精密加工和特种加工简介
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9精密加工与特种加工简介
9.1.2 精密加工和超精密加工的特点
1. 加工方法 目前精密和超精密加工方法根据加工机理可分为四大类： 切削加工：精密切削、微量切削和超精密切削等； 磨削加工：精密磨削、微量磨削和超精密磨削等； 特种加工：电火花加工、电解加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等； 复合加工：将几种加工方法复合在一起，如机械化学研磨、超声磨削、电解抛光 等。 在精密和超精密加工中特种加工和复合加工方法应用得越来越多。 2. 加工原则 一般加工时，机床的精度总是高于这被加工零件的精度，这一规律被称为“蜕化” 原则。而对于精密加工和超精密加工时，有时可利用低于工件精度的设备、工具， 通过工艺手段和特殊的工艺装备，加工出精度高于“母机”的工作母机或工件。 这种方法称为进化加工。 3. 加工设备 加工设备的几何精度向亚微米级靠近。关键元件，如主轴、导轨、丝杆等广泛采 用液体静压或空气静压元件。 定位机构中采用电致伸缩、磁致伸缩等微位移结构。 设备广泛采用计算机控制、适应控制、在线检测与误差补偿等技术。
2. 电火花加工的工艺特点 (1) 电火花可加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料，在一定条件下，还 可加工半导体材料和非导电材料。 (2) 加工时无切削力，有利于小孔、薄壁、空槽以及各种复杂截面的型孔、曲线 孔和型腔等零件的加工，也适于精密细微加工。 (3) 当脉冲宽度不大时，对整个工件而言，几乎不受热影响，可提高加工质量， 适于加工热敏感性强的材料。 (4) 脉冲参数可任意调节，能在同一台机床上连续进行粗、半精、精加工。精加 工时精度为0.005mm,表面粗糙度Ra值为1.6~0.8μm，尺寸精度；精微加工时精度可 达0.002mm~0.001mm，表面粗糙度Ra值为0.05~0.01μm。 (5) 直接使用电能加工，易于实现自动化。
精密与特种加工知识点
概论1.特种加工：是指利用机，光，电，声，热，化学，磁，原子能等能源来进行加工的非传统加工方法。
2.特种加工特点：1.不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除材料2.工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，如激光加工，电子束加工等，根本不需要任何工具3.在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的切削力作用，工件不承受切削力，特别适合加工低刚度零件。
第二章金刚石刀具精密切削加工1.超精密加工难度：1.工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制2.工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响3.去除层越薄，被加工表面受到的切削力越大，材料就越不易去除。
2.超精密加工按加工方式分为（切削加工，磨料加工，特种加工，复合加工）；加工方法的机理（去除加工，结合加工，变形加工）3.超精密加工实现条件：1.超精密加工的机理与工艺方法2.工艺装备3.工具4.工件材料5.精密测量及误差补偿技术6.工作环境条件等4.超精密加工对机床要求：1.高精度2.高刚度3.高稳定性4.高自动化5.主轴：液体静压轴承，空气静压轴承6.主轴驱动方式：柔性联轴器驱动，内装式同轴电动机驱动7.导轨结构形式：燕尾型，平面行，V-平面型，双V型。
8.微量进给装置：压电和电致伸缩式进给装置，摩擦驱动装置9.金刚石具有各向异性和解离现象。
解离现象：指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行与某个平面平整的劈开的现象。
10、金刚石在小刀头上的固定方法：①机械固定。
②用粉末冶金固定。
③使用粘结或钎焊固定。
三1、精密与超精密磨料加工：固结磨料加工、游离磨料加工固结磨料加工：固结磨具、涂覆磨具游离磨料加工：精密研磨、精密抛光2、精密磨削主要是依靠砂轮具有微刃性和等高性的磨料实现的。
