精密成形技术课程学习报告

1、精密成形技术课程学习报告班级：焊接四班 学号：B12030626 姓名：晁华乐 日期:2015年12月2日第一章 绪论一、特种加工的定义： 主要借助电、热、光、声、化学等能量或其组合来以实现工件的尺寸、表面质量或形状特征的改变的所有加工方法的总称。二、特种加工的特点：1、不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、 光、声、热等)实现加工工具硬度可以低于被加工材料的硬度2、加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故 加工的难易与工件硬度无关3、各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。如电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(EC

2、AM)。三、按基本类型分类 1. 分离加工将材料的某一部分分离出去的加工方式；2. 接合加工同种或不同种材料的附和加工或相互结合加工；3. 变形加工使材料形状发生改变的加工方式四、精密与特种加工对制造工艺的影响 1. 提高材料的可加工性 2. 改变零件的典型工艺路线 3. 改变试制新产品的模式 4. 影响产品零件的结构设计 5. 传统的结构工艺性衡量标准变化 6. 微细加工和纳米加工的主要手段五、精密与特种加工的地位与发展趋势 加工对象特征尺度极端化和跨尺度化。 多种能场复合化。 工艺控制过程数字化。 加工、测量、控制一体化。 控形控性一体化。 能量作用微量化和极速化。第二章 超精密切削加工技

3、术一、概述1. 超精密加工技术（Single-point Diamond Turning, SPDT）是美国在20世纪60年代初用单刃金刚石车刀镜面切削铝合金和无氧铜开始的。2. 超精密切削，在符合条件的机床和环境条件下，可以得到超光滑表面，表面粗糙度Ra可达0.020.005m，精度<0.1m。3. 可以加工的材料主要有：塑性材料，如有色金属（铜、铝合金等）、金、银、无电镍、有机玻璃、各种塑料制品（照相机的塑料镜片、隐形眼镜镜片）等；脆性材料，如硅、锗、红外光学晶体（碲镉汞、锑化镉、多晶硅、硫化锌、硒化锌、氯化钠、氯化钾、氯化锶、氟化镁、氟化钙、铌酸锂、KDP晶体等）。4. 金刚石超精

4、密切削技术，包括金刚石超精密车削技术和金刚石超精密铣削（飞切）技术，是超精密加工技术的重要分支，也是超精密加工技术发展最早的、应用最为广泛的技术之一。5. 金刚石超精密切削技术是在超精密数控车床上，采用具有纳米级锋利度的天然单晶金刚石刀具，在对机床和加工环境进行精确控制条件下，直接利用金刚石刀具单点切削加工出符合光学质量要求的光学零件。6. 金刚石刀具具有较高的耐磨性及形状再现性。金刚石超精密加工的切削深度一般在微米量级，可加工出微米及亚微米级的形状精度及纳米级表面粗糙度的精密工件。二、超精密切削机理1. 微量（超薄）切削 金刚石刀具切削时，其背吃刀量、进给量很小，一般切削厚度在1m以下，属微

5、量切削加工。由于背吃刀量小于材料的晶粒尺寸，超精密切削是在晶粒内进行。2. 切应力大、刀尖温度极高 切削厚度与切应力成反比，切削厚度越小，切应力越大。超精密切削在切除多余材料时，刀具切削要克服的是晶体内部非常大的原子结合力，于是刀具上的切应力就急剧增大。精密切削时，刀具的尖端将会产生根大的应力和很大的热量，尖端温度极高，处于高应力高温的工作状态。3. 表面由微切削和微挤压作用形成，以微切削为主4. 表面一般为残余压应力 切削时，工件表层产生塑性变形，内层产生弹性变形。切削后，内层弹性恢复，受到表层阻碍，使表层产生残余压应力。此外，由于微挤压作用，使工件表层也有残余压应力。5. 最小切削厚度主要

