特種加工設(shè)備-課件

第11章特種加工設(shè)備11.1概述特種加工方法也稱為現(xiàn)代加工方法，是指采用除機(jī)械能以外的電能、化學(xué)能、聲能、光能、磁能等進(jìn)行加工的方法。這種加工方法在加工過程中，不使用普通刀具來切削工件材料，而是直接利用能量來進(jìn)行加工。

1PPT課件第11章特種加工設(shè)備1PPT課件特種加工的特點(diǎn)是：（1）切除材料的能量不單純依靠機(jī)械能，主要依靠電能、化學(xué)能、聲能、光能等；（2）有的使用工具，有的則不使用工具。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，工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。特種加工方法的分類見表11-1所示。

2PPT課件特種加工的特點(diǎn)是：2PPT課件表11-1特種加工方法的分類3PPT課件表11-1特種加工方法的分類3PPT課件11.2數(shù)控電火花線切割機(jī)床11.2.1概述1.電火花線切割加工的基本原理（如圖11-1所示）圖11-1電火花線切割原理1—絕緣底板2—工件3—脈沖電源4—鉬絲5—導(dǎo)向輪6—支架7—貯絲筒4PPT課件11.2數(shù)控電火花線切割機(jī)床圖11-1電火花線切割原理4

基本工作原理：電火花線切割（WireCutEDM，簡稱WEDM）的基本原理是利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲（銅絲或鉬絲）作為工具電極，并在金屬絲與工件之間通以脈沖電流（工具(線)電極與電源的負(fù)極相接，工件與電源的正極相接），利用它們之間的脈沖火花放電效應(yīng)，使金屬熔化或氣化，并通過電極絲與工件的相對運(yùn)動，對工件進(jìn)行切割成型。電火花線切割也簡稱為線切割。5PPT課件基本工作原理：5PPT課件

2.數(shù)控線切割機(jī)床的分類根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度和運(yùn)轉(zhuǎn)方式，數(shù)控線切割機(jī)床可分為以下三類：

⑴高速走絲線切割機(jī)床（WEDM－HS）這類機(jī)床的電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動，也稱為往復(fù)走絲或快走絲線切割機(jī)，一般走絲速度為8～10m/s，為我國獨(dú)創(chuàng)，也是我國生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種；6PPT課件2.數(shù)控線切割機(jī)床的分類6PPT課件⑵低速走絲線切割機(jī)床（WEDM－LS）這類機(jī)床的電極絲作低速單向運(yùn)動，故也稱為單向走絲或慢走絲線切割機(jī)，一般走絲速度低于0.2m/s，這是國外生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種。⑶自旋轉(zhuǎn)式數(shù)控線切割機(jī)床這類機(jī)床的電極絲在作直線運(yùn)動(20～120mm/s)的同時(shí)繞自身軸線做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(1000～3000r/min)，為我國首創(chuàng)。7PPT課件⑵低速走絲線切割機(jī)床（WEDM－LS）7PPT課件11.2.2數(shù)控線切割機(jī)床的組成如圖11-2和圖11-3所示，數(shù)控線切割機(jī)床主要由機(jī)床本體、脈沖電源、工作液循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床附件等組成。8PPT課件11.2.2數(shù)控線切割機(jī)床的組成8PPT課件

圖11-2高速走絲線切割裝置示意圖

1—脈沖電源;2—噴嘴;3、8—步進(jìn)電動機(jī);4—電極絲;5—導(dǎo)輪;6—儲絲筒;7—坐標(biāo)數(shù)控裝置;9—工件;10—絕緣板;11—工作液箱;12—泵9PPT課件圖11-2高速走絲線切割裝置示意圖9PPT課件

圖11-3低速走絲線切割裝置示意圖1—脈沖電源;2—工件;3—工作液箱;4—去離子水;5—泵;6—放絲筒;7—坐標(biāo)工作臺;8—X軸電動機(jī);9—數(shù)控裝置;10—Y軸電動機(jī);11—收絲筒10PPT課件圖11-3低速走絲線切割裝置示意圖10PPT課件1.機(jī)床本體

機(jī)床本體由床身、坐標(biāo)工作臺、走絲機(jī)構(gòu)、絲架、工作液箱、附件和夾具等組成。（1）床身

床身是坐標(biāo)工作臺、儲絲機(jī)構(gòu)及絲架的支承和固定基礎(chǔ)，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般采用箱式結(jié)構(gòu)的鑄件。床身內(nèi)部可安置電源及工作液箱。11PPT課件1.機(jī)床本體11PPT課件

（2）坐標(biāo)工作臺

坐標(biāo)工作臺用來安置工件，并根據(jù)控制要求，對電極絲做預(yù)定的相對運(yùn)動。它包括拖板、導(dǎo)軌、絲桿運(yùn)動副及驅(qū)動裝置等。（3）走絲機(jī)構(gòu)走絲機(jī)構(gòu)的作用是使電極絲保持一定的張力，以一定的速度平穩(wěn)運(yùn)行，并使電極絲整齊地纏繞在儲絲筒上。12PPT課件（2）坐標(biāo)工作臺12PPT課件①低速走絲機(jī)構(gòu)如圖11-4所示，低速走絲是單方向一次用絲，電極絲從放絲筒出絲，經(jīng)導(dǎo)向滑輪、張緊裝置、導(dǎo)向裝置，穿過工件等到達(dá)卷絲筒，在卷絲筒的轉(zhuǎn)動下以一定的張力(2～25N)和較低的速度(通常在0.2m/s以下)平穩(wěn)移動。13PPT課件①低速走絲機(jī)構(gòu)13PPT課件1—放絲筒;2、5、6、11、18—導(dǎo)向滑輪;3—制動輪;4、12—斷絲檢測微動開關(guān);7—卷絲筒;8—放絲筒;9—壓緊輪;10—抬絲輪;13、17—引電板;14、16—導(dǎo)向器;15—工件圖11-4低速走絲機(jī)構(gòu)示意圖