3、精密磨削机理①微刃的微切削作用②微刃的等高切削作用③微刃的滑挤、摩擦、抛光第四章、1、电火花加工机理：基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工。
精密与特种加工
精密与超精密加工技术
表7-3 几种典型精密零件的加工精度
零件
激光光学零件 多面镜
加 工 精 度
形状误差 0.1μm 平面度误差 0.04μm
表面粗糙度
Ra 0.01～0.05μm Ra ＜0.02μm
磁头
磁盘 雷达导波管
平面度误差 0.04μm
波度 0.01 ～0.02μm 平面度垂直度误差 ＜ 0.1μm
精密与超精密加工技术
金刚石晶体的面网距和解理现象 ◎金刚石晶体的（111）晶面面网密度最大，耐磨性最好。
◎（100）与（110）面网的面间距分布均匀；（111）面网 的面间距一宽一窄（图） ◎ 在 距 离 大 的 （ 111 ） 面之间，只需击破一个 共价键就可以劈开，而 在 距 离 小 的 （ 111 ） 面 之间，则需击破三个共 价键才能劈开。
精密与特种加工
绪
论
一、精密与特种加工在制造业中 的地位与作用
• 精密加工 • 特种加工
二、课程性质和任务
第一章 精密切削加工
§1-1 概述
一、精密加工及其关键技术简介
• 精密加工及其重要性 • 精密加工关键技术 精密加工机床、金刚石刀具、 精密切削机理、稳定的加工环境、 误差补偿、精密测量技术
二、精密切削加工分类 三、精密加工与经济性
Ra ＜0.02μm
Ra ＜0.02μm Ra ＜0.02μm
卫星仪表轴承
天体望远镜
圆柱度误差 ＜0.01μm
形状误差 ＜ 0.03μm
Ra ＜0.002μm
Ra ＜0.01μm
精密与超精密加工技术
102 加工误差（μm） 101 加工设备 车床,铣床 测量仪器 卡尺 百分尺 比较仪
精密加工和特种加工简介
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四、激光加工
工件的激光加工由激光加工机完成。 激光加工机通常由激光器、电源、光学系统 和机械系统等组成。激光器(常用的有固体激 光器和气体激光器)把电能转变为光能，产生 所需的激光束，经光学系统聚焦后，照射在 工件上进行加工。工件固定在三坐标精密工 作台上，由数控系统控制和驱动，完成加工 所需的进给运动。
9
特点及应用范围
①加工硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料； ②加工半导体材料及非导电材料； ③加工各种型孔、曲线孔和微小孔； ④加工各种立体曲面型腔，如锻模、压铸模、 塑料模的模膛； ⑤用来进行切断、切割以及进行表面强化、刻 写、打印铭牌和标记等。
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二、电解加工
电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶 解的电化学原理对工件进行成形加工的一种 方法。 工件接直流电源正极，工具接负极，两极之 间保持狭小间隙(0.1mm－0.8mm)。具有一 定压力(0.5MPa－2.5MPa)的电解液从两极 间的间隙中高速15m/s－60m/s)流过。当工 具阴极向工件不断进给时，在面对阴极的工 件表面上，金属材料按阴极型面的形状不断 溶解，电解产物被高速电解液带走，于是工 具型面的形状就相应地“复印”在工件上。11
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三、超声波加工
超声波加工是利用超声频(16KHz－25KHz) 振动的工具端面冲击工作液中的悬浮磨料， 由磨粒对工件表面撞击抛磨来实现对工件 加工的一种方法。
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特点及应用范围
在加工难切削材料时，常将超声振动与其它 加工方法配合进行复合加工，如超声车削、 超声磨削、超声电解加工、超声线切割等。 这些复合加工方法把两种甚至多种加工方法 结合在一起，能起到取长补短的作用，使加 工效率、加工精度及工件的表面质量显著提 高。
精密加工和特种加工简介
（3）当脉冲宽度不大时，对整个工件而言热 影响小，能够提升加工质量，适于加工热 敏性强旳材料。
电火花线切割加工 电火花线切割加工是用线状电极（钼丝或铜
丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割，有时简称线切割。其应用广泛， 占电加工机床旳60%以上。
二、电解加工
1、加工旳基本原理
电解加工（电化学加工）是利用金属 在电解液中产生阳极溶解旳电化学反应原 理，对金属材料进行成形加工旳一种措施。
不产生宏观应力和变形 加工材料范围很广 电子束能量密度高，生产率很高 加工过程能够自动化 污染少，加工表面不氧化 需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，
应用有一定旳不足
➢电子束加工旳应用
按其功率密度和能量注入时间旳不同，可用于打 孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等
➢高速打孔
最小直径可达0.003 mm左右 电子束还能加工小深孔（深径比>10:1） 可加工玻璃、陶瓷、宝石等脆性材料
3、电解加工旳特点及应用
（1）能以简朴旳进给运动一次加工出形状复杂旳型 面或型腔，如锻模、叶片等。
（2）可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削旳金 属材料。
（3）加工中无机械切削力或切削热，适合于易变形 或薄壁零件旳加工。
（4）加工后零件表面无剩余应力和毛刺。
（5）工具阴极不损耗。
（6）因为影响电解加工旳原因较多难于实现高精度 旳稳定加工。
焦点上到达很高旳能量密度，靠光热效应来加 工多种材料旳。
激光加工旳特点： 功率密度高达108~1010W/cm2，几乎可加工任何材
料 激光光斑可聚焦到微米级，输出功率可调整，可
用于精密微细加工 所用工具为激光束，是非接触加工，所经没有明
显旳机械力，没有工具损耗；加工速度快，热影 响区小 打孔和切割旳激光深度受限
电火花线切割加工 电火花线切割加工是用线状电极（钼丝或铜
丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割，有时简称线切割。其应用广泛， 占电加工机床旳60%以上。
二、电解加工
1、加工旳基本原理
电解加工（电化学加工）是利用金属 在电解液中产生阳极溶解旳电化学反应原 理，对金属材料进行成形加工旳一种措施。
不产生宏观应力和变形 加工材料范围很广 电子束能量密度高，生产率很高 加工过程能够自动化 污染少，加工表面不氧化 需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，
应用有一定旳不足
➢电子束加工旳应用
按其功率密度和能量注入时间旳不同，可用于打 孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等
➢高速打孔
最小直径可达0.003 mm左右 电子束还能加工小深孔（深径比>10:1） 可加工玻璃、陶瓷、宝石等脆性材料
3、电解加工旳特点及应用
（1）能以简朴旳进给运动一次加工出形状复杂旳型 面或型腔，如锻模、叶片等。
（2）可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削旳金 属材料。
（3）加工中无机械切削力或切削热，适合于易变形 或薄壁零件旳加工。
（4）加工后零件表面无剩余应力和毛刺。
（5）工具阴极不损耗。
（6）因为影响电解加工旳原因较多难于实现高精度 旳稳定加工。
焦点上到达很高旳能量密度，靠光热效应来加 工多种材料旳。
激光加工旳特点： 功率密度高达108~1010W/cm2，几乎可加工任何材
料 激光光斑可聚焦到微米级，输出功率可调整，可
用于精密微细加工 所用工具为激光束，是非接触加工，所经没有明
显旳机械力，没有工具损耗；加工速度快，热影 响区小 打孔和切割旳激光深度受限
机械制造1_第6章 精密加工和特种加工
6.2 特种加工方法
1.电火花加工 (1)加工原理。
图6-6 电火花加工原理示意图 a)电火花加工机床结构示意图 b)原理示意图 1—床身 2—立柱 3—工作台 4—工件电极 5—工具电极 6—进给结构及间隙调节器
7—工作液 8—脉冲电源 9—工作液箱
6.2 特种加工方法
图6-7 电火花加工时工件表面形成过程
6.2 特种加工方法
6.2.1 特种加工的概念 特种加工主要是利用电能、光能、声能、热能和化学能
