第四章精密加工與特種加工簡介

1、成形工藝基礎(chǔ)切削41成形工藝基礎(chǔ)切削42 近年來隨著科技的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展近年來隨著科技的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展,出現(xiàn)出現(xiàn)的許多由的許多由堅硬而又難加工堅硬而又難加工材料制成的，具有精密材料制成的，具有精密公差尺寸和低表面粗糙度的復(fù)雜零件的加工，許公差尺寸和低表面粗糙度的復(fù)雜零件的加工，許多新的加工方法應(yīng)運(yùn)而生。這些方法本章指精密多新的加工方法應(yīng)運(yùn)而生。這些方法本章指精密加工和加工和“現(xiàn)代加工方法現(xiàn)代加工方法”或或“特種加工工藝特種加工工藝”。 精整加工精整加工是生產(chǎn)中常用的精密加工，它是指是生產(chǎn)中常用的精密加工，它是指在精加工之后從工件上切除很薄的材料層在精加工之后從工件上切除很薄的材料層, ,以

2、以提高提高成形工藝基礎(chǔ)切削43 工件精度和減少表面粗糙度值為目的的加工方法工件精度和減少表面粗糙度值為目的的加工方法, ,如研磨、珩磨等。如研磨、珩磨等。 光整加工光整加工是指是指不切除或從工件上切除極薄材不切除或從工件上切除極薄材料層料層，以降低表面粗糙度為目的的加工方法，如，以降低表面粗糙度為目的的加工方法，如超精加工、拋光等。超精加工、拋光等。 研磨是用研磨工具和研磨劑，從工件上研去研磨是用研磨工具和研磨劑，從工件上研去一層極薄表面層的精加工方法。一層極薄表面層的精加工方法。 成形工藝基礎(chǔ)切削44 采用不同的研磨工具采用不同的研磨工具( (如研磨心棒、研磨套、研如研磨心棒、研磨套、研磨平

3、板等磨平板等) )可對內(nèi)圓、外圓和平面等進(jìn)行研磨。可對內(nèi)圓、外圓和平面等進(jìn)行研磨。 圖示圖示為研磨外圓的工具。研磨套為研磨外圓的工具。研磨套2 2由夾套由夾套1 1夾持，它的孔內(nèi)有螺旋槽可貯藏研磨劑。其上還夾持，它的孔內(nèi)有螺旋槽可貯藏研磨劑。其上還有一條內(nèi)外相通的直槽，使其有一定脹縮性。有一條內(nèi)外相通的直槽，使其有一定脹縮性。 為了磨料能嵌入研磨套的內(nèi)表面，研磨套的為了磨料能嵌入研磨套的內(nèi)表面，研磨套的材應(yīng)軟些，常用的是材應(yīng)軟些，常用的是鑄鐵鑄鐵。 研磨時先在工具表面涂上一層均勻的研磨劑研磨時先在工具表面涂上一層均勻的研磨劑, ,將該工具套在工件上將該工具套在工件上, ,并調(diào)節(jié)好配合的松緊程度

4、并調(diào)節(jié)好配合的松緊程度, ,成形工藝基礎(chǔ)切削45 然后讓工件旋轉(zhuǎn)，手持研磨工具在軸向來回移然后讓工件旋轉(zhuǎn)，手持研磨工具在軸向來回移 動，直至達(dá)到研磨的要求為止動，直至達(dá)到研磨的要求為止 。 研磨劑研磨劑是很細(xì)的磨料是很細(xì)的磨料( (粒度為粒度為W14W14W15)W15)、研磨液和輔助材料的混合劑。研磨液和輔助材料的混合劑。 常用的有常用的有液態(tài)研磨劑、研磨膏和固體研磨劑液態(tài)研磨劑、研磨膏和固體研磨劑（研磨皂）（研磨皂）三種。三種。 主要起主要起研磨、吸附、冷卻和潤滑研磨、吸附、冷卻和潤滑等作用。等作用。 1)1)精度高質(zhì)量好精度高質(zhì)量好成形工藝基礎(chǔ)切削46 經(jīng)研磨后的工件表面經(jīng)研磨后的工件表

