精密成形技術(shù)

1、精密成形技術(shù)課程學(xué)習(xí)報(bào)告 班級(jí)：模具一班姓名：黃小龍學(xué)號(hào)：B11030315指導(dǎo)老師：王雷第一章精密與特種加工技術(shù) 1高精度加工：金剛石切削、超精密磨削、超精密研磨、拋光。 2特種加工 物理加工：電火花加工、等離子體加工、電子束加工、激光加工、原子束加工、微波加工、超聲波加工、噴射加工。 化學(xué)加工：化學(xué)能加工、光刻加工、精密電鑄、電解加工。第二章金剛石切削：在符合條件的機(jī)床和環(huán)境下，可以得到超光滑表面，表面粗糙度可達(dá)Ra0.020.005m,精度小于0.1m，可達(dá)到光學(xué)表面質(zhì)量的要求。第三章多精密和超精密磨削：是一種亞微米級(jí)的加工方法，正在向納米級(jí)發(fā)展，加工精度達(dá)到或高于0.1m、表面粗糙度低

2、于Ra0.025m的砂輪磨削方法，適宜于鋼、鐵材料及陶瓷、玻璃等脆硬材料。精密磨削加工機(jī)理：主要是靠砂輪的具有微韌性和等高性的磨粒實(shí)現(xiàn)的，多用于機(jī)床主軸、軸承、液壓閥件、滾動(dòng)導(dǎo)軌、量規(guī)等的精密加工。超精密磨削加工機(jī)理：精密磨削加工機(jī)床:具有高幾何精度，高剛度，低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，減少振動(dòng)，減少熱變形、微量進(jìn)給裝置。砂帶磨削特點(diǎn)：砂帶與工件是柔性接觸，磨粒載荷小而均勻，砂帶磨削工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.050.01m；靜電植砂法制作的砂帶使磨粒具有方向性，力、熱作用小，有較好的切削性，有效地減少了工件變形和表面燒傷，工件尺寸精度可達(dá)50.5m，平面度可達(dá)1m：磨削效率高，可以與銑削和砂輪磨削媲

3、美；砂輪制作方便，無(wú)燒結(jié)、動(dòng)平衡等問(wèn)題；砂帶磨削有廣闊工藝性、應(yīng)用范圍和很強(qiáng)的適應(yīng)性。砂帶磨削機(jī)理：砂帶磨削時(shí)，砂帶經(jīng)接觸輪與工件被加工表面接觸，由于接觸輪的外緣材料一般都是有一定硬度的橡膠或塑料，是彈性體；同時(shí)砂帶的基地材料是紙、布或聚酯薄膜，也有一定的彈性。第四章電火花加工是一種利用熱能進(jìn)行加工的常用特種加工方法，不接觸的工具與工件之間由于不斷的脈沖性火花放電，產(chǎn)生局部、瞬時(shí)的高溫把金屬材料逐步蝕除掉，以達(dá)到最終要求的幾何形狀與表面質(zhì)量?；驹恚涸谝欢ń橘|(zhì)中，基于工具電極和工件之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕作用來(lái)蝕除多余的材料，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量加工要求的一種工藝方法。主要

4、應(yīng)用與分類：廣泛用于模具制造，以解決難加工材料及復(fù)雜形狀零件的加工問(wèn)題。按工藝過(guò)程中工件與工具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和用途來(lái)分，可分為：電火花穿孔成型加工、電火花線切割加工、電火花磨削和鏜削、電火花同步共軛回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、電火花銑削加工、電火花表面強(qiáng)化及刻字。加工機(jī)床：工作液：型孔加工；電火花線切割加工是在電火花加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，用線狀電極依靠火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割加工， 特點(diǎn)：1.它以直徑為0.030.35mm的金屬絲作為電極工具，不需要特定形狀的電極，只需輸入控制程序即可進(jìn)行加工。主要切割各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性和高脆性的導(dǎo)電材料，如淬火剛、硬質(zhì)合金等。 2.由于電極工具是直

5、徑較小的細(xì)絲，故加工工藝參數(shù)的范圍較小，可加工微細(xì)異型孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件。 3.能加工各種沖模、凸輪、樣板等外形復(fù)雜的精密零件，尺寸精度可達(dá)0.020.01mm，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6m。 4.由于切縫很窄，切割時(shí)只對(duì)工件材料進(jìn)行套料加工，故余料還可以利用。 5.自動(dòng)化程度高，操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 6加工周期短，成本低。 應(yīng)用范圍:應(yīng)用最廣泛，加工各類模具，包括切割凸模和凹模，其次是加工二維、三維直紋曲面的零件，有時(shí)也用于加工微細(xì)槽、任意曲線窄縫，以及各種導(dǎo)電材料和半導(dǎo)體材料和稀有金屬、貴重金屬的切斷等。 加工設(shè)備：高速走絲電火花切割機(jī)床和低速走絲電火花切割機(jī)床。 加工原理：用移動(dòng)的