来去除金属和非金属材料的非传统性加工方法。 (1)力学加工。 (2)电物理加工。 (3)电化学加工。 (4)激光加工。 (5)化学加工。 (6)复合加工。 6.2.2 特种加工的特点及应用范围
6.2 特种加工方法
6.1 精密和超精密加工
图6-1 盒式超精密立式车床
6.1 精密和超精密加工
6.与测量技术配套 精密测量是精密加工和超精密加工的 必要条件，有时要采用在线检测、在位检测以及在线补偿 等技术，以保证加工精度要求。 6.1.3 精密与超精密加工方法
根据加工方法的机理和特点，精密和超精密加工方法可 以分为刀具切削加工、磨料加工、特种加工和复合加工4 类。
6.1 精密和超精密加工
(3)超净。 3.切削性能 精密加工和超精密加工必须能均匀地去除不 大于工件加工精度要求的极薄的金属层，这是精密加工和 超精密加工的重要特点之一。 4.加工设备 精密加工和超精密加工的实施必须依靠高精 密加工设备。 (1)机床主轴应具有极高的回转精度及很高的刚性和热稳定 性。 (2)机床的进给系统应能提供超精确的匀速直线运动，保证 在超低速条件下进给均匀，不发生爬行。
图6-2
6.1 精密和超精密加工
(1)金刚石刀具精密切削机理。 (2)影响金刚石刀具精密切削的因素。 1)金刚石刀具材料的材质、几何角度设计、晶面选择、刃 磨质量及对刀。 2)金刚石刀具精密切削机床的精度、刚度、稳定性、抗振 性和数控功能。 3)被加工材料的均匀性和微观缺陷。 4)工件的定位和夹紧。 5)工作环境。
精密加工及特种加工
特种加工
电火花线切割加工的特点： 1.加工导电材料，也可加工半导体材料 2.工具与工件不接触，作用力极小 3.脉冲放电时间短，冷却作用好，加工表面热影响小 4.无需成型的工具电极 5.电极丝较细，切缝较窄 6.不能加工盲孔零件或阶梯形成型表面
特种加工 超声加工
超声加工
机械撞击+抛磨+空化作用
特种加工
IT6~IT4, Ra值0.2~0.05 μm
精密加工
二、珩磨
精密加工
二、珩磨
油石用粘结剂与油石座 固结在一起，油石两端 用弹簧圈箍住。
向下调整螺母，
通过调整锥和顶销， 使油石胀开，
调整珩磨头的工作尺寸、 油石对孔壁的工作压力
精密加工
二、珩磨 珩磨的特点及应用
珩磨加工
1.珩磨效率高 2.可提高尺寸精度、形状精度，不能提高位置精度 3.可提高零件的耐磨性 4.珩磨头结构较复杂
1—工 具 电 极 ； 2—工 件 ； 3—脉 冲 电 源 ； 4—伺 服 进 给 系 统
电火花加工示意图
电火花加工的常用术语
电火花加工中常用的主要名词术语和符号如下：
4
2．放电间隙
放电间隙是放电时工具电极和
工件间的距离，它的大小一般在 0.01～0.5 mm之间，粗加工时 间隙较大，精加工时则较小。
精密加工
三、超级光磨 用装有细磨粒、低硬度油石的磨头，在一定压力下 对工件表面进行光整加工的方法 Ra值0.1~0.001 μm
精密加工
三、超级光磨
当油石最初与比较粗糙的 工件表面接触时，不能形 成完整的油膜；
随着工件表面被逐渐磨平， 细微切屑等嵌入油石空隙， 形成完整的润滑油膜，切 削作用逐渐减弱，经过光 整抛光阶段，最后自动停 止切削作用,这种现象是超 精加工特有的。
04精密加工和特种加工
抛光特点：
①方法简便、经济，不用特殊设备；
②容易对曲面进行加工；
③只能提高粗糙度，不能改变零件的尺寸精度、形状精度或位置精度；
④劳动条件差。
抛光应用： 抛光主要用于零件表面的装饰加工，或者利用抛光方法去除前道工序的加工
痕迹，提高零件的疲劳强度。
抛光零件表面的形状可以是平面、外圆、孔、以及各种成形表面等。 五、各种精密加工方法的比较：
用装有细磨粒、低硬度的油石磨头，在一定压力下 对工件表面进行光整加工的方法称为超级光磨 。
• 加工时工件旋转，油石以恒力轻压于工件表面， 在作轴向进给的同时作轴向微小振动，从而达到 对工件微观不平的表面进行光磨的效果。
超级光磨的特点 ： ①加工余量极少，一般为3 ~ 10μm； ②生产率较高，一般加工时间只需30~60秒； ③表面质量好，Ra<0.012μm； ④设备简单，操作方便。 但是，超级光磨只能提高表面质量，不能提高尺寸精度和形位精度。
第二节 特种加工
特种加工是相对于传统的切削加工而言，传统的切削加工是用刀具靠机械 能去除工件表面的多余材料。当工件材料的强度、硬度、脆性、韧性过高， 或零件的结构过于复杂，或尺寸太小，或零件的刚度较差时，传统的切削加 工方法就难于实现。特种加工就是为解决这些难题而发展起来的一种新的加 工方法.