5、面, ,尺寸精度可達(dá)尺寸精度可達(dá)IT4IT4IT1IT1級級; ; 表面粗糙度值可減小到表面粗糙度值可減小到0.10.006m0.10.006m。形狀精度。形狀精度 亦可相應(yīng)提高。亦可相應(yīng)提高。 2)2)生產(chǎn)效率低，加工余量小生產(chǎn)效率低，加工余量小。 3) 3) 研磨劑易飛濺，污染環(huán)境研磨劑易飛濺，污染環(huán)境。 在現(xiàn)代制造業(yè)中研磨應(yīng)用很廣，許多在現(xiàn)代制造業(yè)中研磨應(yīng)用很廣，許多精密量精密量塊、量規(guī)、齒輪、鋼球、噴油嘴、石英晶體、陶塊、量規(guī)、齒輪、鋼球、噴油嘴、石英晶體、陶瓷元件、光學(xué)鏡頭及棱鏡瓷元件、光學(xué)鏡頭及棱鏡等零件均需研磨。等零件均需研磨。成形工藝基礎(chǔ)切削47二、珩磨二、珩磨 利用珩磨工具對

6、工件表面施加一定壓力，珩利用珩磨工具對工件表面施加一定壓力，珩磨工具同時作往復(fù)振動、相對旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)磨工具同時作往復(fù)振動、相對旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動動，切除工件上極小余量的工件精加工切除工件上極小余量的工件精加工方法方法。 一般珩磨后可將工件的形狀和尺寸精度提一般珩磨后可將工件的形狀和尺寸精度提高一級，表面粗糙度高一級，表面粗糙度R Ra a值可達(dá)值可達(dá)0.20.20.025m0.025m。珩磨加工的工件表面質(zhì)量特性好、加工精度和珩磨加工的工件表面質(zhì)量特性好、加工精度和成形工藝基礎(chǔ)切削48 加工效率高，加工應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟(jì)性好。加工效率高，加工應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟(jì)性好。（又名又名：超級光磨）：超級

7、光磨） 用細(xì)粒度的磨具對工件施加一定壓力，并作用細(xì)粒度的磨具對工件施加一定壓力，并作往復(fù)振動和慢速縱向進(jìn)給運(yùn)動，以實現(xiàn)微量磨削往復(fù)振動和慢速縱向進(jìn)給運(yùn)動，以實現(xiàn)微量磨削的一種光整加工的一種光整加工方法方法。 磨具與工件之間的運(yùn)動如下：磨具與工件之間的運(yùn)動如下： 1)1)工件作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動工件作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,工工3 320m/min; 20m/min; 2)2)油石磨具作往復(fù)振動油石磨具作往復(fù)振動, ,每分鐘振動每分鐘振動30012003001200次次, , 成形工藝基礎(chǔ)切削49 振幅為振幅為3 35mm5mm； 3)3)磨具作縱向進(jìn)給運(yùn)動磨具作縱向進(jìn)給運(yùn)動, ,進(jìn)給量進(jìn)給量f f縱縱為為0.

8、10.10.15 mm/r0.15 mm/r。 超精加工能加工鋼、鑄鐵、銅合金、鋁合金、超精加工能加工鋼、鑄鐵、銅合金、鋁合金、陶瓷陶瓷 、玻璃、硅和鍺等各種金屬與非金屬、玻璃、硅和鍺等各種金屬與非金屬, ,可以可以加工外圓、平面、內(nèi)孔和各種曲面。加工外圓、平面、內(nèi)孔和各種曲面。 尤其適用加工內(nèi)燃機(jī)曲軸、凸輪軸、活塞、尤其適用加工內(nèi)燃機(jī)曲軸、凸輪軸、活塞、活塞銷等的光整加工?；钊N等的光整加工。 成形工藝基礎(chǔ)切削410 超精加工可在普通車床、外圓磨床上進(jìn)行，超精加工可在普通車床、外圓磨床上進(jìn)行，對于批量較大的生產(chǎn)則宜在專用機(jī)床上進(jìn)行。對于批量較大的生產(chǎn)則宜在專用機(jī)床上進(jìn)行。工工作時應(yīng)充分地加潤