14PPT課件1—放絲筒;14PPT課件

為了減小電極絲的振動，通常在工件的上、下裝有可上下調(diào)節(jié)（適應(yīng)厚度的變化）的藍(lán)寶石V形導(dǎo)向器或圓孔金剛石模導(dǎo)向器，其附近裝有引電板。工作液一般通過引電區(qū)和導(dǎo)向器再進(jìn)入加工區(qū)，可使電極絲的通電部分全部冷卻。有的機(jī)床上還裝有自動穿絲機(jī)構(gòu)，能使電極絲經(jīng)過導(dǎo)向器穿過工件上的穿絲孔被送到另一個(gè)導(dǎo)向器，并在必要時(shí)能自動切斷。為了使工作可靠，走絲機(jī)構(gòu)中通常裝有斷絲檢測微動開關(guān)，斷絲時(shí)能自動停車并報(bào)警。15PPT課件為了減小電極絲的振動，通常在工件的上、下裝有可上下調(diào)

②快走絲機(jī)構(gòu)快走絲機(jī)構(gòu)通過電動機(jī)傳動儲絲筒做高速正、反轉(zhuǎn)，使電極絲保持一定的張力，以較高的速度（8～10m/s）平穩(wěn)運(yùn)行，并通過絲杠螺母傳動推板隨同儲絲筒的正、反轉(zhuǎn)而做往復(fù)移動，使電極絲整齊、均勻地纏繞在儲絲筒上。走絲機(jī)構(gòu)與床身、工作臺必須保持良好的絕緣。

16PPT課件②快走絲機(jī)構(gòu)16PPT課件（4）絲架絲架的作用是通過絲架上的兩個(gè)導(dǎo)輪對電極絲進(jìn)行支承和導(dǎo)向，并且能使電極絲的工作部分與工作臺保持一定的角度，以便實(shí)現(xiàn)錐度切割。雙坐標(biāo)聯(lián)動絲架是在絲架上增加了u、v兩個(gè)驅(qū)動電動機(jī)，通過程序控制來實(shí)現(xiàn)錐度切割。17PPT課件（4）絲架17PPT課件2.脈沖電源

脈沖電源的作用是把工頻交流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流，以供給工件和電極絲放電間隙所需的電能來蝕除金屬。脈沖電源的性能直接影響加工速度、表面質(zhì)量、加工精度及電極絲的損耗等。18PPT課件2.脈沖電源18PPT課件

正極性加工受加工表面粗糙度和電極絲允許承載電流的限制，線切割加工電源的脈寬較窄（2～60μs），單個(gè)脈沖能量、脈沖峰值電流較小，一般為15～35A，所以線切割加工總是采用正極性加工（即工件接正極）。因采用窄脈寬時(shí)，電子質(zhì)量小、慣性小、易加速，且沖向正極表面，所以電能、動能轉(zhuǎn)化為熱量而蝕除金屬;19PPT課件正極性加工19PPT課件

負(fù)極性加工若采用負(fù)極性加工，因采用的脈寬窄，且離子質(zhì)量較大、慣性較大、起動加速較慢，有一大部分離子尚未到達(dá)工件（負(fù)極）表面，脈沖就結(jié)束了，所以蝕除金屬速度低。因此，負(fù)極性加工只適于長脈沖粗加工。常用的脈沖電源脈沖電源的品種很多，常用的有晶體管矩形波脈沖電源、高頻分組脈沖電源、并聯(lián)電容型脈沖電源和低損耗脈沖電源等。20PPT課件負(fù)極性加工20PPT課件

3.工作液工作液在加工時(shí)起絕緣、洗滌、排屑、冷卻作用，對切割速度、表面粗糙度、加工精度等工藝指標(biāo)影響很大。因此，對工作液的性能有以下要求：（1）具有一定的絕緣性火花放電必須在工作液中進(jìn)行，要求放電間隙擊穿時(shí)即能壓縮放電通道，形成瞬時(shí)、局部高溫，熔化、氣化金屬，又能在放電后迅速恢復(fù)放電間隙為絕緣狀態(tài)。21PPT課件3.工作液21PPT課件

絕緣性太低，將產(chǎn)生電解而不能形成火花放電;

絕緣性太高，則放電間隙將減小，排屑困難，使切割速度降低。一般要求工作液的電阻率為103～104Ω·cm。（2）具有較好的洗滌性能與工件材料有較大的親和附著力，滲透性強(qiáng)，去油污能力強(qiáng)，排屑效果好，使切割后的表面光亮清潔。

22PPT課件絕緣性太低，將產(chǎn)生電解而不能形成火花放電;22PPT課件（3）冷卻性能好。（4）對環(huán)境無污染，對人體無危害。（5）價(jià)格低，穩(wěn)定性好，使用存儲安全方便，壽命長等。

低走絲線切割機(jī)床的工作液大多采用去離子水，只有在特殊精加工時(shí)才采用絕緣性較高的煤油。

高走絲線切割機(jī)床的工作液采用乳化液。

23PPT課件（3）冷卻性能好。23PPT課件4.數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)的主要作用是在電火花線切割加工過程中，按加工程序要求自動控制電極絲與工件的相對運(yùn)動軌跡和進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)自動加工。數(shù)控系統(tǒng)的主要功能:

（1）軌跡控制功能通過插補(bǔ)運(yùn)算，驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給，精確控制電極絲與工件的相對運(yùn)動軌跡，切割出符合形狀、尺寸要求的零件。24PPT課件4.數(shù)控系統(tǒng)24PPT課件（2）加工控制功能