特种加工是直接利用电能、光能、声能、热能、化学能或多种能量复合形 式进行加工的方法。常用的特种加工有电火花加工、电解加工、超声波加工、 激光加工、电子束加工和离子束加工等。
精度为3～O．3 μm，粗糙度为O．3～O·03μm的叫精密加工；
精度为0．3～0．03 μm，粗糙度为0．03～0．005 μm的叫超精密加工，或亚微米 加工；
精度为0．03 μm（30纳米），粗糙度优于0．005 μm以上的则称为纳米（nm）加工。
精密加工和特种加工简介
二. 相关知识
（一）精密加工 1、概述
精密加工中，精度高于0.1μm ，表面粗糙度Ra 值小于0.1μm的加工方法称为超精密加工。 常用的超精密加工方法有镜面车削、虹面车削, 超精密磨削、镜面磨削等。
（1）机床设备条件
精密加工必须在精密机床上进行。机床应具有 高的运动精度、刚度和转速，以及小的进给量。
用硬质合金精密车刀进行精密车削时，一般采用高 的切削速度：车铝合金材料vcmax＝350m/min，车青铜等 铜合金材料vcmax＝400m/min；车镁合金材料vcmax ＝ 1000m/min。切削速度越高，获得的表面粗糙度值越小，
但刀具磨损及振动也随之加剧，所以应根据实际情况来
合理选择。一般取进给量ƒ＝0.02～0.04 mm/r；背吃刀 量一般取aP ＝0· 2～0.3 mm。
（二） 特种加工 1.概述
（1）特种加工 特种加工是指除常规切削加工以 外的新的加工方法，这种加工方法利用电、磁、 声、光、化学等能量或其各种组合作用在工件的 被加工部位上，实现对材料的去除、变形、改变 性能和镀覆，从而达到加工目的。
（2）特种加工特点
1）不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（如 电、热、光、化学、声等）去除金属材料，这些能量的瞬 时能量密度很高，所以可加工任何高硬度的材料。 2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 3）加工过程中，因工具与工件基本不接触，加工时 不存在显著的机械切削力。 4）加工机理不同于一般金属切削原理，不产生宏观切
超精加工的磨具为油石，选用细粒度， 以较低的压力和切削速度对工件表面进行 加工，加工时有三种运动，即工件的低速 回转、磨具的轴向进给运动和油石的高速 往复振动。油石振动的频率为10~25 Hz， 振幅为1～5mm，油石对工件表面的压力 Pa＝15×104 Pa。
机械设计制造精密加工和特种加工1
第二节 特种加工
加工方法：电火花加工、电解加工、超声波 加工、激光加工、电子束和离子束加工等
第二节 特种加工
电火花加工
原理：让浸没在绝缘的工作液中的工具和工件（正、 负电极）之间产生脉冲性电火花放电，瞬时在工件 局部放电区域产生的高温使工件表面的金属熔化、 汽化，并游离于工件表面，利用这一电腐蚀现象来 蚀除多余的金属，已达到对零件的尺寸、形状及表 面质量预定的加工要求。
第二节 特种加工
电解加工
第二节 特种加工
电解加工
特点：
（1）加工范围广，加工不受材料本身力学性能的限制； （2）加工过程中无切削力和切削热的作用，工件不产生内应力和变形； （3）加工后的零件表面无毛刺和残余应力； （4）在加工中，工具阴极只发生氢气和沉淀而无溶解作用； （5）电解加工生产率较高； （6）电解加工的附属设备多，造价高，占地面积大，加工稳定性不高； 电解液有腐蚀性，电解产物有污染，需进行处理。
第一节 精密加工
特种加工是采用电能、化学能、光能、声能、 热能等能源进行加工的非传统加工方法。
第二节 特种加工
特种加工与传统切削加工的本质区别：
传统切削加工是利用机械能通过道具切除工件上的多余材料 以获得合格零件，刀具与工件之间必须施加一定的机械力才 能实现切削加工，而且刀具材料的硬度必须高于加工材料的 硬度； 特种加工是利用物理能量、化学能量或其组合直接施加在被 加工工件的部位上，使材料被去除、变形或改变性能。
第一节 精密加工 第二节 特种加工
精密加工是指在一定的发展时期，加工精 度和表面质量达到较高程度的加工工艺。
第一节 精密加工
精密加工范畴：微细加工、光整加工、精整加工等 精密加工方法：研磨、珩摩、超级光磨、抛光等
加工方法：电火花加工、电解加工、超声波 加工、激光加工、电子束和离子束加工等
第二节 特种加工
电火花加工
原理：让浸没在绝缘的工作液中的工具和工件（正、 负电极）之间产生脉冲性电火花放电，瞬时在工件 局部放电区域产生的高温使工件表面的金属熔化、 汽化，并游离于工件表面，利用这一电腐蚀现象来 蚀除多余的金属，已达到对零件的尺寸、形状及表 面质量预定的加工要求。
第二节 特种加工
电解加工
第二节 特种加工
电解加工
特点：
（1）加工范围广，加工不受材料本身力学性能的限制； （2）加工过程中无切削力和切削热的作用，工件不产生内应力和变形； （3）加工后的零件表面无毛刺和残余应力； （4）在加工中，工具阴极只发生氢气和沉淀而无溶解作用； （5）电解加工生产率较高； （6）电解加工的附属设备多，造价高，占地面积大，加工稳定性不高； 电解液有腐蚀性，电解产物有污染，需进行处理。
第一节 精密加工
特种加工是采用电能、化学能、光能、声能、 热能等能源进行加工的非传统加工方法。
第二节 特种加工
特种加工与传统切削加工的本质区别：
传统切削加工是利用机械能通过道具切除工件上的多余材料 以获得合格零件，刀具与工件之间必须施加一定的机械力才 能实现切削加工，而且刀具材料的硬度必须高于加工材料的 硬度； 特种加工是利用物理能量、化学能量或其组合直接施加在被 加工工件的部位上，使材料被去除、变形或改变性能。
第一节 精密加工 第二节 特种加工
精密加工是指在一定的发展时期，加工精 度和表面质量达到较高程度的加工工艺。