6、細(xì)金屬絲作為工具電極，基于電極間脈沖放電時(shí)的電火花腐蝕原理。表面質(zhì)量的主要參數(shù)：表面粗糙度、表面變質(zhì)層和表面力學(xué)性能。激光加工：加工機(jī)理是激光發(fā)射的是一種經(jīng)受激輻射產(chǎn)生的加強(qiáng)光，因此，發(fā)光物質(zhì)中基本是有組織的、相互關(guān)聯(lián)的產(chǎn)生光的發(fā)射，發(fā)出的光具有相同頻率、方向、偏振性和嚴(yán)格的相位關(guān)系。導(dǎo)致激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。 主要應(yīng)用：1.孔加工，激光打孔應(yīng)用于特殊零件或特殊材料上加工孔，加工微孔的直徑可以達(dá)到幾微米，可以連續(xù)打孔，效率很高， 2.切割加工，激光切割范圍廣、切割速度高、切縫窄、熱影響區(qū)小、加工柔性大等優(yōu)點(diǎn)，可以加工各種金屬和非金屬板材，還可以透過(guò)玻璃切割真空管內(nèi)的燈絲

7、，這是任何其他方法那以實(shí)現(xiàn)的。與激光打孔原理基本相同，所不同的是切割時(shí)，工件與激光束要有相對(duì)移動(dòng) 3.激光焊接，激光加工特點(diǎn)：聚焦后的激光有很高的功率密度（105107W/cm2）焊接以深熔方式進(jìn)行，可以焊接一般焊接方法難以焊接的材料，焊后無(wú)需熱處理，適合于某些對(duì)熱輸入敏感的材料的焊接，激光能發(fā)射、透射，能在空間傳播相當(dāng)距離而衰減很小，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離或一些難以接近的部位的焊接，激光可以通過(guò)光導(dǎo)纖維、棱鏡等光學(xué)方法彎曲傳輸、偏轉(zhuǎn)、聚焦，激光在大氣中損耗不大，可以穿過(guò)玻璃等透明物體適用于在玻璃制成的封閉容器里焊接鈹合金等劇毒材料，屬于非接觸焊接，不需真空設(shè)備。 4.表面強(qiáng)化與熱處理，是在材料表面形

8、成一定厚度的處理層，可以改善材料表面的力學(xué)性能、冶金性能、物理性能，從而提高零件的耐磨、耐蝕、耐疲勞等一系列性能，以滿足各種不同的使用要求。激光淬火過(guò)程中很大的過(guò)熱度和過(guò)冷度使得淬硬層的晶粒極細(xì)、位錯(cuò)密度極高且在表層形成壓應(yīng)力，進(jìn)而可以大大提高工件的耐磨性、抗疲勞、耐腐蝕、抗氧化等性能，延長(zhǎng)工件的使用壽命。淬火層深度一般為0.71.1mm，淬火層硬度比常規(guī)淬火約高20%。 5.激光打標(biāo)，是利用高能量密度的激光對(duì)工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。優(yōu)勢(shì)：激光打標(biāo)與工件之間沒(méi)有加工力的作用，具有無(wú)接觸，無(wú)切削力，熱影響小的優(yōu)點(diǎn)，保證了工件的原

9、有精度，激光刻畫精細(xì)，采用激光標(biāo)刻技術(shù)制作的標(biāo)記偽造和更改都非常困難，對(duì)產(chǎn)品防偽極為重要。 6.激光清洗，清洗過(guò)程是由高強(qiáng)度、短脈沖激光與污染層之間的相互作用所導(dǎo)致的光物理反應(yīng)。 物理原理：激光器發(fā)射的光束被需處理表面上的污染層所吸收。大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體，產(chǎn)生沖擊波。沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。光脈沖寬度必須足夠短，以避免使被處理表面遭到熱積累的破壞。 7激光微加工，激光化學(xué)加工技術(shù)，準(zhǔn)分子激光微型機(jī)械加工技術(shù)，飛秒激光微細(xì)加工電子束加工；加工設(shè)備，主要由電子槍系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等組成。 電子槍,是獲得電子束的裝置，包括電子發(fā)射陰極、控制柵極和加速陽(yáng)極，陰極

