【正文】 學(xué)生回答、討論；教師講評(píng)。3．精密加工和特種加工是解決傳統(tǒng)加工不便或難以加工而發(fā)展起來的，不乏新技術(shù)含量，對(duì)于學(xué)生開闊眼界，了解加工新技術(shù)發(fā)展很有好處，教學(xué)中應(yīng)充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)的視頻資料。其原理圖為第二篇：精密加工與特種加工簡(jiǎn)介教案金屬工藝學(xué)電子教案（43）【課題編號(hào)】 【課題名稱】精密加工與特種加工簡(jiǎn)介 【教材版本】郁兆昌主編．中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材—金屬工藝學(xué)（工程技術(shù)類）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教學(xué)目標(biāo)與要求】一、知識(shí)目標(biāo)了解精密加工與特種加工。當(dāng)壓力進(jìn)一步增加達(dá)到1105Pa 左右時(shí)，等離子體變得更象一個(gè)熱源，很多場(chǎng)合代替了燃燒。4等離子束及等離子體加工技術(shù)：表面功能涂層具有高硬度、耐磨、抗蝕功能，可顯著提高零件的壽命，在工業(yè)上具有廣泛用途。電子束加熱是電能轉(zhuǎn)為熱能的有效方式之一，大約有50%功率用于熔化和維持液化。在重工業(yè)中，電子束焊機(jī)的功率已達(dá)100千瓦，可平焊厚度為200毫米的不銹鋼板。作為加熱工具，電子束的特點(diǎn)是功率高和功率密度大，能在瞬間把能量傳給工件，電子束的參數(shù)和位置可以精確和迅速地調(diào)節(jié)，能用計(jì)算機(jī)控制并在無污染的真空中進(jìn)行加工。數(shù)千瓦的激光加工機(jī)已用于各種材料的高速切割、深熔焊接和材料熱處理等方面。電火花加工機(jī)床通常分為電火花成型機(jī)床、電火花線切割機(jī)床和電火花磨削機(jī)床，以及各種專門用途的電火花加工機(jī)床，如加工小孔、螺紋環(huán)規(guī)和異形孔紡絲板等的電火花加工機(jī)床。20世紀(jì)40年代發(fā)明的電火花加工開創(chuàng)了用軟工具、不靠機(jī)械力來加工硬工件的方法。直接利用電能、熱能、聲能、光能、化學(xué)能和電化學(xué)能，有時(shí)也結(jié)合機(jī)械能對(duì)工件進(jìn)行的加工。 1電火花利用電火花加工原理加工導(dǎo)電材料的特種加工。工作原理：激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化氣化而進(jìn)行穿孔,切割和焊接等的特種加工。3電子束加工技術(shù)：電子束加工是利用高能量的會(huì)聚電子束的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行的加工。利用電子束焊的這一特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)多種特殊焊接方式。電子束還適合在薄片（例如燃?xì)廨啓C(jī)葉片）上高速大量地鉆孔。80年代已生產(chǎn)出600千瓦級(jí)的電子槍。實(shí)際上，也正是它們的工作壓力不同，使它們的作用機(jī)理發(fā)生了變化。在傳統(tǒng)超聲波加工的基礎(chǔ)上發(fā)展了旋轉(zhuǎn)超聲波加工, 即工具在不斷振動(dòng)的同時(shí)還以一定的速度旋轉(zhuǎn), 這將迫使工具中的磨粒不斷地沖擊和劃擦工件表面, 把工件材料粉碎成很小的微粒去除, 以提高加工效率?！倦y點(diǎn)分析】電解加工。三、新課教學(xué)（70分鐘）（25分鐘）教師講授研磨、珩磨、拋光、超精密加工。四、小結(jié)（5 分鐘）簡(jiǎn)述精密加工、特種加工的概念和種類。激光的光發(fā)射是以受激輻射為主，因而發(fā)光物質(zhì)中基本上是有組織地、相互關(guān)聯(lián)地產(chǎn)生光發(fā)射的，發(fā)出的光波具有相同的頻率、方向、偏振態(tài)和嚴(yán)格的位相關(guān)系，正因如此，激光具有強(qiáng)度高，單色性好，相干性好和方向性好的優(yōu)點(diǎn)。激光打孔的成形過程是材料在激光熱源照射下產(chǎn)生的一系列熱物理現(xiàn)象綜合的結(jié)果。激光刻蝕打標(biāo)記的加工工藝也很受人們的青睞。特種加工是指利用機(jī)、光、電、聲、熱、化學(xué)、磁、原子能等能源來進(jìn)行加工的非傳統(tǒng)加工方法（NTM，NonTraditional Machining），它們與傳統(tǒng)切削加工的不同特點(diǎn)主要有： ① 主要不是依靠機(jī)械能；② 刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度； ③ 在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的 機(jī)械切削力作用。結(jié)合加工是利用理化方法將不同材料結(jié)合在一起。精密與特種加工技術(shù)已經(jīng)成為國際競(jìng)爭(zhēng)中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)。超精密加工對(duì)主軸的要求是極高的回轉(zhuǎn)精度，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，無振動(dòng)。精密和超精密微位移機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足以下設(shè)計(jì)要求：① 精微進(jìn)給和粗進(jìn)給分開。設(shè)計(jì)金剛石刀具時(shí)最主要問題有三個(gè)： ① 確定切削部分的幾何形狀；② 選擇合適的晶面作為刀具的前后面；③ 確定金剛石在刀具上的固定方法和刀具結(jié)構(gòu)。一種可用于車削鋁合金、銅、黃銅的通用金剛石車刀結(jié)構(gòu)如右圖所示。⑴ 微刃的微切削作用⑵ 微刃的等高切削作用⑶ 微刃的滑擠、摩擦、拋光作用二、磨削用量三、精密磨削砂輪1．砂輪磨料精密磨削時(shí)所用砂輪的磨料以易于產(chǎn)生和保持微刃及其等高性為原則。影響超精密磨削的因素有：超精密磨削機(jī)理、被加工材料、砂輪及其修整、超精密磨床、工件的定位夾緊、檢測(cè)及誤差補(bǔ)償、工作環(huán)境、操作水平等。