第一节 精密加工
精密加工范畴：微细加工、光整加工、精整加工等 精密加工方法：研磨、珩摩、超级光磨、抛光等
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⑷加工能量易于控制、转换，可复合成新
精密加工和特种加工简介
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的工艺技术，适应加工范围广。
一、电火花加工 1.基本原理 电火花加工是基于脉冲放电蚀除原理产生的,故又称 放电加工或电蚀加工。 电火花加工原理图,由脉冲电源、自动进给调节装置、 工作液循环系统、工具电极等组成。 加工时，脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工 件电极。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用 煤油或矿物油）中。
精密加工和特种加工简介
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工件精度和减少表面粗糙度值为目的的加工方法,如研磨、 珩磨等。
光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层， 以降低表面粗糙度为目的的加工方法，如超精加工、抛 光等。
一、研磨 1.加工原理
研磨是用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极 薄表面层的精加工方法。
精密加工和特种加工简介
精密加工和特种加工简介
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超精加工可在普通车床、外圆磨床上进行，对于批 量较大的生产则宜在专用机床上进行。工作时应充分地 加润滑油，以便形成油膜和清洗极细地磨屑。
超 精 加 工 后 地 工 件 表 面 粗 糙 度 Ra 值 约 在 0.1~0.006μm之间。
四、抛光
抛光是利用机械、化学或电化学地作用，使工件获 的光亮、平整表面的加工方法
精密加工和特种加工简介
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经研磨后的工件表面,尺寸精度可达IT4～IT1级; 表面粗糙度值可减小到0.1~0.006μm。形状精度 相应提高。
亦可
2)生产效率低，加工余量小。 3) 研磨剂易飞溅，污染环境。
在现代制造业中研磨应用很广，许多精密量块、 量规、齿轮、钢球、喷油嘴、石英晶体、陶瓷元件、光 学镜头及棱镜等零件均需研磨。
3
采用不同的研磨工具(如研磨心棒、研磨套、研磨平板等) 可对内圆、外圆和平面等进行研磨。
图示为研磨外圆的工具。研磨套2由夹套1夹持，它 的孔内有螺旋槽可贮藏研磨剂。其上还有一条内外相通 的直槽，使其有一定胀缩性。
为了磨料能嵌入研磨套的内表面，研磨套的材应软 些，常用的是铸铁。
研磨时先在工具表面涂上一层均匀的研磨剂,将该工 具套在工件上,并调节好配合的松紧程度,
精密加工和特种加工简介
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抛光是安排在工件精加工之后进行，抛光之后的工 件，粗糙度Ra值可达0.1～0.012μm,并能明显增加光亮 度，但不能甚至不能保持原有的精度。
抛光可在抛光机或砂带磨床上进行。
§2 现代加工（又名：特种加工）
现代加工方法是不仅用机械能而且更多的应
用电能、化学能、声能、光能、磁能等进行加工。 这些加工方法,在某种意义上说,即不使用普通
精密加工和特种加工简介
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振幅为3～5mm；
3)磨具作纵向进给运动,进给量f纵为0.1～0.15 mm/r。 2.特点与应用
超精加工能加工钢、铸铁、铜合金、铝合金、陶瓷 、 玻璃、硅和锗等各种金属与非金属,可以加工外圆、平 面、内孔和各种曲面。
尤其适用加工内燃机曲轴、凸轮轴、活塞、活塞销
等的光整加工。
第4章
现代加 工简介
精密加工和特种加工简介
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பைடு நூலகம்
近年来随着科技的进步和生产的发展,出现的许 多由坚硬而又难加工材料制成的，具有精密公差尺寸和 低表面粗糙度的复杂零件的加工，许多新的加工方法应 运而生。这些方法本章指精密加工和“现代加工方法”或 “特种加工工艺”。
§1 精整和光整加工
精整加工是生产中常用的精密加工，它是指 在精加工之后从工件上切除很薄的材料层,以提高
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二、珩磨 1.加工原理
利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具 同时作往复振动、相对旋转和直线往复运动，切除工件 上极小余量的工件精加工方法。
2.特点与应用
一般珩磨后可将工件的形状和尺寸精度提高一级， 表面粗糙度Ra值可达0.2～0.025μm。珩磨加工的工件表 面质量特性好、加工精度和
由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高 度集中(106~107w/㎜2),放电区域产生瞬间
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高温(5000℃)足以使材料熔化甚至汽化，以致形成一个 小凹坑。