9、滑油，以便形成油膜和清洗極作時應(yīng)充分地加潤滑油，以便形成油膜和清洗極細(xì)地磨屑細(xì)地磨屑。 超精加工后地工件表面粗糙度超精加工后地工件表面粗糙度R Ra a值約在值約在0.10.006m0.10.006m之間。之間。 拋光是利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)地作用，拋光是利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)地作用，使工件獲的光亮、平整表面的加工方法使工件獲的光亮、平整表面的加工方法 成形工藝基礎(chǔ)切削411 拋光的主要工具用品有拋光的主要工具用品有軟輪軟輪和和磨膏磨膏等。等。 軟輪軟輪用用皮革、毛氈、帆布等材料疊制皮革、毛氈、帆布等材料疊制而成，而成，具有一定的彈性，以便拋光時能按工件形狀而變具有一定的彈性，以便拋光時能按工

10、件形狀而變形，增加拋光面積或加工曲面。形，增加拋光面積或加工曲面。 磨膏磨膏由由磨料和油脂磨料和油脂( (包括硬脂酸、煤油、石包括硬脂酸、煤油、石蠟等）配置而成。蠟等）配置而成。 磨料的種類取決于工件材料，如：鋼制零磨料的種類取決于工件材料，如：鋼制零件拋光可選用氧化鐵粉及剛玉；鑄鐵件拋光可選件拋光可選用氧化鐵粉及剛玉；鑄鐵件拋光可選用氧化鐵粉及碳化硅粉；有色合金拋光宜選用氧用氧化鐵粉及碳化硅粉；有色合金拋光宜選用氧化鉻及金剛砂?；t及金剛砂。成形工藝基礎(chǔ)切削412 拋光是安排在工件精加工之后進(jìn)行，拋光拋光是安排在工件精加工之后進(jìn)行，拋光之后的工件，粗糙度之后的工件，粗糙度R Ra a值可達(dá)值

11、可達(dá)0.10.10.012m,0.012m,并并能明顯增加光亮度，但不能甚至不能保持原有的能明顯增加光亮度，但不能甚至不能保持原有的精度。精度。 拋光可在拋光機(jī)或砂帶磨床上進(jìn)行。拋光可在拋光機(jī)或砂帶磨床上進(jìn)行。 現(xiàn)代加工方法現(xiàn)代加工方法是不僅用機(jī)械能而且更多的應(yīng)是不僅用機(jī)械能而且更多的應(yīng) 用用電能、化學(xué)能、聲能、光能、磁能電能、化學(xué)能、聲能、光能、磁能等進(jìn)行加工。等進(jìn)行加工。這些加工方法這些加工方法, ,在某種意義上說在某種意義上說, ,即不使用普通即不使用普通成形工藝基礎(chǔ)切削413 刀具來切削工件材料刀具來切削工件材料,而是直接利用能量進(jìn)行加而是直接利用能量進(jìn)行加工工,與傳統(tǒng)的切屑加工相比較

12、與傳統(tǒng)的切屑加工相比較,具有以下特點：具有以下特點： 切除材料的能量不主要靠機(jī)械能，主要切除材料的能量不主要靠機(jī)械能，主要為為其他形式的能量；其他形式的能量； “以柔克剛以柔克剛” ” 工具材料的硬度可低于工工具材料的硬度可低于工件材料的硬度，或者有傳統(tǒng)意義的刀具件材料的硬度，或者有傳統(tǒng)意義的刀具。 在加工過程中在加工過程中, ,工具與工件之間不存在顯工具與工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力著的機(jī)械切削力. .相應(yīng)的相應(yīng)的切削物理現(xiàn)象不明顯。切削物理現(xiàn)象不明顯。 加工能量易于控制、轉(zhuǎn)換，可復(fù)合成新加工能量易于控制、轉(zhuǎn)換，可復(fù)合成新成形工藝基礎(chǔ)切削414 的工藝技術(shù)，適應(yīng)加工范圍廣。的工藝技術(shù)，適應(yīng)

