機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)(第二章)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)

(第二章機(jī)械制造中的加工方法)主講:肖新華天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2.1概述

機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀千變?nèi)f化。零件結(jié)構(gòu)形式的不同，使之有很多的加工方法，根據(jù)加工過程中零件質(zhì)量的變化情況，零件的制造過程可分為Δm<0，Δm=0和Δm>0三種形式，不同的類型有不同的工藝方法。

一.Δm<0的制造過程

質(zhì)量減少的加工過程,即零件的切削加工,零件的主要加工形式,是本書的研究重點(diǎn)。2.1概述

切削加工是通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，逐漸切除材料而得到所需要的零件表面形狀的方法。為了保證工件與刀具之間的相互位置關(guān)系，工件往往通過夾具安裝在機(jī)床上，機(jī)床主軸帶動(dòng)刀具或工件運(yùn)動(dòng)。在切削加工過程中，由于力、熱、振動(dòng)、磨損等因素會(huì)綜合影響零件最終的加工精度和表面質(zhì)量。

二.Δm＝0的制造過程

在制造過程中，如果工件加工前后質(zhì)量基本不變

。比如鑄造、鍛造、焊接、沖壓等。加工特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，但是精度較低，多用于制造毛坯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)電產(chǎn)品40%~50%的零件是由模具成形的。模具可分為注射模、壓鑄模、鍛模、沖裁模、拉伸模、吹塑膜等。模具設(shè)計(jì)制造是一個(gè)技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，涉及CAD、CAE、CAM等一系列技術(shù)。

三.Δm>0的制造過程

可以成形任意復(fù)雜形狀的零件，而無(wú)須刀具、夾具等生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng)。這類加工方法包括電鍍、化學(xué)鍍、噴涂等沉積加工以及快速原型制造等。 快速原形（RapidPrototyping：RP，3D打印）技術(shù)是在零件三維CAD模型建立之后，可立即輸入快速成形系統(tǒng)，然后自動(dòng)生成數(shù)控代碼控制成形機(jī)進(jìn)行零件的制造。快速制造出來(lái)的原型可作為設(shè)計(jì)評(píng)估、投標(biāo)或展示的樣件，有些甚至可以用于樣機(jī)試驗(yàn)。2.2零件的成形方法一、零件表面的形狀內(nèi)孔外圓平面錐面漸開線表面螺紋表面二、零件表面成形原理

零件表面可看成母線沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)形成的軌跡。母線A和導(dǎo)線B統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線。根據(jù)母線和導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，常見零件表面可分成3類

1.旋轉(zhuǎn)表面2.縱向表面3.特形表面

三、零件表面成形方法1.軌跡法2.成形法3.相切法4.展成法

四、零件表面的成形運(yùn)動(dòng)1.主運(yùn)動(dòng)(只有一個(gè))2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)3.輔助運(yùn)動(dòng)分度運(yùn)動(dòng)切入運(yùn)動(dòng)外圓表面的技術(shù)要求一般為：（1）外圓面直徑和長(zhǎng)度的尺寸精度。（2）圓度、圓柱度和軸線的直線度等形狀精度。（3）與其他外圓面（或孔）之間的同軸度，與相關(guān)平面的垂直度和徑向圓跳動(dòng)等。（4）表面粗糙度、表面層硬度等熱處理要求等。

2.3外圓表面加工1.車削2.磨削3.光整加工

2.3外圓表面加工2.3外圓表面加工車削加工鉗工和機(jī)械加工

車削加工范圍車削的四個(gè)階段：IT10～I(xiàn)T9

Ra6.3～3.2m

IT7～I(xiàn)T6

Ra0.8～0.2m

七.磨削特點(diǎn):主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；磨削過程:實(shí)際上是磨粒對(duì)工件表面的切削、刻削和滑擦三種作用的綜合效應(yīng)；砂輪的“自銳性”：磨削中，磨粒本身也會(huì)由尖銳逐漸磨鈍，使切削能力變差，切削力變大，當(dāng)切削力超過粘結(jié)劑強(qiáng)度時(shí)，磨鈍的磨粒會(huì)脫落，露出一層新的磨粒，這就是砂輪的“自銳性”。砂輪的修整由于砂輪的“自銳性”以及切屑和碎磨粒會(huì)阻塞砂輪，在磨削一定時(shí)間后，需用金剛石車刀等對(duì)砂輪進(jìn)行修整七.磨削