6、取决于刀具刃口半径6. 刀具磨损、破损及耐用度（1）金刚石刀具磨损、破损(2) 刀具的耐用度 第三章 精密与超精密磨料加工技术一、概述 金刚石超精密切削加工主要是对铝、铜及其合金等材料进行超精密切削，而对于黑色金属、硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是应用精密和超精密磨料加工。所谓精密和超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。1. 精密磨削加工机理 精密磨削主要是靠砂轮的具有微刃性和等高性的磨粒实现的，精密磨削多用于机床主轴、轴承、液压阀件、滚动导轨、量规等的精密加工。（1）微刃的微切削作用；(2) 微刃的等高切削作用；(3)

7、 微刃的滑挤、摩擦、抛光作用2. 超精密磨削加工机理 超精密磨削是近年来发展起来的有最高加工精度、最小表面粗糙度的砂轮磨削方法，一般是指加工精度达到或高于0.1m，表面粗糙度小于Ra0.025um，是一种亚微米级的加工方法，并正向纳米级发展。 (1) 超微量切除 (2) 磨削加工过程 单磨粒磨削：超精密磨削时有微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，同时还有滑擦作用连续磨削3、精密磨削加工机床 超精密磨削加工要在相应的精密磨床上进行，可采用MG系列的磨床或将普通磨床进行改造，所用磨床应满足以下要求：（1）高精度 尺寸精度：正负0.25正负0.5 圆度：0.250.1m 圆柱度：25000：0.25

8、5000：1m 表面粗糙度：0.0060.01m （2）高刚度 刚度值一般应在200N以上 （3）高稳定性 （4）微进给装置 使砂轮获得行程为250m，位移精度为0.020.2m， 分辨率达 0.010.1m。 （5）计算机数控4、砂带磨削（1）、砂带磨削方式：闭式砂带磨削：采用无接头或有接头的环形砂带，通过张紧轮撑紧，由电动机通过接触轮带动砂带高速回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及横向进给运动，从而对工件进行磨削。开式砂带磨削：采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷带轮带动砂带作极缓慢的移动，砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触，工件回转，砂带头架或工作台纵向及横向进给，

9、从而对工件进行磨削。砂带在磨削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现新砂粒，磨削质量高且稳定，磨削效果好（2）、砂带磨削机理：砂带磨削时，弹性变形区的面积较大，使磨粒承受的载荷大大减小，载荷值也较均匀，且有减振作用。砂带磨削时材料的塑性变形和摩擦力均较砂轮磨削时减小，力和热的作用降低，工件温度降低。砂带粒度均匀、等高性好，磨粒尖刃向上，有方向性，且切削刃间隔长，切屑不易堵塞，有较好的切削性。 砂带磨削兼有磨削、研磨和抛光的综合作用，是一种复合加工。（3）、砂带磨削特点1）砂带与工件是柔性接触，磨粒载荷小而均匀，砂带磨削工件表面质量高，表面粗糙度可达0.050.01m， 又称“弹性”磨削。2）静电

10、植砂法是磨粒具有方向性，力、热作用小，有较好的切削性，有效地减小了工件变形和表面烧伤。工件的尺寸精度可达50.5m，平面度可达1m。又有“冷态” 磨削之称。3）砂带磨削效率高，无需修整，又称“高效”磨削。4）砂带制作简单方便，无烧结、动平衡等问题，价格也便 宜，砂带磨削设备结构简单，又称“廉价”磨削。5）砂带磨削有广阔的工艺性和应用范围、很强的适应性，又称“万能”磨削。5、精密研磨与抛光（1）、研磨加工的机理：研磨：通常是指利用硬度比被加工材料更高的微米级磨粒，在硬质研磨盘作用下产生的微切削和滚轧作用实现被加工表面的微量材料去除加工。目的：达到形状和尺寸精度，降低表面粗糙度，减小变质层。研磨时

11、磨料的工作状态：1）磨粒在工件与研具之间发生滚动，产生滚轧效果；2）磨粒压入到研具表面，用露出的磨粒尖端对工件表面进行刻划，实现微切削加工；3）磨粒对工件表面的滚轧与微量刻划同时作用。研磨的特点：1) 微量切削 ，2) 多刃多向切削， 3) 滚轧作用，4) 体现进化成形原理6、抛光加工的机理抛光加工：利用微细磨粒的机械作用和化学作用，在软质抛光工具或化学作用、电/磁场等辅助作用下，为获得光滑或超光滑表面，减小或完全消除加工变质层的加工方法。抛光的机理：1）以磨粒的微小塑性切削生成切屑为主体，但是它仅利用极少磨粒强制压入产生作用。2）工件与磨粒、加工液、抛光盘之间的存在化学作用，并在工件表面产生