13、加工范圍廣。 電火花加工是基于脈沖放電蝕除原理產(chǎn)生的電火花加工是基于脈沖放電蝕除原理產(chǎn)生的, ,故又稱放電加工或電蝕加工故又稱放電加工或電蝕加工。 電火花加工電火花加工原理圖原理圖, ,由脈沖電源、自動進(jìn)給由脈沖電源、自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置、工作液循環(huán)系統(tǒng)、工具電極等組成。調(diào)節(jié)裝置、工作液循環(huán)系統(tǒng)、工具電極等組成。 加工時，脈沖電源的一極接工具電極加工時，脈沖電源的一極接工具電極, ,另一另一極接工件電極。兩極均浸入具有一定絕緣度的液極接工件電極。兩極均浸入具有一定絕緣度的液體介質(zhì)（常用煤油或礦物油）中。體介質(zhì)（常用煤油或礦物油）中。成形工藝基礎(chǔ)切削415 工具電極由自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置控制，以保證工具

14、電極由自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置控制，以保證工具與工件在正常加工時維持一很小的放電間隙工具與工件在正常加工時維持一很小的放電間隙（0.010.050.010.05）。）。 當(dāng)脈沖電壓當(dāng)脈沖電壓(100v(100v左右左右) )加到兩極之間，由于加到兩極之間，由于工具電極和工件之間的表面不是完全平滑的，而工具電極和工件之間的表面不是完全平滑的，而是存在著凹凸不平處，便將當(dāng)時條件下極間最近是存在著凹凸不平處，便將當(dāng)時條件下極間最近點的液體介質(zhì)擊穿，形成放電通道。點的液體介質(zhì)擊穿，形成放電通道。 由于通道的截面積很小由于通道的截面積很小, ,放電時間極短放電時間極短, ,致使致使能量高度集中能量高度集中(10

15、(106 610107 7w/w/2 2), ),放電區(qū)域產(chǎn)生瞬間放電區(qū)域產(chǎn)生瞬間成形工藝基礎(chǔ)切削416 高溫高溫(5000)(5000)足以使材料熔化甚至汽化，以致形足以使材料熔化甚至汽化，以致形成一個小凹坑。成一個小凹坑。 第一次脈沖放電結(jié)束之后，間隔極短時間，第一次脈沖放電結(jié)束之后，間隔極短時間，第二個脈沖又在另一極間最近點擊穿放電。第二個脈沖又在另一極間最近點擊穿放電。 如此周而復(fù)始高頻率地循環(huán)下去，工具電如此周而復(fù)始高頻率地循環(huán)下去，工具電極不斷地向工件進(jìn)給，它的形狀最終就復(fù)制在工極不斷地向工件進(jìn)給，它的形狀最終就復(fù)制在工件上，形成所需要的加工表面。當(dāng)然工具也有損件上，形成所需要的加

16、工表面。當(dāng)然工具也有損耗。耗。 成形工藝基礎(chǔ)切削417 可加工任何硬、脆、軟、韌和高熔點的可加工任何硬、脆、軟、韌和高熔點的導(dǎo)電材料導(dǎo)電材料，如硬質(zhì)合金、導(dǎo)電陶瓷、不銹鋼、鈦，如硬質(zhì)合金、導(dǎo)電陶瓷、不銹鋼、鈦合金、工業(yè)純鐵、人造聚晶金剛石等，還可加工合金、工業(yè)純鐵、人造聚晶金剛石等，還可加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。 加工時，工具與工件不接觸，加工時，工具與工件不接觸，“切削力切削力”極小極小。故適合于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。故適合于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。特別適合加工復(fù)雜截面的形孔和形腔。特別適合加工復(fù)雜截面的形孔和形腔。 由于脈沖放電持續(xù)時間極短，加工表面由于脈沖放電

17、持續(xù)時間極短，加工表面的影響極小。的影響極小。故可加工熱敏感性很強(qiáng)的材料；故可加工熱敏感性很強(qiáng)的材料；成形工藝基礎(chǔ)切削418 加工的表面，由許多小的弧坑組成，加工的表面，由許多小的弧坑組成，有有助于油膜形成，改善潤滑助于油膜形成，改善潤滑。 調(diào)整脈沖參數(shù)，可以在調(diào)整脈沖參數(shù)，可以在同一臺機(jī)床上依同一臺機(jī)床上依次進(jìn)行粗、精加工；次進(jìn)行粗、精加工； 易于實現(xiàn)自動控制易于實現(xiàn)自動控制。成形工藝基礎(chǔ)切削419 電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解的原理解的原理, ,將零件加工成形的一種將零件加工成形的一種方法方法 。 電解加工的過程如電解加工的過程如圖圖。加工