10、經(jīng)電流加熱發(fā)射電子，帶負(fù)電荷的電子高速飛向高電位陰極的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)加速極加速，又通過(guò)電磁透鏡把電子束聚焦成很小的束斑， 真空系統(tǒng)因?yàn)檎婵罩须娮硬拍芨咚龠\(yùn)動(dòng)，發(fā)射陰極不會(huì)在高溫下氧化，同時(shí)防止被加工表面和金屬蒸氣氧化。 加工機(jī)理：電子束加工是在真空條件下，利用聚焦后能量密度極高的電子束，以極高的速度沖擊工件表面的極小面積上，在極短時(shí)間內(nèi)（幾分之一微秒），其能量大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽潜粵_擊部分的工件材料達(dá)到幾千攝氏度以上的高溫，從而引起材料的局部融化和氣化，而實(shí)現(xiàn)加工的目的。稱之為電子束熱加工。電子束加工的另一種是利用電子束流的非熱效應(yīng)。功率密度較小的電子束流和電子膠相互作用，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，產(chǎn)生

11、輻射化學(xué)或物理效應(yīng)，使電子膠的分子鏈被切斷或重新組合而形成分子量的變化以實(shí)現(xiàn)電子束的曝光。主要應(yīng)用：1.高速打孔，目前最小加工直徑可達(dá)0.003mm左右，在人造革、塑料上用電子束大量微孔，可以具有如真皮革那樣的透氣性。電子束打孔還能加工深孔，孔的深徑比大于10:1，還可以加工玻璃、陶瓷、寶石等脆性材料時(shí)，由于在加工部位的附近有很大的溫差，容易引起變形以至于破裂，所以在加工前和加工時(shí)，需要電阻爐或電子束進(jìn)行預(yù)熱。 2切割加工，用電子束切割的復(fù)雜型面，其切口寬度為63m，邊緣表面粗糙度可控制在Rmax0.5m左右。 3電子束焊接，當(dāng)能量密度高的電子束轟擊焊件表面時(shí)，使焊件接頭處的金屬熔融，在電子束

12、連需不斷的地轟擊下，形成一個(gè)被熔融金屬環(huán)繞著的毛細(xì)管狀的蒸汽管，由于焊接速度快，所以電子束焊接的焊縫深而窄，變形小，電子束焊接可以焊接難熔金屬，也可焊接化學(xué)性能活潑的金屬。優(yōu)點(diǎn)與局限性：電子束可以微細(xì)的聚焦，最小直徑可達(dá)0.1m，是一種精密微細(xì)的加工方法，能量密度高，生產(chǎn)效率高，是非接觸式加工，不產(chǎn)生應(yīng)力和變形，材料適應(yīng)性廣，原則上各種材料均可加工，特別適用于特硬、難熔金屬和非金屬材料，可以通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)對(duì)電子束的強(qiáng)度、位置、聚焦等直接進(jìn)行控制，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。加工速度高，整個(gè)加工系統(tǒng)在真空中加工，無(wú)氧化，特別適合于加工高純度半導(dǎo)體材料和易于氧化的金屬。一般只用于加工微孔、窄縫極微小的特形表面

13、，且需要真空設(shè)施及數(shù)萬(wàn)伏的高壓系統(tǒng)，設(shè)備價(jià)格昂貴。離子束加工；加工機(jī)理，是電弧放電使氣體電離成過(guò)熱的等離子氣體流束，利用高溫、高速的等離子電弧及其焰流，使工件材料融化、蒸發(fā)和氣化并被吹離基體，使工件材料改變性能，或在其上涂覆的特種加工。加工系統(tǒng)簡(jiǎn)單的等離子體加工裝置有手持等離子體切割器和小型手提式裝置，比較復(fù)雜的有程序控制的設(shè)備、多噴嘴的設(shè)備，還有光學(xué)跟蹤的設(shè)備，工作臺(tái)尺寸達(dá)13.4m*25m,切割速度為506100mm/min。切割用的直流電源空載電壓一般為300v左右，用氬氣作為切割氣體時(shí)空載電壓可以降低為100V左右，使用的噴嘴材料一般為純銅或鋯銅。加工精度與表面質(zhì)量：加工速度很高，等離

14、子體切割加工的切邊斜度一般為2度到7度，切割加工后的表面粗糙度通常為Ra1.63.2m,熱影響層分布的深度為15mm。主要應(yīng)用：1.等離子體加工已廣泛應(yīng)用于切割各種金屬材料，特別是不銹鋼、銅、鋁的成形切割。2.等離子體弧焊接已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，使用的氣體為氬氣。3.等離子體弧還用于各種合金鋼的熔煉，速度快，質(zhì)量好。4.等離子體表面加工技術(shù)還可以提高某些金屬材料的硬度,例如，使鋼板表面氮化可以大大提高鋼材的硬度。在氧等離子體中，采用微波放電，可使硅、鋁等進(jìn)行氧化，制成高純度的氧化硅和氧化鋁。5.等離子體還可以用于人造器官的表面加工。優(yōu)點(diǎn)與局限性：1.導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性能好 2.高溫、能量密度大，工藝