主要包括對伺服進(jìn)給速度、電源裝置、走絲機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)系統(tǒng)以及其他操作的控制。①進(jìn)給控制根據(jù)加工間隙的平均電壓或放電狀態(tài)的變化，通過取樣、變頻電路，不定期地向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請，自動調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持某一平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，并提高切割速度和加工精度。25PPT課件（2）加工控制功能25PPT課件②短路退回經(jīng)常記憶電極絲的經(jīng)過路線，發(fā)生短路時(shí)，改變加工條件并使電極絲沿原路快速后退，消除短路，防止斷絲。26PPT課件②短路退回26PPT課件③間隙補(bǔ)償由于加工程序是按電極絲中心的移動軌跡來進(jìn)行編制的，因此，必須補(bǔ)償電極絲的半徑和放電間隙：加工凸模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)向原圖形之外偏移，進(jìn)行“間隙補(bǔ)償”；加工凹模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)向原圖形內(nèi)偏移，進(jìn)行“間隙補(bǔ)償”。27PPT課件③間隙補(bǔ)償27PPT課件④圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移利用圖形的任意縮放功能可以加工出任意比例的相似圖形；利用任意角度的旋轉(zhuǎn)功能可大大簡化如齒輪、電動機(jī)定子和轉(zhuǎn)子等旋轉(zhuǎn)對稱類零件的編程；利用平移功能則可大大簡化復(fù)雜模具的編程。28PPT課件④圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移28PPT課件⑤適應(yīng)控制在工件厚度變化時(shí)，改變規(guī)準(zhǔn)之后，能自動改變預(yù)置進(jìn)給速度或電參數(shù)（包括加工電流、脈沖寬度和間隔），不用人工調(diào)節(jié)就能自動進(jìn)行高效率、高精度的加工。29PPT課件⑤適應(yīng)控制29PPT課件⑥自動找中心可使工件孔中的電極絲自動進(jìn)行中心找正，并停止在中心處。⑦信息顯示可動態(tài)顯示程序號、計(jì)數(shù)長度等軌跡參數(shù)，采用CRT還可顯示電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)和切割軌跡圖形等。⑧自診斷功能等。30PPT課件⑥自動找中心30PPT課件11.3.1電火花成型加工原理如圖11-5所示。在工具電極4和工件1之間接一脈沖電源2，利用自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置3使工具電極與工件始終保持一很小的放電間隙，在脈沖電流的作用下，產(chǎn)生火花放電。11.3數(shù)控電火花成型機(jī)床

31PPT課件11.3.1電火花成型加工原理如圖11-5所示。11.3數(shù)圖11-5電火花成型加工原理1—工件;2—脈沖電源;3—自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置;4—工具電極;5—工作液;6—過濾器;7—工作液泵32PPT課件圖11-5電火花成型加工原理32PPT課件

在工件和電極表面上的凸峰處電流密度大，產(chǎn)生局部高溫，因此凸峰將首先被熔化、氣化，形成微小的凹坑，這又會形成新的凸峰，下次脈沖放電時(shí)，又會在新的凸峰處蝕除金屬。熔化的金屬以粉末狀散布于工作液中被帶走并過濾掉。這樣不斷的脈沖放電，就可將工具電極的形狀復(fù)制在工件上，實(shí)現(xiàn)成型加工。

33PPT課件在工件和電極表面上的凸峰處電流密度大，產(chǎn)生局部高溫，因此凸11.3.2數(shù)控電火花成型加工機(jī)床

數(shù)控電火花成型加工機(jī)床是一種高精度的自動化加工機(jī)床。如圖11-6所示，它由機(jī)床本體、脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)等組成。34PPT課件11.3.2數(shù)控電火花成型加工機(jī)床34PPT課件

圖11-6數(shù)控電火花成型加工機(jī)床示意圖35PPT課件圖11-6數(shù)控電火花成型加工機(jī)床示意圖35PPT課件機(jī)床主軸上裝有工具電極（正極），工件（負(fù)極）固定在工作臺上，在CNC系統(tǒng)控制下，Z向伺服電動機(jī)通過滾珠絲杠帶動主軸上、下運(yùn)動，使工具電極與工件之間保持穩(wěn)定的放電間隙，實(shí)現(xiàn)電蝕加工過程。X、Y兩坐標(biāo)工作臺由伺服電動機(jī)通過滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)X、Y向進(jìn)給運(yùn)動，完成指定的軌跡加工。ATC是電極的自動更換裝置，可根據(jù)需要更換不同形狀的電極，以加工所需形狀的。36PPT課件機(jī)床主軸上裝有工具電極（正極），工件（負(fù)極）固定在工作臺11.4激光切割機(jī)11.4.1概述1.光的物理概念電磁學(xué)說認(rèn)為：光是一種在一定波長范圍內(nèi)的電磁波。波長λ、頻率γ、光速c具有下列關(guān)系:λ=c/γ37PPT課件11.4激光切割機(jī)11.4.1概述37PPT課可見光：可見的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫光的波長范圍為0.4～0.76μm；紫外光：波長小于0.4μm的光稱為紫外光或紫外線；紅外光：波長大于0.76μm的光稱為紅外光或紅外線。

38PPT課件可見光：38PPT課件量子學(xué)說認(rèn)為：光是一種以光速運(yùn)動且具有一定能量的粒子流。這種具有一定能量的粒子稱為光子，光子的能量E與光的頻率成正比，即：

E=hγ式中，h為普朗克常數(shù)。因此，光是一種具有波粒二相性的物質(zhì)，即光既具有波動性，又具有粒子性。39PPT課件量子學(xué)說認(rèn)為：光是一種以光速運(yùn)動且具有一定能量的粒子流。392.原子發(fā)光的兩種形式（1）自發(fā)輻射原子內(nèi)部的電子，可以通過與外界交換能量而從一種運(yùn)動狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N運(yùn)動狀態(tài)，對于每一種運(yùn)動狀態(tài)，原子內(nèi)部都有某一確定的能量值，即能級。習(xí)慣上把能量值大的叫高能級，把能量值小的叫低能級，最小的能級叫基態(tài)。40PPT課件2.原子發(fā)光的兩種形式40PPT課件一般，能級越高，電子的數(shù)目就越少。如圖11-7所示為氫原子的能級示意圖，其中，處于E2

、E3

、…、E8等高能級的電子很不穩(wěn)定，總是力圖回到較低的能級。因此，高能級的電子為激發(fā)態(tài)。圖11-7氫原子的能級示意圖

41PPT課件一般，能級越高，電子的數(shù)目就越少。如圖11-7所示為氫原子電子從高能級向低能級運(yùn)動的過程稱為躍遷，當(dāng)電子從高能級躍遷到低能級或基態(tài)時(shí)，常以發(fā)出光子的形式輻射出能量，這種發(fā)光過程稱為自發(fā)輻射。如日光燈、氙燈等光源都是自發(fā)輻射發(fā)光，自發(fā)輻射發(fā)光時(shí)的頻率γ與躍遷能量差En-E1

