【正文】 這些技術的成功應用為人類實現(xiàn)“以軟克硬”、“無屑加工”、“綠色加工”開辟了廣闊的加工前景。產品在使用壽命完結或廢棄淘汰時，要易于拆卸和回收重用，或安全廢棄，易于銷毀。3．綠色產品 （1）綠色產品的特征綠色產品的特征主要表現(xiàn)為這樣幾個方面：小型化（少用材料）、多功能（一物多用）、使用安全和方便（對健康無害）、可回收利用（減少廢棄物和污染）。③ 地域的虛擬化。再者，以產品為對象的敏捷制造，每個系統(tǒng)只負責一個或若干個同類產品的生產，易于組織小批量或者單件生產，不同產品的生產可以重疊進行。③ 全新的產品概念。⑤ 企業(yè)策略上的敏捷性。① 對市場的快速反應能力。② 產品開發(fā)采用并行工程方法和主查制，確保高質量、低成本，縮短產品開發(fā)周期，滿足用戶要求。例如，豐田公司在開始時十三年的轎車累計產量還不及福特公司一天產量的40%，在相差這樣懸殊的條件下，他們卻敢于提出趕上美國，走出一條新路子。產品全生命周期中企業(yè)內各部門功能集成，以及產品開發(fā)企業(yè)與外部協(xié)作企業(yè)間的功能集成?，F(xiàn)代產品的功能和特性越來越復雜，產品開發(fā)過程涉及的學科門類和專業(yè)人員也越來越多，要取得產品開發(fā)過程的整體最優(yōu)，其關鍵是如何很好地發(fā)揮人們的群體作用。為了提高市場競爭能力，以最快的速度設計、生產出高質量的產品，20世紀80年代末在美國和一些西方工業(yè)國家出現(xiàn)了一種叫并行工程（Concurrent Engineering，CE）的生產方式。拋光時，工具接脈沖電源的負極，工件接正極，在工具和工件間通入乳化液作電解液。高速流動的電解液不斷在工件待加工表面生成鈍化軟膜，工具則以極高的頻率進行拋磨，不斷地將工件表面凸起部位的鈍化膜去掉。（1）電解磨削電解磨削是利用電解作用與機械磨削相結合的一種復合加工方法。圖78 水射流加工示意圖1—帶有過濾器的水箱；2—水泵；3—儲液蓄能器；4—控制器；5—閥；6—藍寶石噴嘴；7—射流束；8—工件；9—排水口；10—壓射距離；11—液壓系統(tǒng)；12—增壓器（2）水射流加工的特點① 采用水射流加工時，工件材料不會受熱變形，切縫很窄（～），材料利用率高，～。在如此大的能量驅動下，離子能夠鉆入材料表層，從而達到改變材料化學成分的目的。這種加工本質上屬于一種原子尺度上的切削加工，所以也稱為離子銑削。由于離子帶正電荷，其質量是電子的千萬倍，因此離子束加工主要靠高速離子束的微觀機械撞擊動能，而不是像電子束加工主要靠熱效應。① 高速打孔～。超聲激光復合加工是一種激光打孔新工藝，它是將超聲波振動和激光束的作用復合起來。當激光的功率密度為105～107W/cm2，照射時間為1/100s左右時，即可進行激光焊接。圖75 固體激光器中激光的產生和工作原理圖激光加工具有如下特點：它屬于高能束流加工，不存在工具磨損更換問題；幾乎可以加工任何金屬與非金屬材料；屬于非接觸加工，無明顯機械力，能加工易變形的薄板和橡膠等彈性工件；加工速度快，熱影響區(qū)??；易實現(xiàn)加工過程的自動化；激光可通過玻璃、空氣及惰性氣體等透明介質進行加工，如對真空管內部進行焊接等；激光可以通過聚焦，形成微米級的光斑，輸出功率的大小又可以調節(jié)，因此可用于精密微細加工；加工時不產生振動噪聲，加工效率高，可實現(xiàn)高速打孔和高速切割；；～。其強度高，方向性、相干性和單色性好，通過光學系統(tǒng)可將激光束聚焦成直徑為幾十微米到幾微米的極小光斑，從而獲得極高的能量密度（108～1010W/cm2）。