12、反应生成物。3) 多种作用的叠加，使表面光滑化。7、精密研磨与抛光的主要工艺因素（1）工艺因素加工条件：对残留有裂纹的硬脆材料和不产生裂纹的金属材料的加工条件不同； 研磨方式：单面研磨和双面研磨； 研磨机：应能均匀地加工工件，研具磨损要小并要求能容易修整精度； 研具和抛光盘：必须避免因工作面磨损和弹性变形引起精度下降； 研具材料：微细的磨粒和使磨粒对工件作用很浅的材料； 加工液：提供磨粒、排屑、冷却和减轻不必要摩擦的效果。8、非接触抛光非接触抛光，是指使工件与抛光盘在抛光时不发生接触，仅用抛光剂的微细粒子冲击工件表面，以获得加工表面完美结晶性和精确形状，去除量为几个到几十个原子级的抛光方法。非

13、接触抛光既可用于功能晶体材料抛光(注重结晶完整性和物理性能)，也可用于光学零件的抛光(注重表面租糙度及形状精度)。第四章 热作用特种加工技术1、电火花加工1）、电火花加工的基本原理：基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温（10000以上），使金属局部熔化，甚至气化，从而将金属蚀除下来。2）、电火花加工的必备条件：a. 工具电极和工件电极之间在加工中必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米。如果间隙过大极间电压不能击穿极间介质，因而不会产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触，同样也不能产生火花放电。为此过程中必须具有工

14、具电极的自动进给和调节装置。b. 火花放电必须在一定绝缘性能的介质（工作液）中进行，液体介质有压缩放电通道的作用，同时液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排出去，并对电极和工件有较好的冷却作用，并可使放电区域恢复绝缘状态。c. 放电点局部区域的功率密度足够高，即放电通道要有很高的电流密度（一般为105106A/cm2）。d. 火花放电是瞬时的单向脉冲性放电。放电的持续时间一般为10-7-10-3秒。由于放电时间短，使放电时产生的热量来不及扩散到电极材料内部，能量集中，温度高，放电点集中在很小范围内。如果放电时间过长，就会形成持续电弧放电，使加工表面材料大范围熔

15、化烧伤而无法作为尺寸加工的工艺方法进行加工。 e. 在先后两次脉冲放电之间，有足够的停歇时间，排除电蚀产物，使极间介质充分消电离，恢复介电性能，以保证每次脉冲放电不在同一点进行，避免发生局部烧伤现象，使重复性脉冲放电顺利进行。3）、电火花加工的特点（1）、主要优势适合于任何难切削材料的加工性。其可加工性主要取决于材料导电性及热学特性；适合于加工特殊及复杂形状的表面和零件。工件无宏观作用力，适宜加工低刚度工件及进行微细加工。（2）、局限性主要用于加工金属等导电材料；一般加工速度比较慢，影响到生产率；存在电极损耗，影响到成形精度。4）、电火花加工的主要应用由于电火花加工具有许多传统切削加工所无法比

16、拟的优点，因此其应用领域利益扩大，目前已广泛应用于机械（特别是模具工业）、宇航、航空、电子工业、电气工业、精密机械、仪器仪表、轻工等行业，以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题。如型孔(圆孔、方孔、多边孔、异形孔)、曲线孔(弯孔、螺旋孔)；小孔、微孔、喷嘴/喷丝孔；落料模、复合模、级进模；拉丝模；塑料模、锻模、压铸模、挤压模、胶木模，以及整体叶轮、叶片等各种曲面零件。加工范围已达到小至几微米的小轴、孔、缝，大到几米的超大型模具和零件。5）、机床基本组成主机（包括自动调节系统的执行机构）、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液净化及循环系统。2、电火花线切割加工 原理：被切割的工件作为工件电极，电