第一次脉冲放电结束之后，间隔极短时间，第二个 脉冲又在另一极间最近点击穿放电。
如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地 向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需 要的加工表面。当然工具也有损耗。
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抛光的主要工具用品有软轮和磨膏等。
软轮用皮革、毛毡、帆布等材料叠制而成，具有一 定的弹性，以便抛光时能按工件形状而变形，增加抛光 面积或加工曲面。
磨膏由磨料和油脂(包括硬脂酸、煤油、石蜡等） 配置而成。
磨料的种类取决于工件材料，如：钢制零件抛光可 选用氧化铁粉及刚玉；铸铁件抛光可选用氧化铁粉及碳 化硅粉；有色合金抛光宜选用氧化铬及金刚砂。
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加工效率高，加工应用范围广、经济性好。
三、超精加工GB （又名：超级光磨） 1.加工原理
用细粒度的磨具对工件施加一定压力，并作往复振 动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加 工方法。
磨具与工件之间的运动如下： 1)工件作低速旋转运动,ν工＝3～20m/min; 2)油石磨具作往复振动,每分钟振动次,
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刀具来切削工件材料,而是直接利用能量进行加工,与传 统的切屑加工相比较,具有以下特点：
⑴ 切除材料的能量不主要靠机械能，主要为其 他形式的能量；
⑵“以柔克刚” 工具材料的硬度可低于工件材料的硬 度，或者有传统意义的刀具。
⑶在加工过程中,工具与工件之间不存在显著的机 械切削力.相应的切削物理现象不明显。
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工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与 工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01~0.05 ㎜）。
当脉冲电压(100v左右)加到两极之间，由于工具电 极和工件之间的表面不是完全平滑的，而是存在着凹凸 不平处，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿， 形成放电通道。
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然后让工件旋转，手持研磨工具在轴向来回移 动，直 至达到研磨的要求为止 。
研磨剂是很细的磨料(粒度为W14～W15)、研磨液和 辅助材料的混合剂。
常用的有液态研磨剂、研磨膏和固体研磨剂（研磨 皂）三种。
主要起研磨、吸附、冷却和润滑等作用。 2.研磨的特点与应用 1)精度高质量好
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的工艺技术，适应加工范围广。
一、电火花加工 1.基本原理 电火花加工是基于脉冲放电蚀除原理产生的,故又称 放电加工或电蚀加工。 电火花加工原理图,由脉冲电源、自动进给调节装置、 工作液循环系统、工具电极等组成。 加工时，脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工 件电极。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用 煤油或矿物油）中。
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工件精度和减少表面粗糙度值为目的的加工方法,如研磨、 珩磨等。
光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层， 以降低表面粗糙度为目的的加工方法，如超精加工、抛 光等。
一、研磨 1.加工原理
研磨是用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极 薄表面层的精加工方法。
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超精加工可在普通车床、外圆磨床上进行，对于批 量较大的生产则宜在专用机床上进行。工作时应充分地 加润滑油，以便形成油膜和清洗极细地磨屑。
超 精 加 工 后 地 工 件 表 面 粗 糙 度 Ra 值 约 在 0.1~0.006μm之间。
四、抛光
抛光是利用机械、化学或电化学地作用，使工件获 的光亮、平整表面的加工方法
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经研磨后的工件表面,尺寸精度可达IT4～IT1级; 表面粗糙度值可减小到0.1~0.006μm。形状精度 相应提高。
亦可
2)生产效率低，加工余量小。 3) 研磨剂易飞溅，污染环境。
在现代制造业中研磨应用很广，许多精密量块、 量规、齿轮、钢球、喷油嘴、石英晶体、陶瓷元件、光 学镜头及棱镜等零件均需研磨。
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采用不同的研磨工具(如研磨心棒、研磨套、研磨平板等) 可对内圆、外圆和平面等进行研磨。
图示为研磨外圆的工具。研磨套2由夹套1夹持，它 的孔内有螺旋槽可贮藏研磨剂。其上还有一条内外相通 的直槽，使其有一定胀缩性。