18、時。加工時, ,工件接直流工件接直流電源的正極電源的正極( (陽極陽極) )，按形狀要求制成的工具接，按形狀要求制成的工具接成形工藝基礎(chǔ)切削420 負(fù)極負(fù)極( (陰極陰極) ) 兩極間保持兩極間保持0.11mm0.11mm的間隙，具有一的間隙，具有一定壓力（定壓力（0.52.5Mpa0.52.5Mpa）的電解液從兩極間隙中高）的電解液從兩極間隙中高速速(560m/s)(560m/s)流過。流過。 接通直流電源后，工具陰極的凸出部分與接通直流電源后，工具陰極的凸出部分與工件陽極的電極間隙最小，此處的電流密度最大，工件陽極的電極間隙最小，此處的電流密度最大，單位時間內(nèi)消耗的電量最多。單位時間內(nèi)消耗

19、的電量最多。 根據(jù)法拉第定律，金屬陽極的溶解量與通根據(jù)法拉第定律，金屬陽極的溶解量與通過的電量成正比。過的電量成正比。成形工藝基礎(chǔ)切削421 因此工件上與工具陰極凸起部位的對應(yīng)部因此工件上與工具陰極凸起部位的對應(yīng)部位比其他地方溶解迅速位比其他地方溶解迅速, ,并隨即被高速的電解液并隨即被高速的電解液沖走。沖走。 同時工具陰極以一定速度同時工具陰極以一定速度(0.53mm/min)(0.53mm/min)向向工件進(jìn)給工件進(jìn)給, ,達(dá)到預(yù)定的加工深度時達(dá)到預(yù)定的加工深度時, ,就獲需形狀。就獲需形狀。 加工范圍廣加工范圍廣，不受材料本身硬度、強(qiáng)度，不受材料本身硬度、強(qiáng)度的限制，高硬、高強(qiáng)度及韌性的

20、導(dǎo)電材料?？杉拥南拗疲哂?、高強(qiáng)度及韌性的導(dǎo)電材料?？杉庸じ鞣N復(fù)雜形面。工各種復(fù)雜形面。成形工藝基礎(chǔ)切削422 無機(jī)械切削力和切削熱作用無機(jī)械切削力和切削熱作用 工件不會產(chǎn)生殘余應(yīng)力、變形及加工變質(zhì)層，工件不會產(chǎn)生殘余應(yīng)力、變形及加工變質(zhì)層，也沒有飛邊毛剌。也沒有飛邊毛剌。 加工精度高加工精度高 可達(dá)可達(dá)0.1mm0.1mm至至0.01mm0.01mm；表面粗糙度；表面粗糙度RaRa值一值一般可達(dá)般可達(dá)0.8m0.8m，最小，最小RaRa值可達(dá)值可達(dá)0.1m0.1m。 工具無損耗壽命常工具無損耗壽命常 在加工中，工具只發(fā)生氫氣和沉淀而無溶解在加工中，工具只發(fā)生氫氣和沉淀而無溶解作用，理論上無損

21、耗，使用壽命長。作用，理論上無損耗，使用壽命長。成形工藝基礎(chǔ)切削423 生產(chǎn)率較高生產(chǎn)率較高 為電火花加工的為電火花加工的510510倍，有時甚至高于機(jī)械倍，有時甚至高于機(jī)械切削。切削。 缺點也不少缺點也不少 電解加工的附屬設(shè)備多，造價高，占地面電解加工的附屬設(shè)備多，造價高，占地面積大，加工穩(wěn)定性不高。電解液有腐蝕性，電解積大，加工穩(wěn)定性不高。電解液有腐蝕性，電解產(chǎn)物有污染，也應(yīng)引起重視。產(chǎn)物有污染，也應(yīng)引起重視。 近年來電解加工工藝的應(yīng)用研究有很大發(fā)展近年來電解加工工藝的應(yīng)用研究有很大發(fā)展, ,成形工藝基礎(chǔ)切削424 除了在加工炮膛膛線外，在花鍵孔、深孔、除了在加工炮膛膛線外，在花鍵孔、深孔