② 磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì)量好，無燒傷、裂紋和組織變化。1．硬脆材料的研磨硬脆材料研磨的加工模型如圖所示。在一定的范圍內(nèi)，增加研磨壓力可提高研磨效率。研磨盤材料硬度要低于工件材料硬度，且組織均勻致密、無雜質(zhì)、無異物、無裂紋和無缺陷，并有一定的磨料嵌入性和浸含性。對(duì)于拋光粉用磨粒，除上述要求外，還要考慮與工件材料作用的化學(xué)活性。3．動(dòng)壓浮離拋光 動(dòng)壓浮離拋光平面非接觸拋光裝置如圖所示工作原理加工過程中無摩擦熱和工具磨損，標(biāo)準(zhǔn)平面不會(huì)變化該方法主要用于半導(dǎo)體基片和各種功能陶瓷材料及光學(xué)玻璃平晶的拋光，可同時(shí)進(jìn)行多片加工。本文簡(jiǎn)介了電火花加工，電化學(xué)加工，超聲波加工等各種不同的特種加工技術(shù)，并介紹了特種加工技術(shù)的特點(diǎn)及未來發(fā)展方向趨勢(shì)。（2）非接觸加工，不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。（2）電、機(jī)械能 離子束加工。電火花加工的原理是基于工具和工件之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。從提高加工生產(chǎn)率和減小工具損耗的角度來看，極性效應(yīng)愈顯著愈好，故在電火花加工中必須充分利用。 電火花加工的發(fā)展趨勢(shì)電火花線切割加工技術(shù)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里間都是采用精規(guī)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行一次切割成型,其切割速度與加工表面質(zhì)量之間存在著一定的矛盾。但是任何一種加工方式都有它的弊端，在電化學(xué)加工過程中也有缺點(diǎn)和其局限性：（1）不易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性（2）電極工具的設(shè)計(jì)和修正比較麻煩（3）電極加工的附屬設(shè)備較多。(3)理論成果向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。超聲加工的主要特點(diǎn)：不受材料是否導(dǎo)電的限制；工具對(duì)工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件；被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或強(qiáng)度、韌性越大則越難加工；由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度應(yīng)比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低于工件材料；可以與其他多種加工方法結(jié)合應(yīng)用，如超聲振動(dòng)切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。水射流都已成為新型的切割加工方法之一。為進(jìn)一步提高特種加工技術(shù)水平及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍, 當(dāng)前特種加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn):1)采用自動(dòng)化技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展, 特種加工必將不斷完善和迅速發(fā)展, 特種加工必將成為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代制造工業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。2)趨向精密化研究。純水射流切割是以純水作為能量載體, 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,噴嘴磨損慢, 但切割能力差。它是將一臺(tái)高效超聲波表面光整設(shè)備裝于車床刀架上，利用工件的回轉(zhuǎn)，磨頭對(duì)零件表面作高頻率短促的往復(fù)振動(dòng)沖擊運(yùn)動(dòng)，以一定的沖擊力敲擊被加工表面的加工方法。聚焦離子束技術(shù)是一種集形貌觀測(cè)、定位制樣、成分分析、薄膜淀積和無掩膜刻蝕各過程于一身的新型微納加工技術(shù)。 未來展望近階段,電解加工的研究重點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域主要會(huì)集中在以下幾個(gè)方向:(1)電化學(xué)微精加工的深入研究電化學(xué)加工技術(shù)具有加工機(jī)理的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)以及在微精甚至在納米加工領(lǐng)域進(jìn)一步研究探索的空間,但還必須在自身工藝規(guī)律認(rèn)識(shí)和完善的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。現(xiàn)目前中速走絲電火花線切割機(jī)是一種價(jià)格較低, 加工精度、粗糙度、加工效率介于高速走絲與慢走絲的一種機(jī)床,具有很好的發(fā)展前景。 電火花加工中電極損耗分析與解決措施電火花在整個(gè)加工過程中要受到各種干擾因素的影響, 這些干擾因素直接或間接地影響著加工質(zhì)量。 電火花放電沉積的基本原理與特點(diǎn)電火花放電沉積的原理是利用脈沖電路的充放電原理，采用導(dǎo)電材料(硬質(zhì)合金、石墨、合金鋼、鋁和銅等)作為工具電極(陽極)，在空氣或特殊的氣體中使之與被強(qiáng)化的金屬工件(陰極)之間產(chǎn)生火花放電。（4）電、化學(xué)能、機(jī)械能 電解磨削、陽極機(jī)械磨削。（4）不存在加工中的機(jī)械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，可獲得較低的表面粗糙度，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小