【正文】 為適應(yīng)產(chǎn)品的高技術(shù)性能要求與新型材料的加工要求, 需要不斷開發(fā)新工藝方法, 包括微細(xì)加工和復(fù)合加工, 尤其是質(zhì)量高、效率高、經(jīng)濟(jì)型的復(fù)合加工, 如工程陶瓷、復(fù)合材料以及聚晶金剛石等。該法具有成形速度高，可用于高強(qiáng)高硬的金屬材料；工件回彈小，加工精度高；能同時完成拉伸、沖孔、剪切、壓印、翻邊等多種工序等優(yōu)點(diǎn)。這些工藝方法都是在材料疊加成形的原理基礎(chǔ)上,結(jié)合材料的物理化學(xué)特性和先進(jìn)的工藝方法而形成的,它與其他學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)。超聲加工是利用超聲頻作小振幅振動的工具，并通過它與工件之間游離于液體中的磨料對被加工表面的捶擊作用，使工件材料表面逐步破碎的特種加工。②微精加工機(jī)理的研究，尤其是中、高頻率脈沖電流條件下,微精加工電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)動力學(xué)等方面的深入研究。常用的電化學(xué)加工有電解加工、電磨削、電化學(xué)拋光、電鍍、電刻蝕和電解冶煉等。因此為了減少電極的損耗一般有以下方法：（1）有效排除電蝕物（2）電極材料和加工參數(shù)的合理選用（3）提高加工技能和安全操作意念等等。 極性效應(yīng)在電火花放電加工過程中，無論是正極還是負(fù)極，都會受到不同程度的電蝕。（7）聲、機(jī)械能 超聲加工。與其它先進(jìn)制造技術(shù)一樣，特種加工正在研究、開發(fā)推廣和應(yīng)用之中，具有很好的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。特種加工技術(shù)在國內(nèi)外各行各業(yè)的應(yīng)用中取得了巨大成效，它們有著各自的特點(diǎn)，特殊材料或特殊結(jié)構(gòu)工件的加工工藝性發(fā)生了根本變化，解決了傳統(tǒng)加工方法所遇到的各種問題，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的重要加工手段和關(guān)鍵制造技術(shù)。端面非接觸鏡面拋光裝置示意圖如圖所示。彈性發(fā)射加工原理彈性發(fā)射加工方法如圖所示對加工頭和工作臺實(shí)施數(shù)控，可實(shí)現(xiàn)曲面加工。固著磨料研磨盤是一種適用于陶瓷、硅片、水晶等脆性材料精密研磨的研具，具有表面精度保持性好、研磨效率高的優(yōu)點(diǎn)。⑤ 及時變換工件的運(yùn)動方向，以減小表面粗糙度值并保證表面均勻一致。拋光加工模型如圖39所示。整形是使砂輪具有—定精度要求的幾何形狀； 修銳是去除磨粒間的結(jié)合劑，使磨粒突出結(jié)合劑一定高度，形成良好的切削刃和足夠的容屑空間。超精密磨削的磨削用量。修整用量有：修整導(dǎo)程、修整深度、修整次數(shù)和光修次數(shù)。精密和超精密磨料加工可分為固結(jié)磨料和游離磨料加工兩大類。美國EI Contour精密刀具公司的標(biāo)準(zhǔn)金剛石車刀結(jié)構(gòu)如上圖所示。⑥ 具有好的動特性。微量進(jìn)給裝置超精密機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)—般采用精密滾珠絲杠副、液體靜壓和空氣靜壓絲杠副。二、超精密加工的方法按加工方式分：切削加工、磨料加工、特種加工和復(fù)合加工 按加工機(jī)理和特點(diǎn)分：去除加工、結(jié)合加工和變形加工 還可分為 傳統(tǒng)加工、非傳統(tǒng)加工和復(fù)合加工三、超精密加工的實(shí)現(xiàn)條件超精密加工是多學(xué)科交叉的綜合性高新技術(shù)① 超精密加工的機(jī)理與工藝方法； ② 超精密加工工藝裝備； ③ 超精密加工工具；④ 超精密加工中的工件材料； ⑤ 精密測量及誤差補(bǔ)償技術(shù)；⑥ 超精密加工工作環(huán)境、條件等。發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)前世界各國發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的主攻方向和戰(zhàn)略決策，同時又是一個國家獨(dú)立自主、繁榮富強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、科技保持先進(jìn)領(lǐng)先的長遠(yuǎn)大計(jì)。⑸ 對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生重要影響。⑶ 解決各種超精密、光整零件的加工問題。因此，在精密機(jī)械加工中，一般都采用高重復(fù)頻率的脈沖激光器。氣體激光器一般采用電激勵，因其效率高、壽命長、連續(xù)輸出功率大，所以廣泛用于切割、焊接，熱處理等加工。激光加工可以用于打孔、切割、電子器件的微調(diào)、焊接、熱處理以及激光存儲等各個領(lǐng)域，由于激光加工不需要加工工具，而且加工速度快，表面變形小，可以加工各種材料，已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中愈來愈多地顯示了它的優(yōu)越性，所以很受人們的重視。演示網(wǎng)絡(luò)課程中電火花加工三角形孔、電火花線切割、電解加工氣輪機(jī)葉片等照片資料。【教學(xué)資源】1．郁兆昌，潘展，高楷模研編制作．金屬工藝學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程．北京：高等教育出版社，2005 2．郁兆昌主編．金屬工藝學(xué)教學(xué)參考書（附助學(xué)光盤）．北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)安排】2學(xué)時（90分鐘）431 教學(xué)步驟：講授與演示交叉進(jìn)行、講授中穿插練習(xí)與設(shè)問，穿插討論，最后進(jìn)行歸納。