磨床是精加工機(jī)床,磨削精度可達(dá)IT6—IT4,表面粗糙度Ra可達(dá)1.25—0.01μm,甚至可達(dá)0.1—0.008μm.往往作為最終加工工序.磨削的另一特點(diǎn)是可以對(duì)淬硬的金屬材料進(jìn)行加工。磨削時(shí),產(chǎn)生熱量大,需有充分的切削液進(jìn)行冷卻。1.中心磨削(1)縱磨(2)橫磨(3)復(fù)合磨2.無(wú)心磨削(縱磨、橫磨、復(fù)合磨)外圓表面的磨削縱磨特點(diǎn)：工件或砂輪需作軸向進(jìn)給。磨削深度小、磨削接觸面積小，散熱較好，容易得到較高的精度和表面質(zhì)量，因而應(yīng)用廣泛。但由于走刀次數(shù)多，生產(chǎn)效率低，適用于單件小批生產(chǎn)中磨削較長(zhǎng)的外圓表面。橫磨橫磨特點(diǎn)：砂輪寬度大于磨削寬度。工件不需作軸向進(jìn)給，砂輪相對(duì)工件連續(xù)或斷續(xù)地作徑向進(jìn)給。橫磨法生產(chǎn)效率高，但加工精度低，表面粗糙度大。主要原因是磨削時(shí)工件與砂輪的接觸面積大，磨削力大，發(fā)熱較多，容易產(chǎn)生磨削燒傷和變形。適用于大批大量生產(chǎn)中磨削剛性較好的工件外圓。

復(fù)合磨

對(duì)于剛性較好的長(zhǎng)軸外圓表面，可以先用橫磨法分段粗磨外圓表面的全長(zhǎng)，相鄰各段留5~15mm重合區(qū)域，最后用縱磨法進(jìn)行精磨，此法即為復(fù)合磨法。復(fù)合磨法兼有橫磨法的高生產(chǎn)效率和縱磨法加工質(zhì)量較好的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)心磨削加工視頻無(wú)心磨削特點(diǎn) 1）生產(chǎn)效率較高，省去了打中心孔的工序。同時(shí)，由于有導(dǎo)輪和托板全長(zhǎng)支撐工件，即使剛度較差的工件也可以用較大的磨削深度進(jìn)行磨削。

2）無(wú)心磨削所獲得的外圓表面的尺寸精度和形狀精度較高，表面質(zhì)量也比較好。這是因?yàn)闆]有中心孔之間誤差的影響，主軸跳動(dòng)的影響。

3）配以適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)裝卸工件機(jī)構(gòu)，容易實(shí)現(xiàn)加工過程的自動(dòng)化。

4）工件的外圓表面與其它表面的位置精度較低。

5）調(diào)整比較費(fèi)時(shí)，批量小時(shí)不宜采用。外圓表面的光整加工

光整加工是從工件表面不切除或切除極薄金屬層，以提高工件表面的尺寸和形狀精度、減小表面粗糙度和提高表面性能為目的的加工方法。加工精度能達(dá)到IT6以上，表面粗糙度能達(dá)到小于0.2μm。外圓表面的光整加工方法有高精度磨削、超精加工、研磨、珩磨及拋光等。(1)高精度磨削

高精度磨削是在普通磨削方法的基礎(chǔ)上：提高砂輪磨粒的等高性選擇合適的砂輪(材料、粒度、硬度)選擇合適的磨削用量(磨削速度、進(jìn)給量、磨削深度)性能良好的切削液精度和剛度較高的磨床(2)超精加工

強(qiáng)烈切削階段、正常切削階段、微弱切削階段、停止切削階段超精加工視頻(3)研磨

研磨是由游離的磨粒通過研具對(duì)工件進(jìn)行微量切削的過程，其精度可達(dá)到亞微米級(jí)