15、參數(shù)可調(diào)，電弧穩(wěn)定。第五章電化學(xué)加工：是利用電與化學(xué)理論方法，對(duì)工件進(jìn)行加工的，基本原理：溶液中的離子按照規(guī)定的方向移動(dòng)，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，析出金屬，沉積在陰極的過(guò)程叫電沉積加工，在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶解、蝕除金屬的過(guò)程叫電解加工。電解加工:原理，加工時(shí)，工件接直流電源的正極，工具接電源的負(fù)極，工具向工件緩慢進(jìn)給，使兩極之間保持較小的間隙（0.11mm），具有一定的壓力（0.491.96MPa）的電解液從間隙中流過(guò)，這時(shí)陽(yáng)極工件的金屬被逐漸電解腐蝕，電解產(chǎn)物被高速的電解液帶走。直至工件表面形成與陰極工具基本形似的形狀為止。工藝特點(diǎn)：加工范圍廣，生產(chǎn)效率高，且加工生產(chǎn)率不直接受加工精度和表面粗

16、糙度的限制。加工質(zhì)量好，可用于加工薄壁和易變形零件，工具陰極無(wú)損耗。局限性：加工精度和加工穩(wěn)定性不高，單件小批量生產(chǎn)的成本高。加工設(shè)備：直流電源，電解液循環(huán)系統(tǒng)，裝夾工具電動(dòng)機(jī)和工件機(jī)床、夾具系統(tǒng)等，電解加工主要工藝指標(biāo)及其影響因素：1.加工速度及其影響因素，電化學(xué)加工的生產(chǎn)率，是以單位時(shí)間內(nèi)去除或沉積的金屬量多少來(lái)衡量的。金屬的電化學(xué)當(dāng)量和生產(chǎn)關(guān)系，電化學(xué)加工時(shí)，電極上溶解或析出物質(zhì)的量，與電解電流I大小與電解時(shí)間t成正比。電流密度和生產(chǎn)關(guān)系，蝕除速度與該處的電流密度成正比，電流密度越高，蝕除速度和生產(chǎn)率也越高。電極間隙大小與蝕除速度的關(guān)系：電極間隙越小，電解液的電阻也越小，電流密度就越大，

17、因此，蝕除速度就越高，2加工精度及其影響：電解加工時(shí)因工件與陰極工具表面有較大的加工間隙（0.22mm)，而且電解液不像煤油那樣有較大的絕緣電阻，間隙稍大（大于0.05mm左右），火花擊穿不了加工間隙，使放電過(guò)程自然停止，可以獲得較好的成型密度，電阻率很低，電極間隙較大。3.表面質(zhì)量及其影響因素：無(wú)論是電解加工或電鍍、電鑄、刷鍍加工，都有較好的表面質(zhì)量，沒(méi)有切削加工、電火花加工后的表面破壞層、變質(zhì)層，也沒(méi)有“刀花”，一般表面粗糙度值可在Ra0.80.9m以下，這是因?yàn)殡娀瘜W(xué)加工是以原子、分子逐層進(jìn)行的。主要應(yīng)用：1.深孔加工，深徑比大于5的深孔，用傳統(tǒng)方法加工，刀具磨損嚴(yán)重，表面質(zhì)量差，加工效

18、率低，用電解加工，效率高，加工精度高，表面粗糙度低。2型孔加工：在生產(chǎn)中常遇到一些復(fù)雜、尺寸較小的通孔或不通孔，機(jī)械加工困難，電解加工，生產(chǎn)效率高。3.型腔加工，在對(duì)模鍛消耗量比較大、精度要求不太高的煤礦機(jī)械、汽車拖拉機(jī)等制造廠。4.套料加工，用套料加工方法可以加工等截面的大面積異型孔或用于加工等截面薄形零件的下料。5.片葉加工。6.電解去毛刺：7.電解刻字。8. 電解拋光，是利用金屬在電解液中電化學(xué)陽(yáng)極的溶解對(duì)工件表面進(jìn)行腐蝕拋光，是一種表面光整加工方法。電解拋光的效率要比機(jī)械拋光高，而且拋光后的表面除了常常生成致密牢固的氧化膜等膜層外，不會(huì)產(chǎn)生加工變質(zhì)層，也不會(huì)造成新的表面殘余應(yīng)力，且不受