22、、內(nèi)齒輪、鏈輪、葉片、異形零件及模具等方面獲內(nèi)齒輪、鏈輪、葉片、異形零件及模具等方面獲得廣泛的應(yīng)用。得廣泛的應(yīng)用。 電火花加工的生產(chǎn)率較低電火花加工的生產(chǎn)率較低, ,因因此對精度要求不太高的礦山機(jī)械、農(nóng)機(jī)、拖拉機(jī)此對精度要求不太高的礦山機(jī)械、農(nóng)機(jī)、拖拉機(jī)零件用鍛模，正逐漸采用電解加工。零件用鍛模，正逐漸采用電解加工。 葉身形面形狀葉身形面形狀復(fù)雜復(fù)雜，精度，精度要求高，加工量大，用電解加工，比機(jī)械加工工要求高，加工量大，用電解加工，比機(jī)械加工工期短、效率高，期短、效率高，質(zhì)量好。質(zhì)量好。 成形工藝基礎(chǔ)切削425 是靠陽極金屬的電化學(xué)溶液（占是靠陽極金屬的電化學(xué)溶液（占95959898）和機(jī)械磨

23、削作用（占）和機(jī)械磨削作用（占 2 25 5）相結(jié)合進(jìn)）相結(jié)合進(jìn)行的復(fù)合加工。行的復(fù)合加工。 它集中了兩者的優(yōu)點，用于磨削各種硬質(zhì)合它集中了兩者的優(yōu)點，用于磨削各種硬質(zhì)合金、量具、渦輪葉片榫頭、蜂窩結(jié)構(gòu)件、軋輥、金、量具、渦輪葉片榫頭、蜂窩結(jié)構(gòu)件、軋輥、拉絲磨孔等復(fù)雜形面的零件。拉絲磨孔等復(fù)雜形面的零件。 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉗工操作代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉗工操作, ,提高工效提高工效, ,節(jié)約費用。節(jié)約費用。 成形工藝基礎(chǔ)切削426 電解加工還應(yīng)用于電解加工還應(yīng)用于等工藝過程中。等工藝過程中。 三、超聲加工三、超聲加工 又名又名超聲波加工超聲波加工 加工時，在工件和工具之間加入液體（水或加工時，在工件和工具之間加

24、入液體（水或煤油）和磨料混合的懸浮液，并使工具以很小的煤油）和磨料混合的懸浮液，并使工具以很小的力力F F輕輕壓在工件上。輕輕壓在工件上。成形工藝基礎(chǔ)切削427 超聲波發(fā)生的超聲頻振蕩，通過換能器轉(zhuǎn)換超聲波發(fā)生的超聲頻振蕩，通過換能器轉(zhuǎn)換成成16000H16000Hz z以上的超聲頻縱向振動，并借助于變以上的超聲頻縱向振動，并借助于變幅桿把振幅放大到幅桿把振幅放大到0.050.1mm0.050.1mm左右。左右。 變幅桿驅(qū)動工具作超聲振動，并以工具端變幅桿驅(qū)動工具作超聲振動，并以工具端面迫使工作液中懸浮的磨粒以很大的速度不斷撞面迫使工作液中懸浮的磨粒以很大的速度不斷撞擊和研磨工件表面，把工件加

25、工區(qū)域內(nèi)的材料破擊和研磨工件表面，把工件加工區(qū)域內(nèi)的材料破碎成很細(xì)的微粒并打擊下來。碎成很細(xì)的微粒并打擊下來。 既然是基于局部的撞擊作用，可見，既然是基于局部的撞擊作用，可見，越是越是硬脆的材料，受到的破壞越大，也就越好加工硬脆的材料，受到的破壞越大，也就越好加工。成形工藝基礎(chǔ)切削428 反之，脆性和硬度不大的塑性材，由于有緩反之，脆性和硬度不大的塑性材，由于有緩沖作用而難加工。沖作用而難加工。2. 2.超聲加工的特點超聲加工的特點 如如4545號鋼，做成較復(fù)雜的形狀，故工具和工號鋼，做成較復(fù)雜的形狀，故工具和工件間無須復(fù)雜的相對運(yùn)動，因此超聲波機(jī)床的結(jié)件間無須復(fù)雜的相對運(yùn)動，因此超聲波機(jī)床的