、普朗克常數(shù)h遵循下列關(guān)系:γ=（En-E1

）/h由于各個(gè)受激原子自發(fā)躍遷返回基態(tài)時(shí)，輻射時(shí)間不一致，躍遷的能級多，因此，頻率、波長不同。故這類光源強(qiáng)度低、單色性差。

42PPT課件電子從高能級向低能級運(yùn)動的過程稱為躍遷，當(dāng)電子從高能級躍遷到（2）受激輻射

當(dāng)一束光入射到具有大量激發(fā)態(tài)原子的系統(tǒng)中時(shí)，若這束光的頻率與該系統(tǒng)中電子躍遷所發(fā)光的頻率γ=（En-E1

）/h很接近，則該系統(tǒng)中大量處于激發(fā)態(tài)的原子在這束光的激發(fā)下會向低能級躍遷，同時(shí)發(fā)出一束光，這束光與入射光有著完全相同的特性（頻率、相位、傳播方向等都相同），相當(dāng)于把入射光放大了，這種發(fā)光過程稱為受激輻射。

43PPT課件（2）受激輻射43PPT課件3.激光及其產(chǎn)生激光（Laser，即LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的縮寫）意思是利用受激輻射而得到的加強(qiáng)光。激光的特點(diǎn)：具有強(qiáng)度高、單色性好、相干性好和方向性好的基本特性。44PPT課件3.激光及其產(chǎn)生44PPT課件例如人工晶體紅寶石基本成分是氧化鋁，其中摻雜0.05%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氧化鉻，鉻離子就可以發(fā)射激光。當(dāng)用脈沖氙燈照射紅寶石時(shí)，處于低能級E1

（基態(tài)）的鉻離子被大量激發(fā)到高能級En

（激發(fā)態(tài)），由于En狀態(tài)不穩(wěn)定，壽命很短，大量En狀態(tài)的鉻離子又很快躍遷到壽命較長的亞穩(wěn)態(tài)E2

。45PPT課件例如人工晶體紅寶石基本成分是氧化鋁，其中摻雜0.05%（質(zhì)量這時(shí)當(dāng)用頻率為γ=（E2-E1

）/h的光源去“刺激”（照射）它時(shí)，就可以產(chǎn)生從高能級E2到低能級E1的受激輻射躍遷，發(fā)出相同頻率γ的光子，而這些光子又會繼續(xù)“刺激”別的亞穩(wěn)態(tài)離子發(fā)出光來，這樣互為因果，連鎖反應(yīng)，在極短的時(shí)間內(nèi)可以使受激原子的能量以同一頻率γ的單色光輻射出來，形成能量密度很高的激光。

46PPT課件這時(shí)當(dāng)用頻率為γ=（E2-E1）/h的光源4.激光的加工原理

由于激光的強(qiáng)度高、方向性好、顏色單純，可以通過一系列的光學(xué)系統(tǒng)把激光束聚焦成一個(gè)極小的光斑（直徑僅有幾微米到幾十微米），獲得108

～1010W/mm2

的能量密度和10000℃以上的高溫，從而能在千分之幾秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)，使各種物質(zhì)熔化和氣化，以達(dá)到蝕除被加工工件材料的目的。47PPT課件4.激光的加工原理47PPT課件

5.激光的加工特點(diǎn)及應(yīng)用激光加工大多數(shù)基于光對非透明體材料的作用過程，其特點(diǎn)如下:（1）激光的光斑小，能進(jìn)行非常細(xì)微的加工。（2）激光的能量密度高，適用于用其他方法難加工的材料。48PPT課件5.激光的加工特點(diǎn)及應(yīng)用48PPT課件（3）激光加工時(shí)，激光槍體與工件不接觸，加工變形小，熱變形也小。（4）激光能穿過透明體進(jìn)行加工。（5）激光加工與電子束加工相比，不需要真空，也不需要對X射線進(jìn)行防護(hù)。因此激光裝置簡單，工作性能良好。49PPT課件（3）激光加工時(shí)，激光槍體與工件不接觸，加工變形小，熱變形也目前激光已用于各種加工領(lǐng)域，例如:（1）打孔金剛石模具、鐘表軸承、陶瓷、橡膠、塑料等非金屬以及硬質(zhì)合金、不銹鋼等金屬材料。（2）激光刻錄光盤在盤面上打一系列隨信號變化的凹坑。（3）切斷各種金屬材料、紙張、布料、皮革、陶瓷、塑料等非金屬。50PPT課件目前激光已用于各種加工領(lǐng)域，例如:50PPT課件（4）劃線半導(dǎo)體材料、陶瓷等。（5）微調(diào)薄膜和厚膜電路的電阻、石英振子和音叉的頻率，以及鐘表擺輪、微型電動機(jī)、汽輪機(jī)的動平衡。（6）焊接金屬箔、板、絲、玻璃、硬質(zhì)合金等。（7）表面處理表面淬火等。51PPT課件（4）劃線半導(dǎo)體材料、陶瓷等。51PPT課件6.激光的種類及加工用激光器激光根據(jù)其所用的發(fā)光材料不同，可分為固體激光、氣體激光、液體激光和半導(dǎo)體激光等。表11-2常見加工用激光器

52PPT課件6.激光的種類及加工用激光器表11-2常見加工用激光

11.4.2CO2激光切割機(jī)目前工業(yè)生產(chǎn)中用于大量切割加工的激光切割機(jī)，大多采用CO2

氣體激光器，而各種細(xì)微、精密零件的切割加工則大多采用YAG固體激光器。CO2激光切割機(jī)利用輸出激光束的割炬與工件的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)工件的切割。如圖11-8所示，它主要由電源、CO2激光器、光學(xué)系統(tǒng)、激光割炬、機(jī)床本體、數(shù)控系統(tǒng)以及輔助裝置等構(gòu)成。