19、被加工材料硬度和強(qiáng)度的限制，電鑄加工.加工原理：用可導(dǎo)電的原模做陰極，用電鑄材料的金屬鹽溶液做電鑄鍍液，在直流電源的作用下，陽(yáng)極上的金屬原子失去電子成為金屬離子而沉積鍍覆在陰極原模表面，陽(yáng)極金屬源源不斷成為金屬離子補(bǔ)充溶解進(jìn)入電鑄鍍液，保持濃度不變，陰極原模上電鑄層不斷加厚，當(dāng)達(dá)到預(yù)定厚度即可取出，即可獲得與原模型面凸凹相反的電鑄件。主要特點(diǎn)：能精確、精密復(fù)雜型面和細(xì)微紋路，能獲得高尺寸精度、表面粗糙度小于Ra0.1m復(fù)制品，借助石膏、石蠟等原模材料，可以把復(fù)雜零件的內(nèi)表面轉(zhuǎn)化為外表面，外表面轉(zhuǎn)化為內(nèi)表面，再電鑄復(fù)制，適用性廣泛。主要應(yīng)用：復(fù)雜精細(xì)的表面輪廓花紋，制造復(fù)雜、高精度的空心零件和薄

20、壁零件。 復(fù)制注塑用的模具、電火花型腔加工用的電極工具。 制造表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊、反光鏡、表盤、異型孔噴嘴等特殊零件?；驹O(shè)備：電鑄加工的主要設(shè)備有，電鑄槽、直流電源、攪拌和循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)。工藝過(guò)程：原模設(shè)計(jì)及材料選用、原模的表面處理、電鑄溶液、襯背、脫模。電刷鍍加工：加工原理，轉(zhuǎn)動(dòng)的工件接直流電源的負(fù)極，正極與鍍筆相連，鍍筆端部的不溶性石墨電極用外包尼龍的脫脂棉套包住，鍍液飽蘸在脫脂棉中，多余的鍍液流回容器中，鍍液中的金屬正離子在電場(chǎng)的作用下在陰極表面獲得電子而沉積涂鍍?cè)陉帢O表面，可達(dá)到0.001mm直至0.5mm以上的厚度。電刷鍍的特點(diǎn)：1.不需要鍍槽，可以對(duì)局部表面刷鍍，設(shè)

21、備、操作簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)性靈活，不受工件大小限制，2.刷鍍液種類、可刷鍍金屬比槽鍍多，選用更改方便，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)合鍍，3.鍍層與基體金屬的結(jié)合力比槽鍍的牢固，鍍刷速度比槽鍍快，鍍層厚薄可控性強(qiáng)。4.因工件與鍍筆之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故一般都需人工操作，很難實(shí)現(xiàn)高效率的大批量生產(chǎn)。應(yīng)用范圍：修復(fù)零件磨損表面，恢復(fù)尺寸和幾何形狀，實(shí)施超差品補(bǔ)救。填補(bǔ)零件表面上的劃傷、凹坑、斑蝕、孔洞等缺陷，如機(jī)床導(dǎo)軌、活塞液壓缸、印制電路板的修補(bǔ)。大型、復(fù)雜、單個(gè)小批量工件的表面局部鍍鎳、銅、鋅、鎘、鎢、金、銀等防腐層，改變表面性能?；驹O(shè)備：電源、鍍筆、鍍液及泵、回轉(zhuǎn)臺(tái)。工藝過(guò)程：表面預(yù)加工、清洗除油、除銹、活化處理、鍍底層

22、、鍍尺寸層和工作層、鍍后清洗。應(yīng)用舉例：整形、涂保護(hù)漆、涂油、對(duì)待鍍表面兩側(cè)的保護(hù)、鍍低層、修平等。復(fù)合鍍加工：原理與分類，復(fù)合鍍是在工件表面鍍金屬鎳和鈷的同時(shí)，將磨料作為鍍層的一部分也一起鍍到工件表面上去。第六章化學(xué)銑切加工：加工原理：是利用化學(xué)液對(duì)工件表面溶解的一種加工技術(shù)，即利用化學(xué)腐蝕原理加工工件的一種方法，通過(guò)對(duì)化學(xué)溶液的有效控制，從工件上預(yù)先確定的部位、范圍與深度上去除基體材料，從而獲得所需加工尺寸和尺寸精度，先把工件非加工表面用耐腐蝕性涂層保護(hù)起來(lái)，需要加工的表面露出來(lái)，侵入到化學(xué)溶液中進(jìn)行腐蝕，使特定部位的金屬溶解去除，從而達(dá)到加工的目的。特點(diǎn)：可加工任何難切削的金屬材料，且不