26、結(jié)構(gòu)簡單，操作、維修也方便。構(gòu)簡單，操作、維修也方便。 成形工藝基礎(chǔ)切削429 加工過程中工具對工件材料的宏觀作用力小，加工過程中工具對工件材料的宏觀作用力小，熱影響小，不致引起變形及燒傷，表面粗糙度也熱影響小，不致引起變形及燒傷，表面粗糙度也較低，較低，RaRa值可達(dá)值可達(dá)10.1m, 10.1m, 加工精度可達(dá)加工精度可達(dá)0.020.01 mm 0.020.01 mm 。 磨粒硬度一般應(yīng)比被加工材料高磨粒硬度一般應(yīng)比被加工材料高，雖加，雖加工精度高，但工具磨損大，生產(chǎn)效率低。工精度高，但工具磨損大，生產(chǎn)效率低。 3. 3.超聲加工的應(yīng)用超聲加工的應(yīng)用 超聲加工雖生產(chǎn)率低，但其加工精度、表面

27、超聲加工雖生產(chǎn)率低，但其加工精度、表面粗糙度都較理想，能加工半導(dǎo)體，非導(dǎo)體的硬脆粗糙度都較理想，能加工半導(dǎo)體，非導(dǎo)體的硬脆成形工藝基礎(chǔ)切削430 材料，如石英、寶石、鎢及鎢合金、瑪瑙等。材料，如石英、寶石、鎢及鎢合金、瑪瑙等。另外，如寶石軸承、拉絲模、噴絲頭，還可以用另外，如寶石軸承、拉絲模、噴絲頭，還可以用于超聲拋光、光整加工、復(fù)合加工等許多方面。于超聲拋光、光整加工、復(fù)合加工等許多方面。成形工藝基礎(chǔ)切削431成形工藝基礎(chǔ)切削432成形工藝基礎(chǔ)切削433成形工藝基礎(chǔ)切削434成形工藝基礎(chǔ)切削435成形工藝基礎(chǔ)切削436 適宜加工純潔高的要求適宜加工純潔高的要求 成形工藝基礎(chǔ)切削437成形工藝

28、基礎(chǔ)切削438 基本原理基本原理: : 和電子束加工基本類似，在真空條件下，將和電子束加工基本類似，在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速聚焦，打到工件表離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速聚焦，打到工件表面。不同的是離子帶正電荷，其質(zhì)量比電子大數(shù)面。不同的是離子帶正電荷，其質(zhì)量比電子大數(shù)成形工藝基礎(chǔ)切削439 千、數(shù)萬倍，如氬離子的質(zhì)量是電子的千、數(shù)萬倍，如氬離子的質(zhì)量是電子的7.27.2萬萬倍，故離子加速到較高速度時，比電子束具有更倍，故離子加速到較高速度時，比電子束具有更大的撞擊動能，它是靠微觀的機(jī)械撞擊能量而不大的撞擊動能，它是靠微觀的機(jī)械撞擊能量而不是靠動能轉(zhuǎn)化為熱能來加工的。是靠動能轉(zhuǎn)化為熱能來加工的。 精細(xì)加工，可控性好精細(xì)加工，可控性好 是所有現(xiàn)代加工中最精密、最微細(xì)的加工是所有現(xiàn)代加工中最精密、最微細(xì)的加工方法。方法。 高真空加工，污染少高真空加工，污染少 成形工藝基礎(chǔ)切削440 尤其適宜對易氧化的金屬、合金材料和高純尤其適宜對易氧化的金屬、合金材料和高純度半導(dǎo)體材料的加工。度半導(dǎo)體材料的加工。 壓力小壓力小, ,變形小變形小 加工中產(chǎn)生應(yīng)力、變