53PPT課件11.4.2CO2激光切割機(jī)53PPT課件1—冷卻水裝置2—激光氣瓶3—輔助氣瓶4—空氣干燥器5—數(shù)控裝置6—操作盤7—伺服電動機(jī)8—切割臺9—激光割炬10—聚焦透鏡11—絲杠12、14—反射鏡13—激光束15—激光振蕩器16—激光電源17—伺服電動機(jī)和割炬驅(qū)動裝置圖11-8CO2激光切割機(jī)的基本構(gòu)成示意圖54PPT課件1—冷卻水裝置圖11-8CO2激光切割機(jī)的基本構(gòu)（1）激光電源：供給激光器用的高壓電源。（2）CO2

激光器：用來產(chǎn)生激光，基本組成如圖11-9所示。

圖11-9軸流式CO2

激光器組成示意圖

55PPT課件（1）激光電源：供給激光器用的高壓電源。圖11-9（3）反射鏡:激光導(dǎo)向。（4）激光割炬（割槍）:利用激光來實(shí)現(xiàn)切割的主要工具，如圖11-10所示。（5）數(shù)控裝置：用來控制割炬、工作臺等按程序指令動作，實(shí)現(xiàn)自動切割加工。（6）氣瓶：激光氣瓶用于補(bǔ)充激光振蕩的工作氣體，輔助氣瓶供給切割用的輔助氣體。56PPT課件（3）反射鏡:激光導(dǎo)向。56PPT課件1—激光束2—冷卻水3—反射鏡4—聚焦透鏡5—壓縮空氣6—割嘴圖11-10激光割炬結(jié)構(gòu)示意圖57PPT課件1—激光束圖11-10激光割炬結(jié)構(gòu)示意圖57PPT課件（7）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)用于冷卻激光器。CO2

激光器的能量轉(zhuǎn)換率一般為20%，80%的能量轉(zhuǎn)為熱能，因此必須進(jìn)行冷卻。（8）壓縮空氣系統(tǒng)向激光器及光束通路供給潔凈的干燥空氣，保護(hù)通路和反射鏡等正常工作。58PPT課件（7）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)58PPT課件思考題11-1何謂特種加工?其加工特點(diǎn)有哪些?11-2簡述數(shù)控電火花線切割的基本原理。11-3數(shù)控電火花線切割機(jī)的類型及其基本組成有哪些?11-4何謂激光?它是如何產(chǎn)生的?11-5激光的加工原理是什么?11-6CO2

激光切割機(jī)的基本組成有哪些?59PPT課件思考題59PPT課件

第11章特種加工設(shè)備11.1概述特種加工方法也稱為現(xiàn)代加工方法，是指采用除機(jī)械能以外的電能、化學(xué)能、聲能、光能、磁能等進(jìn)行加工的方法。這種加工方法在加工過程中，不使用普通刀具來切削工件材料，而是直接利用能量來進(jìn)行加工。

60PPT課件第11章特種加工設(shè)備1PPT課件特種加工的特點(diǎn)是：（1）切除材料的能量不單純依靠機(jī)械能，主要依靠電能、化學(xué)能、聲能、光能等；（2）有的使用工具，有的則不使用工具。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，工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。特種加工方法的分類見表11-1所示。

61PPT課件特種加工的特點(diǎn)是：2PPT課件表11-1特種加工方法的分類62PPT課件表11-1特種加工方法的分類3PPT課件11.2數(shù)控電火花線切割機(jī)床11.2.1概述1.電火花線切割加工的基本原理（如圖11-1所示）圖11-1電火花線切割原理1—絕緣底板2—工件3—脈沖電源4—鉬絲5—導(dǎo)向輪6—支架7—貯絲筒63PPT課件11.2數(shù)控電火花線切割機(jī)床圖11-1電火花線切割原理4

基本工作原理：電火花線切割（WireCutEDM，簡稱WEDM）的基本原理是利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲（銅絲或鉬絲）作為工具電極，并在金屬絲與工件之間通以脈沖電流（工具(線)電極與電源的負(fù)極相接，工件與電源的正極相接），利用它們之間的脈沖火花放電效應(yīng)，使金屬熔化或氣化，并通過電極絲與工件的相對運(yùn)動，對工件進(jìn)行切割成型。電火花線切割也簡稱為線切割。64PPT課件基本工作原理：5PPT課件

2.數(shù)控線切割機(jī)床的分類根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度和運(yùn)轉(zhuǎn)方式，數(shù)控線切割機(jī)床可分為以下三類：

⑴高速走絲線切割機(jī)床（WEDM－HS）這類機(jī)床的電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動，也稱為往復(fù)走絲或快走絲線切割機(jī)，一般走絲速度為8～10m/s，為我國獨(dú)創(chuàng)，也是我國生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種；65PPT課件2.數(shù)控線切割機(jī)床的分類6PPT課件⑵低速走絲線切割機(jī)床（WEDM－LS）這類機(jī)床的電極絲作低速單向運(yùn)動，故也稱為單向走絲或慢走絲線切割機(jī)，一般走絲速度低于0.2m/s，這是國外生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種。⑶自旋轉(zhuǎn)式數(shù)控線切割機(jī)床這類機(jī)床的電極絲在作直線運(yùn)動(20～120mm/s)的同時(shí)繞自身軸線做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(1000～3000r/min)，為我國首創(chuàng)。66PPT課件⑵低速走絲線切割機(jī)床（WEDM－LS）7PPT課件11.2.2數(shù)控線切割機(jī)床的組成如圖11-2和圖11-3所示，數(shù)控線切割機(jī)床主要由機(jī)床本體、脈沖電源、工作液循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床附件等組成。67PPT課件11.2.2數(shù)控線切割機(jī)床的組成8PPT課件

圖11-2高速走絲線切割裝置示意圖

1—脈沖電源;2—噴嘴;3、8—步進(jìn)電動機(jī);4—電極絲;5—導(dǎo)輪;6—儲絲筒;7—坐標(biāo)數(shù)控裝置;9—工件;10—絕緣板;11—工作液箱;12—泵68PPT課件圖11-2高速走絲線切割裝置示意圖9PPT課件