23、受任何硬度和強(qiáng)度的限制。適用于大面積加工，可同時(shí)加工多件。加工過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力、裂紋、毛刺等缺陷，表面粗糙度可達(dá)Ra2.51.25m.工藝過(guò)程操作簡(jiǎn)單，加工截面形狀不受限制，但不宜用于細(xì)深孔、窄深槽、窄凸臺(tái)等幾何結(jié)構(gòu)加工。加工精度較低，且易受原材料狀態(tài)影響與限制。腐蝕液對(duì)設(shè)備和人體有一定危害，故須有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于較大工件的金屬表面厚度的減薄加工，銑切厚度一般小于13mm。也可用在厚度小于1.5mm薄壁零件上加工復(fù)雜型孔。工藝過(guò)程：涂覆保護(hù)層并固化、刻型或劃線、化學(xué)銑切加工、去保護(hù)層?；瘜W(xué)拋光：是指選擇性的溶解材料表面微小凹凸中的凸出部分，從而使表面變光滑的一種精加工方法。

24、加工機(jī)理：用硝酸或磷酸等氧化劑溶液，在一定條件下，使工件表面氧化，此氧化層又逐漸溶入溶液，表面微凸起，被氧化較快、較多，微凹處則被氧化慢、少?；瘜W(xué)拋光的目的是改善工件表面粗糙度或表面平滑化和光澤化。優(yōu)點(diǎn);化學(xué)拋光設(shè)備比較簡(jiǎn)單，不需要外加電源，操作簡(jiǎn)單、成本低。所能拋光的零件尺寸和數(shù)量?jī)H受拋光槽大小的限制，可大面積拋光或多件拋光薄壁、低剛度零件。它不像電解拋光那樣要用電，也不考慮電流分布的均勻性，所以可均勻拋光表面復(fù)雜的工件。化學(xué)拋光的工藝條件及應(yīng)用：影響化學(xué)拋光的主要因素包括浴液溫度和拋光時(shí)間，他對(duì)拋光效果可產(chǎn)生很大影響，須嚴(yán)格控制。應(yīng)用于金屬的化學(xué)拋光、半導(dǎo)體的化學(xué)拋光?；瘜W(xué)鍍加工：化學(xué)鍍的

25、目的是在金屬表面鍍上一層金屬，起裝飾、防腐蝕或?qū)щ姷茸饔没瘜W(xué)鍍的原理是在含有金屬鹽溶液的鍍液中加入一種化學(xué)還原劑，將鍍液中的金屬離子還原后沉積再被鍍零件表面。光化學(xué)腐蝕加工：加工原理：由于光化學(xué)腐蝕加工是照相制版和光刻加工相結(jié)合的技術(shù)，照相制版是把所需圖像攝影到照相底片上，并經(jīng)過(guò)光化學(xué)反應(yīng)，將圖像復(fù)制到涂有感光膠旳銅板或鋅板上，再經(jīng)過(guò)堅(jiān)膜固化處理，使感光膠具有一定的抗蝕能力，最后經(jīng)過(guò)化學(xué)腐蝕，即可獲得所需圖形的金屬板。光刻是利用光致抗蝕劑的光化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)，將掩膜版上的圖形精確地印制在涂有光致抗蝕劑的襯底表面，再利用光致抗蝕劑的腐蝕特性，對(duì)襯底表面進(jìn)行腐蝕，可獲得極為復(fù)雜的精細(xì)圖形。光刻精度很高

26、，可達(dá)0.010.005mm,工藝過(guò)程：照相制版（原圖和照相，金屬板和感光膠的涂覆，曝光、顯影和堅(jiān)膜，固化，腐蝕）、光刻（原圖和掩膜版的制備，涂覆光致抗蝕劑，曝光，腐蝕，去膠）第七章超聲加工,Ultrasonic Machining,加工原理：加工時(shí) ，工具與工件之間加入液體和磨料混合的懸浮液，并使工具以輕微的壓力P壓在工價(jià)上，超聲波換能器產(chǎn)生16000Hz以上的超聲頻縱向振動(dòng)，并借助變幅桿將振幅放大到10100m范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)工具振動(dòng)，超聲頻震蕩將通過(guò)磨料懸浮液的作用，劇烈沖擊位于工具下方工件的被加工表面，是部分材料被擊碎成細(xì)小顆粒，在工作中，工具頭的高頻振動(dòng)可攪動(dòng)懸浮液磨料，使磨粒高速拋磨工件