研磨視頻1研磨視頻2研磨劑孔加工比外圓加工困難得多，主要是因?yàn)椋?/p>

1）加工孔的刀具尺寸受被加工孔尺寸的限制，剛性差，容易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng)；

2）被加工孔的尺寸往往直接取決于刀具的尺寸，刀具的制造誤差和磨損將直接影響孔的加工精度

3）加工孔時(shí)，切削區(qū)在工件內(nèi)部，排屑及散熱條件差，加工精度和表面質(zhì)量都不易控制。 孔的技術(shù)要求與外圓的技術(shù)要求相似，只不過孔的加工精度不易保證，加工成本較高。 常用的孔加工方法有：鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，鏜孔，拉孔，磨孔，研磨孔，珩磨孔

2.4孔加工2.4.1鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔

鉆削運(yùn)動(dòng)構(gòu)成:鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主切削運(yùn)動(dòng)，加工精度較低?？煞殖摄@頭旋轉(zhuǎn)、工件不動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)、刀具不動(dòng)鉆孔鉆孔在夾具上進(jìn)行鉆孔（連桿鉆孔）鉆孔在夾具上進(jìn)行鉆孔（支架鉆孔）在夾具上進(jìn)行鉆孔（套筒鉆孔）二、擴(kuò)孔

當(dāng)使用特形狀的擴(kuò)孔鉆（亦稱锪鉆），锪鉆有三種形式：外錐面锪鉆、內(nèi)錐面锪鉆和平面锪鉆。

三、鉸孔

鉸孔是孔的精加工方法之一，適用于直徑較小的孔的精加工，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。鉸削過程不完全是一個(gè)切削過程，而是切削、刮削、擠壓、燙平和摩擦等綜合作用的結(jié)構(gòu)。 鉸削的工藝特點(diǎn)是精度高。由于加工余量小、齒數(shù)多，又有較長(zhǎng)的修光刃，鉸孔精度可到IT6~IT8，表面粗糙度可到Ra3.2~0.2μm。采用浮動(dòng)鉸孔時(shí)，不能提高孔的位置精度，只能提高尺寸精度和形狀精度。 鉸孔的效率較高，費(fèi)用較低，因此在鉸孔的精加工中應(yīng)用廣泛。2.4.2鏜孔

鏜孔是用鏜刀對(duì)已鉆出孔或毛坯孔作進(jìn)一步加工的方法，可分為粗鏜、半精鏜、精鏜和精細(xì)鏜（金剛鏜）。

鏜孔視頻鏜孔方式鏜孔方式鏜孔方式2.4.3拉孔

拉孔是在拉床上用拉刀對(duì)孔進(jìn)行精加工的一種方法。拉刀是一種多齒刀具，沿著拉刀運(yùn)動(dòng)方向刀齒高度逐漸增加，從而一層層地從工件上切下余量，并獲得較高的尺寸精度和較好的表面質(zhì)量。

2.4.3拉孔加工范圍

2.4.4磨孔

磨孔是精加工孔的一種方法，精度可達(dá)IT7，表面粗糙度Ra可達(dá)1.6~0.4μm?？椎哪ハ饔袃煞N方式，一種是工件和砂輪均回轉(zhuǎn)；另一種是工件不回轉(zhuǎn)，砂輪作行星式運(yùn)動(dòng)。前者用于加工一般孔，后者用于大型工件孔的加工。

研磨孔是孔的一種光整加工方法，精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra0.4～0.025m，形狀精度也有相應(yīng)的提高，但不能提高位置精度。 內(nèi)孔研磨分手工研磨和在車床上手工研磨。研磨過程中不斷調(diào)整研磨棒直徑，以使工件得到相應(yīng)的尺寸和精度。 研磨孔與研磨外圓的機(jī)理相同，只是在研具結(jié)構(gòu)上有所不同，見表2-3。