圖11-3低速走絲線切割裝置示意圖1—脈沖電源;2—工件;3—工作液箱;4—去離子水;5—泵;6—放絲筒;7—坐標(biāo)工作臺;8—X軸電動機(jī);9—數(shù)控裝置;10—Y軸電動機(jī);11—收絲筒69PPT課件圖11-3低速走絲線切割裝置示意圖10PPT課件1.機(jī)床本體

機(jī)床本體由床身、坐標(biāo)工作臺、走絲機(jī)構(gòu)、絲架、工作液箱、附件和夾具等組成。（1）床身

床身是坐標(biāo)工作臺、儲絲機(jī)構(gòu)及絲架的支承和固定基礎(chǔ)，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般采用箱式結(jié)構(gòu)的鑄件。床身內(nèi)部可安置電源及工作液箱。70PPT課件1.機(jī)床本體11PPT課件

（2）坐標(biāo)工作臺

坐標(biāo)工作臺用來安置工件，并根據(jù)控制要求，對電極絲做預(yù)定的相對運(yùn)動。它包括拖板、導(dǎo)軌、絲桿運(yùn)動副及驅(qū)動裝置等。（3）走絲機(jī)構(gòu)走絲機(jī)構(gòu)的作用是使電極絲保持一定的張力，以一定的速度平穩(wěn)運(yùn)行，并使電極絲整齊地纏繞在儲絲筒上。71PPT課件（2）坐標(biāo)工作臺12PPT課件①低速走絲機(jī)構(gòu)如圖11-4所示，低速走絲是單方向一次用絲，電極絲從放絲筒出絲，經(jīng)導(dǎo)向滑輪、張緊裝置、導(dǎo)向裝置，穿過工件等到達(dá)卷絲筒，在卷絲筒的轉(zhuǎn)動下以一定的張力(2～25N)和較低的速度(通常在0.2m/s以下)平穩(wěn)移動。72PPT課件①低速走絲機(jī)構(gòu)13PPT課件1—放絲筒;2、5、6、11、18—導(dǎo)向滑輪;3—制動輪;4、12—斷絲檢測微動開關(guān);7—卷絲筒;8—放絲筒;9—壓緊輪;10—抬絲輪;13、17—引電板;14、16—導(dǎo)向器;15—工件圖11-4低速走絲機(jī)構(gòu)示意圖

73PPT課件1—放絲筒;14PPT課件

為了減小電極絲的振動，通常在工件的上、下裝有可上下調(diào)節(jié)（適應(yīng)厚度的變化）的藍(lán)寶石V形導(dǎo)向器或圓孔金剛石模導(dǎo)向器，其附近裝有引電板。工作液一般通過引電區(qū)和導(dǎo)向器再進(jìn)入加工區(qū)，可使電極絲的通電部分全部冷卻。有的機(jī)床上還裝有自動穿絲機(jī)構(gòu)，能使電極絲經(jīng)過導(dǎo)向器穿過工件上的穿絲孔被送到另一個(gè)導(dǎo)向器，并在必要時(shí)能自動切斷。為了使工作可靠，走絲機(jī)構(gòu)中通常裝有斷絲檢測微動開關(guān)，斷絲時(shí)能自動停車并報(bào)警。74PPT課件為了減小電極絲的振動，通常在工件的上、下裝有可上下調(diào)

②快走絲機(jī)構(gòu)快走絲機(jī)構(gòu)通過電動機(jī)傳動儲絲筒做高速正、反轉(zhuǎn)，使電極絲保持一定的張力，以較高的速度（8～10m/s）平穩(wěn)運(yùn)行，并通過絲杠螺母傳動推板隨同儲絲筒的正、反轉(zhuǎn)而做往復(fù)移動，使電極絲整齊、均勻地纏繞在儲絲筒上。走絲機(jī)構(gòu)與床身、工作臺必須保持良好的絕緣。

75PPT課件②快走絲機(jī)構(gòu)16PPT課件（4）絲架絲架的作用是通過絲架上的兩個(gè)導(dǎo)輪對電極絲進(jìn)行支承和導(dǎo)向，并且能使電極絲的工作部分與工作臺保持一定的角度，以便實(shí)現(xiàn)錐度切割。雙坐標(biāo)聯(lián)動絲架是在絲架上增加了u、v兩個(gè)驅(qū)動電動機(jī)，通過程序控制來實(shí)現(xiàn)錐度切割。76PPT課件（4）絲架17PPT課件2.脈沖電源

脈沖電源的作用是把工頻交流電流轉(zhuǎn)換成一定頻率的單向脈沖電流，以供給工件和電極絲放電間隙所需的電能來蝕除金屬。脈沖電源的性能直接影響加工速度、表面質(zhì)量、加工精度及電極絲的損耗等。77PPT課件2.脈沖電源18PPT課件

正極性加工受加工表面粗糙度和電極絲允許承載電流的限制，線切割加工電源的脈寬較窄（2～60μs），單個(gè)脈沖能量、脈沖峰值電流較小，一般為15～35A，所以線切割加工總是采用正極性加工（即工件接正極）。因采用窄脈寬時(shí)，電子質(zhì)量小、慣性小、易加速，且沖向正極表面，所以電能、動能轉(zhuǎn)化為熱量而蝕除金屬;78PPT課件正極性加工19PPT課件

負(fù)極性加工若采用負(fù)極性加工，因采用的脈寬窄，且離子質(zhì)量較大、慣性較大、起動加速較慢，有一大部分離子尚未到達(dá)工件（負(fù)極）表面，脈沖就結(jié)束了，所以蝕除金屬速度低。因此，負(fù)極性加工只適于長脈沖粗加工。常用的脈沖電源脈沖電源的品種很多，常用的有晶體管矩形波脈沖電源、高頻分組脈沖電源、并聯(lián)電容型脈沖電源和低損耗脈沖電源等。79PPT課件負(fù)極性加工20PPT課件