三、素質(zhì)目標(biāo)了解精密加工和特種加工、略經(jīng)訓(xùn)練，能初步操作研磨、拋光和電火花加工。5超聲波加工技術(shù)：超聲波加工基本原理：在工件和工具間加入磨料懸浮液, 由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲振蕩波, 經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換成超聲機(jī)械振動, 使懸浮液中的磨粒不斷地撞擊加工表面, 把硬而脆的被加工材料局部破壞而撞擊下來。等離子體熱噴涂技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入工程化應(yīng)用，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、船舶等領(lǐng)域的產(chǎn)品關(guān)鍵零部件耐磨涂層、封嚴(yán)涂層、熱障涂層和高溫防護(hù)層等方面。60千瓦以上熔煉機(jī)的電子槍則用間熱式塊狀鉭陰極，它由背后的鎢絲所發(fā)射的電子轟擊加熱到 2700K，可有每平方厘米為幾安的發(fā)射電流密度。電子束鉆孔：用聚焦方法得到很細(xì)的、功率密度為 10^6～10^8瓦/厘米的電子束周期地轟擊材料表面的固定點(diǎn)，適當(dāng)控制電子束轟擊時間和休止時間的比例，可使被轟擊處的材料迅速蒸發(fā)而避免周圍材料的熔化，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電子束刻蝕、鉆孔或切割。如：電子束焊接：電子束功率密度達(dá)10^5～10^6瓦/平方厘米時，電子束轟擊處的材料即局部熔化；當(dāng)電子束相對工件移動,熔化的金屬即不斷固化,利用這個現(xiàn)象可以進(jìn)行材料的焊接。從激光器輸出的高強(qiáng)度激光經(jīng)過透鏡聚焦到工件上，其焦點(diǎn)處的功率密度高達(dá)10(～10(瓦/厘米(，溫度高達(dá)1萬攝氏度以上，任何材料都會瞬時熔化、氣化。電火花加工的主要用途是：①加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；②加工各種硬、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；③加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；④加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。這些加工方法不用成型的工具，而是利用密度很高的能量束流進(jìn)行加工。第一篇：特種加工技術(shù)與裝備簡介特種加工技術(shù)與裝備簡介特種加工是指那些不屬于傳統(tǒng)加工工藝范疇的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用機(jī)械能切除多余材料的傳統(tǒng)加工方法。對于高硬度材料和復(fù)雜形狀、精密微細(xì)的特殊零件,特種加工有很大的適用性和發(fā)展?jié)摿?在模具、量具、刀具、儀器儀表、飛機(jī)、航天器和微電子元器件等制造中得到越來越廣泛的應(yīng)用。2激光加工技術(shù)激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性，對材料（包括金屬與非金屬）進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門加工技術(shù)。激光加工就是利用這種光能的熱效應(yīng)對材料進(jìn)行焊接、打孔和切割等加工的。電子束焊具有深熔的特點(diǎn)，焊縫的深寬比可達(dá)20:1甚至50:1。同電子束焊接相比,電了束刻蝕、鉆孔、切割所用的電子束功率密度更大而作用時間較短。電子槍加速電壓約30千伏，這樣容易防止電擊穿和減弱 X射線輻射，電子束用磁聚焦和磁偏轉(zhuǎn)。等離子體的分類有多種方法，但在工業(yè)上用的等離子體通常按溫度分類見表1[1]，用的較多的是非平衡等離子體和熱能離子體中的低溫等離子體。在工件表面瞬間正負(fù)交替的正壓沖擊波和負(fù)壓空化作用下強(qiáng)化了加工過程。四、教學(xué)要求初步了解精密加工和特種加工。【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)舊課（15 分鐘）1．簡述銑床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用。學(xué)生課堂練習(xí)：題1919197。激光加工是利用光的能量，經(jīng)過透鏡聚焦，在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度，靠光熱效應(yīng)來加工各種材料的。常用于材料加工的氣體激光器有二氧化碳激光器、氬離子激光器等。激光可用于切割各種各樣的材料。⑷ 特殊零件的加工問題。第三節(jié)精密與特種加工的方法及分類1．加工成形的原理分為去除加工、結(jié)合加工、變形加工三大類。從先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)實(shí)質(zhì)而論，主要有精密、超精密加工技術(shù)和制造自動化兩大領(lǐng)域。在超精密加工的中，必須綜合考慮以上因素。高精度微量進(jìn)給裝置則有電致伸縮式、彈性變形式、機(jī)械傳動或液壓傳動式、熱變形式、流體膜變形式、磁致伸縮式等。⑦ 能實(shí)現(xiàn)微進(jìn)給的自動控制。該車刀采用圓弧修光刃，修光刃圓弧半徑R=~。第一節(jié)精密磨削精密磨削是指加工精度為1~、~。五、超精密磨削、適宜于對鋼、鐵材料及陶瓷、玻璃等硬脆材料的加工。六、超硬磨料砂輪磨削超硬磨料砂輪磨削主要是指用金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪加工硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體材料及石材等高硬度、高脆性