17、极丝作为工具电极。电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在电极丝和工件之间可能产生一次火花放电，在放电通道的中心温度瞬时可高达5000以上，高温使工件局部金属熔化，甚至有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工件液部分产生气化，这些气化后的工作液和金属蒸气迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。靠这种热膨胀和局部微爆炸，抛出熔化和气化了的金属材料而实现对工件材料进行电蚀切割加工。 电火花线切割加工设备：机床本体、 脉冲电源、 控制系统、 供液系统、机床附件 线切割加工的特点：(1)与电火花成形加工相似的特点 放电电压、电流波形相似；单个脉冲也有多种放电状态 加工机理、生产率、表面

18、粗糙度相似； 材料的可加工性相似；(2) 与电火花成形加工不同之处 脉冲宽度、平均电流不能太大，属中、精正极性电火花加工； 采用水基工作液，易实现无人运转，但由于工作液电阻率较小，存在电解效应； 一般不存在稳定电弧放电； 电极丝与工件之间存在“疏松接触式”轻压放电现象 省去了成形工具电极； 有利于微细加工，如微细异形孔、窄缝等； 电极丝损耗对加工精度影响非常小。电火花线切割加工的应用范围：线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条新的工艺途径，主要适用于以下几个方面。 (1) 加工模具 适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及

19、卸料板等。 (2) 加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。 (3) 加工零件 在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、变更加工程序比较方便。在零件制造方面，可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难加工材料的零件、材料试验样件、各种型孔、特殊齿轮凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，异形槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。 3、激光加工原理：利用光的能量，经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠

20、光热效应来加工各种材料。 1）、激光的特性：光的共性：反射、折射、绕射、干涉（一）强度高 光能在空间及时间上的亮度集中（二）单色性好 波长一致（三）相干性好 相干时间：光源先后发出的两束光能够产生干涉现象的最大时间间隔； 相干长度：在相干时间内光所走的路程（称为光程）； 波长一致性越好，相干长度就越长，相干性就越好。（四）方向性好 光的发散角非常小。2）、激光加工的特点1）高功率密度，可高达1081010W/cm2； 2）聚焦微小，输出功率可调整； 3）无明显机械作用力，无工具损耗。加工速度快，热影响区域很小； 4）加工装置比较简单； 5）加工重复精度和表面粗糙度不容易保证。对光反射敏感的材料

21、，必须在加工前另加处理； 6）加工产生废气、废物，必须及时排除。操作人员应有一定安全防护要求。3）、激光加工的基本设备 （1）激光器：将电能转变成光能，产生激光束； （2）激光器电源：为激光器提供所需能量及控制功能； （3）光学系统：包括激光聚焦系统和观察瞄准系统； （4）机械系统：包括床身、工作台和机电控制系统等。4）、激光加工工艺及应用 一、激光打孔 （一）打孔过程 （二）打孔与工艺参数的关系1输出功率与照射时间；2焦距与发散角；3焦点位置；4光斑内的能量分布；5激光的多次照射；6工件材料 二、激光切割：刻划、雕刻 三、激光微调：激光去重平衡，电阻激光微调整 四、激光标记刻印：表面微凸体激

22、光成形（高0.025425.4m） 五、激光焊接 六、激光热处理：表面处理，冲击强化 七、激光存储 八、激光快速成形技术4、电子束加工原理：电子束加工是在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束，以极高的速度冲击到工件表面极小面积上，在极短的时间内，其能量的大部分转变为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料的局部熔化和气化，被真空系统抽走。特点：1）电子束可以微细聚焦，最小直径可达0.1纳米，是一种精密的加工方法；2）非接触加工，工件不产生宏观应力和变形，加工范围广泛；3）能量密度高，生产率很高；4）材料适应性广，易实现加工自动化；5）加工环境为真空条件，工件表面

23、不发生氧化；6）设备昂贵。应用：（一）高速打孔；（二）加工型孔及特殊表面；（三）刻蚀；（四）焊接；（五）热处理；（六）曝光。电子束加工装置：(一)电子枪：包括电子发射阴极、控制栅极和加速阳极等，是获得电子束的装置。(二)真空装置：由机械转泵和油扩散泵或涡轮分子泵两级组成，保证电子束加工时维持1.33×10-2 1.33 ×10-4Pa的真空度。(三)控制系统和电源：包括束流聚焦控制、束流位置控制、束流强度控制以及工作台位移控制等。5、离子束加工原理：利用电弧放电使气体电离成过热的等离子态气流，靠局部熔化及汽化去除材料的工艺方法称为等离子体加工。设备和工具：有手持等离子体切割