3.工作液工作液在加工時(shí)起絕緣、洗滌、排屑、冷卻作用，對切割速度、表面粗糙度、加工精度等工藝指標(biāo)影響很大。因此，對工作液的性能有以下要求：（1）具有一定的絕緣性火花放電必須在工作液中進(jìn)行，要求放電間隙擊穿時(shí)即能壓縮放電通道，形成瞬時(shí)、局部高溫，熔化、氣化金屬，又能在放電后迅速恢復(fù)放電間隙為絕緣狀態(tài)。80PPT課件3.工作液21PPT課件

絕緣性太低，將產(chǎn)生電解而不能形成火花放電;

絕緣性太高，則放電間隙將減小，排屑困難，使切割速度降低。一般要求工作液的電阻率為103～104Ω·cm。（2）具有較好的洗滌性能與工件材料有較大的親和附著力，滲透性強(qiáng)，去油污能力強(qiáng)，排屑效果好，使切割后的表面光亮清潔。

81PPT課件絕緣性太低，將產(chǎn)生電解而不能形成火花放電;22PPT課件（3）冷卻性能好。（4）對環(huán)境無污染，對人體無危害。（5）價(jià)格低，穩(wěn)定性好，使用存儲安全方便，壽命長等。

低走絲線切割機(jī)床的工作液大多采用去離子水，只有在特殊精加工時(shí)才采用絕緣性較高的煤油。

高走絲線切割機(jī)床的工作液采用乳化液。

82PPT課件（3）冷卻性能好。23PPT課件4.數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)的主要作用是在電火花線切割加工過程中，按加工程序要求自動控制電極絲與工件的相對運(yùn)動軌跡和進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)自動加工。數(shù)控系統(tǒng)的主要功能:

（1）軌跡控制功能通過插補(bǔ)運(yùn)算，驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給，精確控制電極絲與工件的相對運(yùn)動軌跡，切割出符合形狀、尺寸要求的零件。83PPT課件4.數(shù)控系統(tǒng)24PPT課件（2）加工控制功能

主要包括對伺服進(jìn)給速度、電源裝置、走絲機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)系統(tǒng)以及其他操作的控制。①進(jìn)給控制根據(jù)加工間隙的平均電壓或放電狀態(tài)的變化，通過取樣、變頻電路，不定期地向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請，自動調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持某一平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，并提高切割速度和加工精度。84PPT課件（2）加工控制功能25PPT課件②短路退回經(jīng)常記憶電極絲的經(jīng)過路線，發(fā)生短路時(shí)，改變加工條件并使電極絲沿原路快速后退，消除短路，防止斷絲。85PPT課件②短路退回26PPT課件③間隙補(bǔ)償由于加工程序是按電極絲中心的移動軌跡來進(jìn)行編制的，因此，必須補(bǔ)償電極絲的半徑和放電間隙：加工凸模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)向原圖形之外偏移，進(jìn)行“間隙補(bǔ)償”；加工凹模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)向原圖形內(nèi)偏移，進(jìn)行“間隙補(bǔ)償”。86PPT課件③間隙補(bǔ)償27PPT課件④圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移利用圖形的任意縮放功能可以加工出任意比例的相似圖形；利用任意角度的旋轉(zhuǎn)功能可大大簡化如齒輪、電動機(jī)定子和轉(zhuǎn)子等旋轉(zhuǎn)對稱類零件的編程；利用平移功能則可大大簡化復(fù)雜模具的編程。87PPT課件④圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移28PPT課件⑤適應(yīng)控制在工件厚度變化時(shí)，改變規(guī)準(zhǔn)之后，能自動改變預(yù)置進(jìn)給速度或電參數(shù)（包括加工電流、脈沖寬度和間隔），不用人工調(diào)節(jié)就能自動進(jìn)行高效率、高精度的加工。88PPT課件⑤適應(yīng)控制29PPT課件⑥自動找中心可使工件孔中的電極絲自動進(jìn)行中心找正，并停止在中心處。⑦信息顯示可動態(tài)顯示程序號、計(jì)數(shù)長度等軌跡參數(shù)，采用CRT還可顯示電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)和切割軌跡圖形等。⑧自診斷功能等。89PPT課件⑥自動找中心30PPT課件11.3.1電火花成型加工原理如圖11-5所示。在工具電極4和工件1之間接一脈沖電源2，利用自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置3使工具電極與工件始終保持一很小的放電間隙，在脈沖電流的作用下，產(chǎn)生火花放電。11.3數(shù)控電火花成型機(jī)床

90PPT課件11.3.1電火花成型加工原理如圖11-5所示。11.3數(shù)圖11-5電火花成型加工原理1—工件;2—脈沖電源;3—自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置;4—工具電極;5—工作液;6—過濾器;7—工作液泵91PPT課件圖11-5電火花成型加工原理32PPT課件

在工件和電極表面上的凸峰處電流密度大，產(chǎn)生局部高溫，因此凸峰將首先被熔化、氣化，形成微小的凹坑，這又會形成新的凸峰，下次脈沖放電時(shí)，又會在新的凸峰處蝕除金屬。熔化的金屬以粉末狀散布于工作液中被帶走并過濾掉。這樣不斷的脈沖放電，就可將工具電極的形狀復(fù)制在工件上，實(shí)現(xiàn)成型加工。

92PPT課件在工件和電極表面上的凸峰處電流密度大，產(chǎn)生局部高溫，因此凸11.3.2數(shù)控電火花成型加工機(jī)床

數(shù)控電火花成型加工機(jī)床是一種高精度的自動化加工機(jī)床。如圖11-6所示，它由機(jī)床本體、脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)等組成。93PPT課件11.3.2數(shù)控電火花成型加工機(jī)床34PPT課件

