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面 强化与刻字六大类，它们的特点及用途如表14-2所示。
⑵ 电火花加工的局限性 ① 一般加工速度较慢 ② 存在电极损耗和二次放电 ③ 最小角部半径有限制
二、影响电火花加工精度和表面质量的主要因素
机床本身的各种误差，工件和工具电极的定位、安装误差都会 影响到电火花加工的精度。另外，与电火花加工工艺有关的主要因 素是放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定等。目 前，电火花加工的精度为0.01～0.05mm。
一、电火花加工基本原理与特点 1．电火花加工的工作原理
图14-1 电火花加工原理
2．电火花加工的特点
⑴ 电火花加工的优点： ① 适合于难切削材料的加工 ② 可以加工特殊及复杂形状的零件 ③ 主要用于加工金属等导电材料，一定条件下也可以加工半导 体和非导体材料。 ④ 加工表面微观形貌圆滑，工件的棱边、尖角处无毛刺、塌边； ⑤ 工艺灵活性大
电子束加工具有以下的特点： (1) 能量密度高 (2) 工件变形小 (3) 加工点上化学纯度高 (4) 可控性好
三、离子束工加
离子束加工原理与电子束加工类似，也是在真空条件下，将Ar、 Kr、Xe等惰性气体通过离子源电离产生离子束，并经过加速、集束、 聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。
离子加速到几十电子伏到几千电子伏时，主要用于离子溅射加 工；如果加速到一万到几万电子伏，且离子入射方向与被加工表面 成25°～30°角时，则离子可将工件子抛光等，当加速到几十万电子伏 或更高时，离子可穿入被加工材料内部，称为离子注入。
离子束加工具有下列的特点： (1) 易于精确控制 (2) 加工洁净 (3) 加工应力变形小
(4) 激光热处理
激光金属硬化处理的作用原理是，照射到金属表面上的激光能 使构成金属表面的原子迅速蒸发，由此产生的微冲击波会导致大量 晶格缺陷的形成，从而实现表面的硬化，激光处理法比高温炉处理、 化学处理以及感应加热处理有很多独特的优点，如快速、不需淬火 介质、硬化均匀、变形小、硬度高达60HRC以上、硬化深度可精确 控制等。
目前在生产中应用的特种加工方法很多，它们的基本原理、特 性及适用范围见表14-1。
续表 14-1
第二节 电火花加工
电火花加工又称放电加工、电蚀加工(E1ectro－ Discharge Machining，简称EDM)，是一种利用脉冲放电产生的热能进行 加工的方法。其加工过程为：使工具和工件之间不断产生脉冲 性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属熔解、 气化而蚀除材料。放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。
激光加工装置由 激光器、聚焦光学系 统、电源、光学系统 监视器等组成，见图 14-2。
图14-2 激光加工原理图
2．激光应用
(1) 激光打孔
对于激光打孔，激光 的焦点位置对孔的质量影 响很大，如果焦点与加工 表面之间距离很大，则激 光能量密度显著减小，不 能进行加工。如果焦点位 置在被加工表面的两侧偏 离1mm左右时还可以进行 加工，此时加工出孔的断 面形状随焦点位置不同而 发生显著的变化。如图 14-3 所示。
第十章 先进加工技术
第一节 概述
特种加工与传统切削加工的不同点是：
(1) 主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去 除材料；多数属于“熔溶加工”的范畴。
(2) 工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克 刚”；
(3) 加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力；
(4) 主运动的速度一般都较低；理论上，某些方法可能成为“纳 米加工”的重要手段；
二、电子束加工
电子束加工是在真空条件下， 利用电流加热阴极发射电子束， 带负电荷的电子束高速飞向阳极， 途中经加速极加速，并通过电磁 透镜聚焦，使能量密度非常集中， 可以把一千瓦或更高的功率集中 到直径为5～10μm的斑点上，获 得高达109W/cm2左右的功率密度， 如图14-4所示。