24、器和小型手提式装置，比较复杂的有程序控制和数字程序控制的设备、多喷嘴的设备；还有采用光学跟踪的设备。特点：（1）导电、导热性能好；（2）温度高、能量密度大；（3）工艺参数调节方便；（4）电弧稳定加工精度：等离子体切割加工后的表面粗糙度通常为Ra1.6至3.2纳米，热影响层分布的深度为1至5毫米应用：等离子弧喷涂；等离子弧热处理；等离子弧切割；等离子弧焊接。第五章 电化学作用特种加工技术1、电解加工原理：利用金属在电解液中的“电化学阳极溶解”来将工件成形。在工件阳极与工具阴极之间接上直流电源，使工具阴极与工件阳极间保持较小的加工间隙(0.10.8 mm)，间隙中通过高速流动的电解液。这时，工件阳

25、极开始溶解。开始时，两极之间的间隙大小不等，间隙小处电流密度大，阳极金属去除速度快；而间隙大处电流密度小，去除速度慢。随着工件表面金属材料的不断溶解，工具阴极不断地向工件进给，溶解的电解产物不断地被电解液冲走，工件表面也就逐渐被加工成接近于工具电极的形状，如此下去直至将工具的形状复制到工件上。 加工设备：直流电源，电解液（电镀液）循环系统，装夹工具电动机和工件的机床、夹具系统等优点：(1)加工范围广泛，不受工件材料力学性能的限制； (2)生产率较高，约为电火花成形加工的510倍； (3)表面质量好，Ra1.250.2； (4)加工表面无残余应力、无毛刺； (5)阴极理论上不会损耗。缺点：(1)

26、难以获得高加工精度及高加工稳定性；(2)阴极设计和修正比较困难；(3)设备投资较多；(4)电解产物可能产生污染，有待处理。 表面精度：正常电解加工的表面粗糙度能达到Ra1.250.16 m；由于靠电化学阳极溶解去除金属，所以没有切削力和切削热的影响，不会在加工表面发生塑性变形，不存在残余应力、冷作硬化和烧伤退火层等缺陷。应用：1孔加工：固定阴极扩孔、移动阴极扩孔；2型孔加工；3型腔加工、锻模型腔成形；4套料加工；5叶片型面成形；6电解去除毛刺（倒角）；7电解刻字；8电解抛光；9数控展成电解加工2、电铸加工 原理：把预先按所需形状制成的电铸模作为阴极，用电铸材料作为阳极，一同放入与阳极材料相同的

27、金属盐溶液中，通以直流电。在电解作用下，电铸模表面逐渐沉积出金属电铸层，达到所需的厚度后从溶液中取出，将电铸层与原模分离，便获得与原模形状相对应的金属复制件。主要设备：电铸槽、直流电源、搅拌和循环过滤系统、加热和冷切系统。优点：1、能进行超精密加工（复制精度好）。电铸最重要的特征是它具有高度“逼真性”。电铸甚至可复制0.5微米以下的金属线。例如1英寸的宽度内，有2500根3.5微米的超细线的电视摄像机用的高精度金属网(超细金属网) ，就使用了电铸法进行生產的。而香烟过滤嘴的縴维，也是使用縴维素通过超细金属网制成的，这是用其他金属加工法所不能达到的。电铸复制的精度是非常高的。高精度金属网的制造法

28、，是在底板上用照相制板技术按需要涂上绝缘层（保护层），然后以此作為模板进行电铸。2、能调节沉积金属的物理性质。可以通过改变电镀条件，镀液的组分的方法来调节沉积金属的硬度、韧性和拉伸强度等。还可以采用多层电镀、合金电镀、复合电度镀方法得到其他加工方法不能得到的物理性质。3、不受制品大小的限制。只要能够放入电镀槽就行。4、容易制出复杂形状的零件。缺点：1、操作时间长。例如用3A/dmm的阴极电流密度沉积3mm厚的镍层，需要25h20min。即使用是小薄零件要镀厚层时，成本很高，但是电镀过程中可以无人管理。2、要有经验和熟练技能的人员操作。电铸装置是简单的，但在复制复杂形状的模型中要制造母模、导电层