27、表面，工具頭的振動(dòng)還是懸浮液產(chǎn)生空腔，空腔擴(kuò)大直至破裂，或不斷被壓縮閉合。 超聲波加工特點(diǎn)：1.是用于加工各種硬脆材料，特別是不導(dǎo)電的非金屬材料，如玻璃、陶瓷、石英、金剛石。2.加工精度較高，3由于工具通常不需要旋轉(zhuǎn)，因此易于加工各種復(fù)雜形狀的型孔、型腔、成型表面等。4.磨料硬度應(yīng)比被加工材料高，而工具的硬度可低于被加工材料。5.多數(shù)情況下，工件的形狀主要靠工具的形狀來(lái)保證，不需要工具和工件做復(fù)雜相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此超聲加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。6.超聲波加工面積不大，工具頭磨損較大，故生產(chǎn)效率低。加工設(shè)備：1.超聲波發(fā)生器，其作用是把50Hz的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅?6000Hz以上的超聲高

28、頻電振蕩，以提供工具斷面往復(fù)振動(dòng)和去除被加工材料的能量。2.超聲振動(dòng)系統(tǒng)，是把高頻電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使工件或工具端面作高頻、小振幅的振動(dòng)已進(jìn)行加工。用來(lái)固定整個(gè)換能器：是將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，利用壓電效應(yīng)和磁致伸縮效應(yīng)實(shí)現(xiàn)這一目的。變幅桿：是一種上粗下細(xì)的棒桿，用來(lái)放大位移振幅，或者把能量集中在較小的面積上：作為機(jī)械阻抗變換器，是換能器與聲負(fù)載更好地匹配耦合，有效的換能器與聲負(fù)載之間傳遞交換超聲能量。3超聲加工設(shè)備機(jī)床本體：4.磨料工作液及循環(huán)系統(tǒng)：主要工藝指標(biāo)的影響因素：加工效率可用加工速度來(lái)衡量，加工質(zhì)量可用加工精度和表面質(zhì)量來(lái)衡量。加工速度一般為1mm3/min 50mm3/min

29、,最大加工速度4002000mm3/min.工具振幅和頻率的影響：1.提高工具頭的頻率及振幅有利于提高加工速度，但過(guò)大的振幅和頻率會(huì)在振動(dòng)系統(tǒng)中產(chǎn)生很大的交変內(nèi)應(yīng)力，超聲加工一般振幅為0.010.1mm,頻率1600025000Hz。2.進(jìn)給壓力的影響:工具頭應(yīng)對(duì)工件保持一個(gè)合適的靜壓力，過(guò)小，則磨粒撞擊減弱，過(guò)大，則不利于磨粒的更新。3.磨料的種類和粒度的影響，磨粒硬度高、磨粒粗可使加工速度快，但工件表面粗糙。4.磨料懸浮液濃度的影響，通常采用的濃度為磨料對(duì)水的質(zhì)量比約為0.51。5.被加工材料的影響，被加工材料越脆，則承受沖擊載荷的能力越低，因此越容易加工。加工精度可達(dá)0.010.02mm

30、,一般孔加工的尺寸精度可達(dá)（0.020.05）mm。主要應(yīng)用：主要用于各種硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔、切割、開(kāi)槽、套料、雕刻、成形小批量零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。水射流加工，Water Jet Machining.加工原理：利用高速水流對(duì)工件的沖擊作用去除材料，儲(chǔ)存在水箱中的水或加入添加劑的水液體，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器處理后，由水泵抽出送至儲(chǔ)能器中，使高壓液體流動(dòng)平穩(wěn)，液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)增壓器，使水壓增高到70400MPa。高壓水經(jīng)控制器、閥門和噴嘴噴射到工件上的加工部位，進(jìn)行切割。技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1.切割時(shí)工件材料不會(huì)受熱變形，切邊質(zhì)量好，切口平整，無(wú)毛刺，切

31、縫窄，寬度為0.0750.40mm。材料利用率高，使用水量也不多，降低了成本。2.加工過(guò)程中，作為刀具的高速水流不會(huì)變鈍，各個(gè)方向都有切削作用。3.切削加工過(guò)程中，溫度較低，無(wú)熱變形、煙塵、渣土等，加工產(chǎn)物隨液體排出，可以用來(lái)切割加工木材、紙張等易燃材料和商品。4.由于切割加工溫度低，不會(huì)造成火災(zāi)。加工過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生粉塵污染。5.加工材料范圍廣，既可用來(lái)加工非金屬材料，也可以加工金屬材料，更適宜于加工切割薄的和軟的材料。6.加工開(kāi)始不需要退刀槽、孔，工件上的任何位置都可以作為加工開(kāi)始和結(jié)束的位置。7.液力加工過(guò)程中，切屑混入液體中，不存在粉塵，不會(huì)爆炸或火災(zāi)。加工設(shè)備：增壓設(shè)備（包括增壓器、控制