图14-4 电子束加工原理
第四节 电化学加工
一、电化学加工概述
电化学加工（E1ectrochemical Machining，简称ECM）分四类：
⑴ 工件（作为阳极）溶解去除金属材料的电解加工——工件材 料减少，包括电解加工和电解抛光；
⑵ 工件（作为阴极）表层沉积金属的电镀、涂覆——工件材料 增加，包括电镀、局部涂镀、电铸和复合电镀；
图14-3 焦点位置对加工孔形状的影响
(2) 激光切割。 激光切割的原理与激光打孔基本相同。不同 的是，工件与激光束要相对移动。激光切割不仅具有切缝窄、速度 快、热影响区小、省材料、成本低等优点，而且可以在任何方向上 切割，包括内尖角。
(3) 激光焊接。 激光焊接与激光打孔的原理稍有不同，焊接 时不需要那么高的能量密度使工件材料气化蚀除，而只要将工件的 加工区烧熔使其粘合在一起。
缺表14－2
第三节 高能束加工
激光束（Laser Beam Machining——LBM）、电子束（Electron Beam Machining——EBM）、离子束（Ion Beam Machining—— IBM）统称为“三束”，由于其能量集中程度较高，又被称为 “高能束”，
一、激光加工
1．工作原理
激光焊接有下列优点：
① 激光照射时间短，焊接过程迅速，它不仅有利于提高生产率， 而且被焊材料不易氧化，热影响区小，适合于对热敏感性很强的材 料焊接。
② 激光焊接既没有焊渣，也不需去除工件的氧化膜，甚至可 以透过玻璃进行焊接，特别适宜微型机械和精密焊接。
③ 激光焊接不仅可用于同种材料的焊接，而且还可用于两种 不同的材料焊接，甚至还可以用于金属和非金属之间的焊接。
影响表面粗糙度的因素主要有：脉冲能量越大，加工速度越高，
Ra值越大；工件材料越硬、熔点越高，Ra值越小；工具电极的表面 粗糙度越大，工件的Ra值越大。
三、电火花加工的工艺方法分类及其应用
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，电火花加工 大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削和镗 磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面 强化与刻字六大类，它们的特点及用途如表14-2所示。
⑵ 电火花加工的局限性 ① 一般加工速度较慢 ② 存在电极损耗和二次放电 ③ 最小角部半径有限制
二、影响电火花加工精度和表面质量的主要因素
机床本身的各种误差，工件和工具电极的定位、安装误差都会 影响到电火花加工的精度。另外，与电火花加工工艺有关的主要因 素是放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定等。目 前，电火花加工的精度为0.01～0.05mm。
一、电火花加工基本原理与特点 1．电火花加工的工作原理
图14-1 电火花加工原理
2．电火花加工的特点
⑴ 电火花加工的优点： ① 适合于难切削材料的加工 ② 可以加工特殊及复杂形状的零件 ③ 主要用于加工金属等导电材料，一定条件下也可以加工半导 体和非导体材料。 ④ 加工表面微观形貌圆滑，工件的棱边、尖角处无毛刺、塌边； ⑤ 工艺灵活性大
电子束加工具有以下的特点： (1) 能量密度高 (2) 工件变形小 (3) 加工点上化学纯度高 (4) 可控性好
三、离子束工加
离子束加工原理与电子束加工类似，也是在真空条件下，将Ar、 Kr、Xe等惰性气体通过离子源电离产生离子束，并经过加速、集束、 聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。
离子加速到几十电子伏到几千电子伏时，主要用于离子溅射加 工；如果加速到一万到几万电子伏，且离子入射方向与被加工表面 成25°～30°角时，则离子可将工件子抛光等，当加速到几十万电子伏 或更高时，离子可穿入被加工材料内部，称为离子注入。
离子束加工具有下列的特点： (1) 易于精确控制 (2) 加工洁净 (3) 加工应力变形小
(4) 激光热处理
激光金属硬化处理的作用原理是，照射到金属表面上的激光能 使构成金属表面的原子迅速蒸发，由此产生的微冲击波会导致大量 晶格缺陷的形成，从而实现表面的硬化，激光处理法比高温炉处理、 化学处理以及感应加热处理有很多独特的优点，如快速、不需淬火 介质、硬化均匀、变形小、硬度高达60HRC以上、硬化深度可精确 控制等。