29、处理、剥离处理等，这些工序都要求有经验和熟练技能的人员才能操作。3、必须有很大的作业面积。即使是小制品，也需要有镀槽、水洗槽等平面布置，废水处理装置必须有相当大的 作业面积。4、除了要有电镀操作技术外，还必须有机械加工和金属加工知识。电铸法并不是单用电镀操作而制出制品，还 要进行衬底加工、研磨等机械操作，所以必须具备这些方面的知识和技巧。加工精度：能获得尺寸精度高、表面粗糙度小于Ra0.1微米的复制品，且同一原模生产的电铸件一致性极好。 应用：(1)、主要用来是精确复制微细、复杂和某些难于用其他方法加工的特殊形状的工件。 (2)、形状复杂制品的模具，如结构复杂、细节复杂等，主要为注塑模、压塑模

30、等 (3)、广泛应用于手机，电话，电脑，照相机等电子产品上。 (4)、在手机上的应用主要在，Logo、摄像头装饰件，功能键、小的装饰片等。第六章 化学作用特种加工技术1、化学铣切加工 原理：化学铣切加工，实质上是较大面积和较深尺寸的化学蚀刻。其原理是：先把工件非加工表面用耐腐蚀性涂层保护起来，需要加工的表面露出来，浸入到化学溶液中进行腐蚀，使金属按特定的部位溶解取出，达到加工目的。 特点：1）可加工难切削材料，不受材料的硬度和强度的限制； 2）适合大面积、多件同时加工； 3）加工表面质量较好，无应力，无毛刺；表面粗糙度可达Ra2.5至1.25纳米； 4）操作技术容易掌握。缺点：1）加工窄槽及深

31、腔较困难； 2）不能改变工件原有缺陷； 3）腐蚀液对操作人员及设备有一定危害； 4）利用溶液对基底进行蚀刻的过程中，由于化学反应是一个放热过程，产生的热量易导致溶液沸腾和流动，使基底的表面质量降低，而且对于一些特殊的化合物如硅的氮化物，却没有相应的湿法蚀刻方法。 应用：1）主要用在较大工件的金属表面厚度减薄加工。铣切厚度一般小于13mm，如在航空和航天工业中常用于局部减轻结构件的重量，也适宜于大面积或不利于机械加工的薄壁型整体壁板的加工。2）用于厚度小于1.5mm薄壁零件上加工复杂的型孔。2、化学抛光 原理：一般用硝酸或磷酸等氧化剂溶液，在一定的条件下，使工件表面氧化，此氧化层又逐渐溶入溶液，

32、表面微凸起处被氧化较快而较多，微凹处则被氧化较慢而少，同样凸起处的氧化处又比凹处更多更快地扩散、溶解于酸性溶液中，因此使加工表面逐渐被整平，达到表面平滑化和光泽化。 特点：可以大面积加工零件，不受其形状限制，内外表面均可加工，操作简便，成本低。 应用：金属的化学抛光和半导体的化学抛光3、化学镀加工 原理：在含金属盐溶液的镀液中加入一种化学还原剂，将镀液中的金属离子还原后沉积到被镀零件表面。特点：镀层均匀，不受工件形状限制，不需电源，对操作有一定要求。应用：现主要作为非金属工件表面以装饰或防护为目的镀层生长工艺，也常用于非金属件沉积导电层。第七章 机械作用特种加工技术1、超声加工 原理：超声加工