m）的液體介質中進行。兩極均浸入具有一定絕緣度的液體介質（常用煤油或礦物油或去離子水）中。⑤ 光能與熱能作用方式：激光加工（LBM）。② 解決各種復雜零件表面的加工問題，如各種熱鍛模、沖裁模和冷拔模的模腔和型孔、整體渦輪、噴氣渦輪機葉片、炮管內腔線以及噴油嘴和噴絲頭的微小異形孔的加工。 特種加工技術顧名思義，特種加工技術就是一種采用不同于傳統(tǒng)切削、磨削加工工藝及裝備的加工技術。利用各種工藝方法在工件表面上所形成的各種覆層，如鍍層、涂層、沉積層或薄膜，若再經過適當熱處理，使覆層中的金屬原子向基體擴散，或與基體進行冶金化融合，不僅增強了覆層與基體的結合強度，同時也能改變表層覆層本身的成分，防止覆層剝落并獲得較高的強韌性，可提高表面的抗擦傷、耐磨損和耐腐蝕能力。若將兩種或兩種以上的表面處理工藝用于同一工件的處理，不僅可以發(fā)揮各種表面處理技術各自的特點，而且更能顯示組合使用的突出效果。熱噴涂有很多工藝方法，比較常用的有火焰噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂等。（2）表面工程的內容表面工程是由多個學科交叉、綜合而發(fā)展起來的新興學科，有著廣泛的涵義，概括了表面處理、表面加工、表面涂層、表面改性以及表面薄膜制備技術等內容。是目前世界上精度最高的表面形貌觀測儀。④ 面刻蝕加工技術面刻蝕加工技術是從集成電路平面工藝演變而來的，它是在硅基片上形成薄膜并按一定要求對薄膜進行加工的技術。目前，常用的有以下幾種加工方法。5mm180。3．微細加工技術微細加工可以進一步分為微米級微細加工、亞微米級微細加工和納米級微細加工等。如圖72所示，將超硬磨料砂輪接電源正極，石墨電極接電源負極，在砂輪與電極之間通以電解液，通過電解腐蝕作用去除超硬磨料砂輪的結合劑，從而達到修銳效果。超硬磨料砂輪修整的方法很多，可歸納為以下幾類。金剛石砂輪有較強的磨削能力和較高的磨削效率，在加工非金屬硬脆材料、硬質合金、有色金屬及其合金時有較大的優(yōu)勢。的關系極限最小切削厚度hDmin與刀具刀刃鋒銳度（即刃口半徑r）關系如圖71所示。② 能磨出極其鋒銳的刃口，且切削刃沒有缺口、崩刃等現(xiàn)象。1．超精密切削加工技術（1）超精密切削對刀具的要求 為實現(xiàn)超精密切削，刀具應具有如下的性能。（1）一般加工加工精度在10mm左右、～，如車、銑、刨、磨、鏜、鉸等。（4）自動化和數(shù)字化工藝裝備的發(fā)展提高了機械加工的效率由于微電子、計算機、自動檢測和控制技術與制造工藝裝備相結合，使工藝裝備實現(xiàn)了從單機到系統(tǒng)、從剛性到柔性、從簡單到復雜等不同檔次的多種自動化轉變，使工藝過程的檢測和控制方式和手段發(fā)生了質的變化，可以使整個工藝過程和工藝參數(shù)得到實時的優(yōu)化，大大提高了加工制造的效率和質量。（1）制造加工精度不斷提高隨著制造工藝技術的進步與發(fā)展，機械制造加工精度得到不斷提高。（1）系統(tǒng)性由于計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術和先進管理等技術的引入，并與傳統(tǒng)制造技術的結合，現(xiàn)代制造技術成為一個能夠駕馭生產過程中的物質流、信息流和能量流的系統(tǒng)工程；而傳統(tǒng)制造技術一般只能駕馭生產過程中的物質流和能量流。（5）實用性現(xiàn)代制造技術的發(fā)展是針對某一具體的制造需求而發(fā)展起來的先進、實用的技術，有著明確的需求導向。