32、器、泵、閥、及密封裝置等）、切割系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、過(guò)濾設(shè)備、機(jī)床機(jī)身（通常采用龍門式或懸臂式機(jī)架）工作參數(shù)：1.流速與流量：速度每秒數(shù)百米，是聲速的2 3倍，流量可達(dá)7.5L/min。2.水壓：高達(dá)700MPa，目前超高壓水射流切割設(shè)備的最高壓力一般控制在400MPa以內(nèi)。3.能量密度 :可達(dá)1010W/mm2： 4.噴射距離：根據(jù)不同的加工條件，噴射距離有一個(gè)最佳值，一般范圍為2.550mm，常用距離為3mm。5.噴射角度為0度到30度，噴射直徑一般小于1mm，常用直徑為0.050.38mm.離子束加工.Ion Beam Machining加工原理：在真空條件下，將氬、氪、氙等惰性氣體，通過(guò)離

33、子源產(chǎn)生離子束并經(jīng)過(guò)加速、集束、聚焦后，以其動(dòng)能轟擊工件表面的加工部位，已實(shí)現(xiàn)去除材料的加工。離子束分類和主要應(yīng)用：離子刻蝕、離子沉積、離子鍍、離子注入、離子束加工特點(diǎn)：1.易于精確控制，加工精度高。2.加工應(yīng)力小、變形小。3.加工產(chǎn)生污染少。4.離子束加工是靠離子轟擊材料表面原子來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它是一種微觀作用，宏觀應(yīng)力很小，加工應(yīng)力小，適合于各種材料和低剛度零件的加工。擠壓珩磨加工.Abrasive Flow Machining加工機(jī)理：是利用一種含磨料的半流動(dòng)狀態(tài)的粘彈性磨料介質(zhì)、在一定壓力下強(qiáng)迫在被加工表面上流過(guò)，由磨料磨粒的刮削作用去除表面微觀不平材料的工藝方法。工藝特點(diǎn)：適用范圍廣，它可

34、以適應(yīng)各種復(fù)雜表面的拋光和去毛刺，幾乎能加工所有金屬材料，也可加工陶瓷、硬塑料。拋光效果好，加工后的表面粗糙度與原始狀態(tài)和磨料力度等有關(guān)，最低可達(dá)Ra0.025m。加工效率高，加工精度高。工藝系統(tǒng)：擠壓珩磨介質(zhì)(是有基體、添加劑、磨料組成)，夾具，是擠壓珩磨的重要組成部分。主要應(yīng)用：可用于邊緣光整、倒圓角、去毛刺、拋光和少量的表面材料去除。特別適合于與難加工的內(nèi)部通道拋光和去毛刺。磁性磨料加工：加工機(jī)理是把磁性磨料放入磁場(chǎng)中，磁性磨料在磁場(chǎng)中將沿著磁力線的方向有序的排列成磁力刷，把工件放入磁極中間，并使工件相對(duì)N極和S極保持一定的距離，當(dāng)工件相對(duì)磁極作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨料將對(duì)工件表面進(jìn)行研磨加工。

35、磁性磨料制造工藝，使用的原料是鐵加普通磨料，一般的制造方法是將一定粒度的三氧化二鋁或碳化硅與鐵粉混合、燒結(jié)、然后粉碎，篩選，制成一定尺寸的磁性磨料。尺寸過(guò)大時(shí)，其受磁場(chǎng)的作用力大，研磨拋光加工率高，磁性磨粒的尺寸較小時(shí)，研磨過(guò)程易受控制，易于保證加工質(zhì)量，但效率低。磁性磨料研磨裝置：第一類是具有磁性磨料工具的恒磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)依靠磁性研磨工具和加工表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)磨削。第二類是具有一個(gè)交變或運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，磁性磨料的移動(dòng)依靠磁場(chǎng)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用：利用回轉(zhuǎn)磁極研磨球面，磁力研磨階梯型零件，還可用于零件的拋光。第八章電解磨削加工;加工原理：導(dǎo)電砂輪與電源的負(fù)極相連，被加工工件接正極，它在一定壓力下與導(dǎo)電砂輪相接觸，間隙被電解液充滿，電流從工件通過(guò)電解液流向磨輪，形成通路，工件表面的金屬在電流和電解液的作用下發(fā)生電解作用，被氧化成為一層極薄的氧化物或氫氧