33、是磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及超声空化作用、液压冲击的综合结果，其中磨粒的撞击作用是主要的。空化作用：当工具端面以很大的加速度离开工件表面时，加工间隙内形成负压和局部真空，在工作液体内形成很多微空腔，当工具端面以很大加速度接近工件表面时，空泡闭合，引起极强的液压冲击波，可以强化加工过程。 特点：1）适合于加工硬脆材料；2）工具形状可以较复杂，而机床结构简单，操作方便；3）宏观切削力很小，所以工件被加工表面完整性较好。 加工精度：除受机床、夹具精度影响外，主要由磨料粒度、工具制造精度及磨损状况、工具横向振动、加工深度、被加工材料性质决定。 加工设备：（1）超声波发生器；（2）超声

34、振动系统（包括换能器、变幅杆和工具）； （3）超声加工设备机床本体 （4）磨料工作液及循环系统应用：（1）、传统超声加工：型孔、型腔成形、切割加工等 （2）、超声复合机械加工;超声磨削、超声钻削、超声抛光、超声珩磨等 （3）、超声与其他特种加工相复合：超声电化学加工、超声电火花加工 （4）、超声清洗 （5）、超声焊接2、水射流加工 原理：水射流切割是利用高压高速液流冲击工件，达到去除材料的目的；有时简称水切割，或俗称水刀。设备和工具： 超高压水射流发生器（高压泵）、数控加工平台、数控系统、喷嘴 特点：（1）、切割时工件材料不会受热变形，切边质量好 （2）、切割过程稳定 （3）、加工材料范围广

35、（4）、加工开始是不需退刀槽、孔，工件上任意位置都可作为加工开始和结束的位置 （5）、切割加工温度低，不会造成火灾 应用：广泛用于普通钢、装甲钢板、不锈钢、铝、铅、铜、钻合金板等近80种材料的切削，最大厚度可达90mm。3、挤压珩磨加工 原理：使含磨料的半流动态粘性介质在高压下强行通过处于封闭腔内的工件通道，对工件表面进行抛磨加工。工艺特点：（1）适用复杂表面的抛光及去除毛刺，可以加工大多数材料；（2）改善被加工件表面粗糙度及表面变质层与微观缺陷；（3）效率较高；（4）不会破坏工件原有精度，保持量级为m。工艺系统：基体、磨料、添加剂、夹具应用：（1）对各种挤压模、拉丝模、冲模、引伸模等复杂型面

36、进行光整加工 （2）用来去除电火花加工或激光加工后所产生的硬化层及表面微观缺陷 （3）可作为精密铸造的后续工序光整加工工序第八章 复合能量作用特种加工技术1、电解磨削加工原理：由电解作用和机械磨削作用相结合而进行加工的，比电解加工的加工精度高，表面粗糙度小，比机械磨削的生产率高。优点：加工范围广、生产效率高、加工精度高、表面粗糙度小、砂轮磨损少。2、 影响电解磨削生产率和加工质量的因素 影响生产率的主要因素 1、电化学当量 2、电流密度 3、磨轮与工件间的导电面积 4、磨削压力 影响加工精度的因素 1、电解液 2、阴极导电面积和魔粒轨迹 3、被加工材料的性质 4、机械因素 影响表面粗糙度的因素

37、 1、电参数 2、电解液 3、工件材料性质 4、机械因素 设备：包括直流电源、电解液系统和电解磨床 应用：用来磨削一些高硬度的零件；对于复杂型面的零件，也可采用电解研磨。第九章 快速成型技术1、选择性激光粉末烧结成形 原理：选择性激光烧结，是使用粉状固体材料（如石蜡，聚碳酸脂，石英砂，合金粉等）进行加工的一种快速成型方法。它在储料缸中存放加工原料，在工作缸中 完成原型加工。制件加工时，储料缸首先上升一个层厚，通常为0.1到0.3毫米，工作缸下降一个层厚，铺粉机构把粉状材料从储料缸铺向工作缸，再由激光在工作缸中选择性扫描整个二维截面，激光扫描过的部分粘接成一个整体，没有扫描过的部分仍然保持粉状结构。截面完成后，再进行下一个工作周期，直到制件加工完成。 特点：1）材料适应面广 任何受热粘结的粉末都存在被用作SLS原材料的可能性。SLS工艺不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、石蜡等材料的零件，并且可以直接制造金属零件。2）无需加支撑 因为没有被烧结的粉末起到了支撑的作用，因此可以烧结制造多层空心的复杂零件。设备：主要有DT