圖11-6數(shù)控電火花成型加工機(jī)床示意圖94PPT課件圖11-6數(shù)控電火花成型加工機(jī)床示意圖35PPT課件機(jī)床主軸上裝有工具電極（正極），工件（負(fù)極）固定在工作臺上，在CNC系統(tǒng)控制下，Z向伺服電動機(jī)通過滾珠絲杠帶動主軸上、下運(yùn)動，使工具電極與工件之間保持穩(wěn)定的放電間隙，實(shí)現(xiàn)電蝕加工過程。X、Y兩坐標(biāo)工作臺由伺服電動機(jī)通過滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)X、Y向進(jìn)給運(yùn)動，完成指定的軌跡加工。ATC是電極的自動更換裝置，可根據(jù)需要更換不同形狀的電極，以加工所需形狀的。95PPT課件機(jī)床主軸上裝有工具電極（正極），工件（負(fù)極）固定在工作臺11.4激光切割機(jī)11.4.1概述1.光的物理概念電磁學(xué)說認(rèn)為：光是一種在一定波長范圍內(nèi)的電磁波。波長λ、頻率γ、光速c具有下列關(guān)系:λ=c/γ96PPT課件11.4激光切割機(jī)11.4.1概述37PPT課可見光：可見的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫光的波長范圍為0.4～0.76μm；紫外光：波長小于0.4μm的光稱為紫外光或紫外線；紅外光：波長大于0.76μm的光稱為紅外光或紅外線。

97PPT課件可見光：38PPT課件量子學(xué)說認(rèn)為：光是一種以光速運(yùn)動且具有一定能量的粒子流。這種具有一定能量的粒子稱為光子，光子的能量E與光的頻率成正比，即：

E=hγ式中，h為普朗克常數(shù)。因此，光是一種具有波粒二相性的物質(zhì)，即光既具有波動性，又具有粒子性。98PPT課件量子學(xué)說認(rèn)為：光是一種以光速運(yùn)動且具有一定能量的粒子流。392.原子發(fā)光的兩種形式（1）自發(fā)輻射原子內(nèi)部的電子，可以通過與外界交換能量而從一種運(yùn)動狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N運(yùn)動狀態(tài)，對于每一種運(yùn)動狀態(tài)，原子內(nèi)部都有某一確定的能量值，即能級。習(xí)慣上把能量值大的叫高能級，把能量值小的叫低能級，最小的能級叫基態(tài)。99PPT課件2.原子發(fā)光的兩種形式40PPT課件一般，能級越高，電子的數(shù)目就越少。如圖11-7所示為氫原子的能級示意圖，其中，處于E2

、E3

、…、E8等高能級的電子很不穩(wěn)定，總是力圖回到較低的能級。因此，高能級的電子為激發(fā)態(tài)。圖11-7氫原子的能級示意圖

100PPT課件一般，能級越高，電子的數(shù)目就越少。如圖11-7所示為氫原子電子從高能級向低能級運(yùn)動的過程稱為躍遷，當(dāng)電子從高能級躍遷到低能級或基態(tài)時(shí)，常以發(fā)出光子的形式輻射出能量，這種發(fā)光過程稱為自發(fā)輻射。如日光燈、氙燈等光源都是自發(fā)輻射發(fā)光，自發(fā)輻射發(fā)光時(shí)的頻率γ與躍遷能量差En-E1

、普朗克常數(shù)h遵循下列關(guān)系:γ=（En-E1

）/h由于各個(gè)受激原子自發(fā)躍遷返回基態(tài)時(shí)，輻射時(shí)間不一致，躍遷的能級多，因此，頻率、波長不同。故這類光源強(qiáng)度低、單色性差。

101PPT課件電子從高能級向低能級運(yùn)動的過程稱為躍遷，當(dāng)電子從高能級躍遷到（2）受激輻射

當(dāng)一束光入射到具有大量激發(fā)態(tài)原子的系統(tǒng)中時(shí)，若這束光的頻率與該系統(tǒng)中電子躍遷所發(fā)光的頻率γ=（En-E1

）/h很接近，則該系統(tǒng)中大量處于激發(fā)態(tài)的原子在這束光的激發(fā)下會向低能級躍遷，同時(shí)發(fā)出一束光，這束光與入射光有著完全相同的特性（頻率、相位、傳播方向等都相同），相當(dāng)于把入射光放大了，這種發(fā)光過程稱為受激輻射。

102PPT課件（2）受激輻射43PPT課件3.激光及其產(chǎn)生激光（Laser，即LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的縮寫）意思是利用受激輻射而得到的加強(qiáng)光。激光的特點(diǎn)：具有強(qiáng)度高、單色性好、相干性好和方向性好的基本特性。103PPT課件3.激光及其產(chǎn)生44PPT課件例如人工晶體紅寶石基本成分是氧化鋁，其中摻雜0.05%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的氧化鉻，鉻離子就可以發(fā)射激光。當(dāng)用脈沖氙燈照射紅寶石時(shí)，處于低能級E1

（基態(tài)）的鉻離子被大量激發(fā)到高能級En

（激發(fā)態(tài)），由于En狀態(tài)不穩(wěn)定，壽命很短，大量En狀態(tài)的鉻離子又很快躍遷到壽命較長的亞穩(wěn)態(tài)E2

。104PPT課件例如人工晶體紅寶石基本成分是氧化鋁，其中摻雜0.05%（質(zhì)量這時(shí)當(dāng)用頻率為γ=（E2-E1

）/h的光源去“刺激”（照射）它時(shí)，就可以產(chǎn)生從高能級E2到低能級E1的受激輻射躍遷，發(fā)出相同頻率γ的光子，而這些光子又會繼續(xù)“刺激”別的亞穩(wěn)態(tài)離子發(fā)出光來，這樣互為因果，連鎖反應(yīng)，在極短的時(shí)間內(nèi)可以使受激原子的能量以同一頻率γ的單色光輻射出來，形成能量密度很高的激光。

105PPT課件這時(shí)當(dāng)用頻率為γ=（E2-E1）/h的光源4.激光的加工原理

由于激光的強(qiáng)度高、方向性好、顏色單純，可以通過一系列的光學(xué)系統(tǒng)把激光束聚焦成一個(gè)極小的光斑（直徑僅有幾微米到幾十微米），獲得108

～1010W/mm2

的能量密度和10000℃以上的高溫，從而能在千分之幾秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)，使各種物質(zhì)熔化和氣化，以達(dá)到蝕除被加工工件材料的目的。106PPT課件4.激光的加工原理47PPT課件

5.