为了磨料能嵌入研磨套的内表面，研磨套的材应软 些，常用的是铸铁。
研磨时先在工具表面涂上一层均匀的研磨剂,将该工 具套在工件上,并调节好配合的松紧程度,
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抛光是安排在工件精加工之后进行，抛光之后的工 件，粗糙度Ra值可达0.1～0.012μm,并能明显增加光亮 度，但不能甚至不能保持原有的精度。
抛光可在抛光机或砂带磨床上进行。
§2 现代加工（又名：特种加工）
现代加工方法是不仅用机械能而且更多的应
用电能、化学能、声能、光能、磁能等进行加工。 这些加工方法,在某种意义上说,即不使用普通
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振幅为3～5mm；
3)磨具作纵向进给运动,进给量f纵为0.1～0.15 mm/r。 2.特点与应用
超精加工能加工钢、铸铁、铜合金、铝合金、陶瓷 、 玻璃、硅和锗等各种金属与非金属,可以加工外圆、平 面、内孔和各种曲面。
尤其适用加工内燃机曲轴、凸轮轴、活塞、活塞销
等的光整加工。
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近年来随着科技的进步和生产的发展,出现的许 多由坚硬而又难加工材料制成的，具有精密公差尺寸和 低表面粗糙度的复杂零件的加工，许多新的加工方法应 运而生。这些方法本章指精密加工和“现代加工方法”或 “特种加工工艺”。
§1 精整和光整加工
精整加工是生产中常用的精密加工，它是指 在精加工之后从工件上切除很薄的材料层,以提高
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二、珩磨 1.加工原理
利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具 同时作往复振动、相对旋转和直线往复运动，切除工件 上极小余量的工件精加工方法。
2.特点与应用
一般珩磨后可将工件的形状和尺寸精度提高一级， 表面粗糙度Ra值可达0.2～0.025μm。珩磨加工的工件表 面质量特性好、加工精度和
由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高 度集中(106~107w/㎜2),放电区域产生瞬间
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高温(5000℃)足以使材料熔化甚至汽化，以致形成一个 小凹坑。
第一次脉冲放电结束之后，间隔极短时间，第二个 脉冲又在另一极间最近点击穿放电。
如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地 向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需 要的加工表面。当然工具也有损耗。
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抛光的主要工具用品有软轮和磨膏等。
软轮用皮革、毛毡、帆布等材料叠制而成，具有一 定的弹性，以便抛光时能按工件形状而变形，增加抛光 面积或加工曲面。
磨膏由磨料和油脂(包括硬脂酸、煤油、石蜡等） 配置而成。
磨料的种类取决于工件材料，如：钢制零件抛光可 选用氧化铁粉及刚玉；铸铁件抛光可选用氧化铁粉及碳 化硅粉；有色合金抛光宜选用氧化铬及金刚砂。
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加工效率高，加工应用范围广、经济性好。
三、超精加工GB （又名：超级光磨） 1.加工原理
用细粒度的磨具对工件施加一定压力，并作往复振 动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加 工方法。
磨具与工件之间的运动如下： 1)工件作低速旋转运动,ν工＝3～20m/min; 2)油石磨具作往复振动,每分钟振动次,
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刀具来切削工件材料,而是直接利用能量进行加工,与传 统的切屑加工相比较,具有以下特点：
⑴ 切除材料的能量不主要靠机械能，主要为其 他形式的能量；
⑵“以柔克刚” 工具材料的硬度可低于工件材料的硬 度，或者有传统意义的刀具。
⑶在加工过程中,工具与工件之间不存在显著的机 械切削力.相应的切削物理现象不明显。
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工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与 工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01~0.05 ㎜）。
当脉冲电压(100v左右)加到两极之间，由于工具电 极和工件之间的表面不是完全平滑的，而是存在着凹凸 不平处，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿， 形成放电通道。
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然后让工件旋转，手持研磨工具在轴向来回移 动，直 至达到研磨的要求为止 。
研磨剂是很细的磨料(粒度为W14～W15)、研磨液和 辅助材料的混合剂。
常用的有液态研磨剂、研磨膏和固体研磨剂（研磨 皂）三种。
主要起研磨、吸附、冷却和润滑等作用。 2.研磨的特点与应用 1)精度高质量好