20世紀前，切削刀具是以碳素鋼作為刀具材料，由于其耐熱溫度低于200℃，所允許的切削速度不超過10m/min；20世紀初，出現(xiàn)了高速鋼，其耐熱溫度為500～600℃，可允許的切削速度為30～40m/min；到了20世紀30年代，硬質合金開始得到使用，刀具的耐熱溫度達到800～1000℃，切削速度很快提高到每分鐘數(shù)百米。雖然人們使用表面技術已有悠久的歷史，然而形成一門表面工程獨立學科只是近20年的事。超精密加工適用于精密元件、計量標準元件、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的制造。④ 與工件材料的抗黏結性好、化學親和性小、摩擦系數(shù)低，能得到極好的加工表面完整性。因此，天然單晶金剛石雖然昂貴，但被一致公認為是理想的、不能代替的超精密切削的刀具材料。2．超精密磨削加工技術所謂超精密磨削加工，、。砂輪修整通常包括修形和修銳兩個過程。這種方法的效率和質量都較好，是目前較常用的修整方法，但普通砂輪的磨損消耗量較大。（3）磨削速度和磨削液金剛石砂輪磨削速度一般不能很高，根據磨削方式、砂輪結合劑和冷卻情況的不同，其磨削速度為12～30m/s（它的熱穩(wěn)定性只有700～800℃）。最近有資料表明，科學家們已能在5mm2內放置1000臺微型發(fā)動機。（2）微細加工工藝方法微細加工是指加工尺寸為微米級范圍的加工方式，是微機械發(fā)展的重要基礎。腐蝕的方法分濕法腐蝕和干法腐蝕。常用的封接技術有反應封接、淀積密封膜和鍵合技術。表面工程技術在促進技術進步、節(jié)約原材料、提高產品性能、延長產品使用壽命、裝飾環(huán)境、美化生活方面發(fā)揮了越來越突出的作用，該技術已成為20世紀80年代世界十項關鍵技術之一。物理氣相沉積是在真空條件下，利用各種物理方法將鍍料汽化成原子、分子或離子，直接沉積到基體表面的方法。如滲鈦與離子滲氮復合處理，可在工件表面形成硬度極高、耐磨性很好且具有較好耐蝕性的金黃色TiN化合物層，其性能明顯高于單一滲鈦和單一滲氮層的性能。在等離子輔助沉積技術中，將離子鍍和濺射沉積所應用的等離子體與氣相反應物相結合，產生一種稱為等離子輔助化學沉積（PCVD）的技術。④ 各種加工方法可以有選擇地復合成新的工藝方法，使生產效率成倍地增長，加工精度也相應提高。② 電能與化學能作用方式：電解加工（ECM）、電鑄加工和刷鍍加工。在特種加工中，電火花加工的應用最為廣泛，尤其在模具制造業(yè)、航空航天等領域有著極為重要的地位。如此周而復始高頻率地循環(huán)下去，工具電極不斷地向工件進給，它的形狀最終就復制在工件上，形成所需要的加工表面。2．激光加工激光加工是20世紀60年代發(fā)展起來的一種新興技術，它是利用光能經過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應來加工各種材料。當激光的工作物質釔鋁石榴石受到光泵（激勵脈沖氙燈）的激發(fā)后，吸收具有特定波長的光，在一定條件下可導致工作物質中的亞穩(wěn)態(tài)粒子數(shù)大于低能級粒子數(shù)，這種現(xiàn)象稱為粒子數(shù)反轉。合金化和熔覆工藝無論對基體材料的適應范圍還是性能改善的幅度，都比前兩種工藝廣得多，因而發(fā)展前景廣闊。④ 激光打孔激光打孔的功率密度一般為107～108W/cm2。如只使材料局部加熱，就可進行電子束熱處理；使材料局部熔化，就可進行電子束焊接；提高電子束能量密度，使材料熔化和汽化，就可進行電子束打孔、切割等加工；利