2.4.5研磨孔不開槽式：不可調(diào)研棒，是實(shí)心整體圓柱體。剛性好、研磨精度高。用于精研內(nèi)圓柱面

整體式：不開槽，開槽開槽式：不可調(diào)研棒，是在實(shí)心圓柱體外圓表面上開直槽或螺旋槽或交叉槽，螺旋槽研棒研磨效率高，但研磨表面粗糙度和圓度較差；交叉螺旋槽或十字交叉槽研棒加工質(zhì)量好、水平研磨開直槽較好；垂直研磨開螺旋槽較好。用于粗研內(nèi)圓柱面?？烧{(diào)式：心棒錐度與研磨套的配合錐度為1:20～1:50。錐套外徑比工件小0.01～0.02mm，大端壁厚為被研磨孔徑的0.125～0.8倍，研具長(zhǎng)度為開槽式研磨用于粗研被研表面長(zhǎng)度的0.7～1.5倍，其結(jié)構(gòu)有開槽或不開槽兩種。；不開槽式研磨用于精研可調(diào)式：可調(diào)式，簡(jiǎn)易可調(diào)式簡(jiǎn)易可調(diào)式：中間沿軸向開有一條寬度為B的槽，用幾個(gè)平頭螺釘調(diào)節(jié)研磨棒的直徑。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，但調(diào)整不便，可靠性差，精度差。用于研磨精度不高的內(nèi)圓柱面盲孔式：利用螺紋，通過錐度使外徑脹大，研棒的工作部分長(zhǎng)度必須大于被研磨孔的長(zhǎng)度20～30mm。錐度為1:50～1:20研磨盲孔由于磨料不易均布，可在外徑開螺旋槽，或在軸向做反錐。用于研盲孔的內(nèi)圓柱面。彈性式：由300～320HBS的彈簧絲制成，可研孔徑d為1～4mm的小孔。用于研一般精度的小孔或母線為曲線的小孔。研磨孔視頻

珩磨孔是利用安裝于珩磨頭圓周上的油石，采用特定結(jié)構(gòu)推動(dòng)油石徑向擴(kuò)張，直至與工件接觸，并保持一定的壓力，以較低的切削速度對(duì)孔進(jìn)行精加工。加工過程中，油石不斷作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，珩磨頭作旋轉(zhuǎn)和沿孔軸心方向的直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)孔的低速切削，顯著提高孔的尺寸精度和形狀精度，降低表面粗糙度值。采用珩磨加工孔時(shí)，加工精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，孔的圓度和圓柱度誤差可控制在5～3m，表面粗糙度Ra為0.025～0.2m，加工質(zhì)量好，切削效率高。

珩磨視頻2.4.6珩磨孔

圖2-22所示為圓柱孔珩磨頭的結(jié)構(gòu)，磨條4裝入磨條座5中，砂條座6兩端用彈簧箍在磨條座5中，旋轉(zhuǎn)螺母1可推動(dòng)調(diào)整錐向下運(yùn)動(dòng)，通過頂銷7使珩磨頭直徑擴(kuò)張。本體通過浮動(dòng)聯(lián)軸節(jié)與機(jī)床主軸相連，因此珩磨精度主要取決于珩磨頭的精度。這種珩磨頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但只能手工調(diào)節(jié)珩磨頭直徑，適用于單件小批量生產(chǎn)中，在大批量生產(chǎn)中常用液壓或氣動(dòng)裝置自動(dòng)調(diào)整珩磨頭直徑。2.4.6珩磨研磨與珩磨區(qū)別研磨：

利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)加工表面進(jìn)行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料，加工的表面形狀有平面，內(nèi)、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。加工精度可達(dá)IT5，表面粗糙度可達(dá)Ra0.63～0.01微米。

珩磨：

用鑲嵌在珩磨頭上的油石（又稱珩磨條）對(duì)精加工表面進(jìn)行的精整加工。又稱鏜磨。主要加工直徑5～500毫米甚至更大的各種圓柱孔，孔深與孔徑之比可達(dá)10或更大。在一定條件下，也可加工平面、外圓面、球面、齒面等。珩磨頭外周鑲有2～10根長(zhǎng)度約為孔長(zhǎng)1／3～3／4的油石，在珩孔時(shí)既旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又往返運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過珩磨頭中的彈簧或液壓控制而均勻外漲，所以與孔表面的接觸面積較大，加工效率較高。珩磨后孔的尺寸精度為IT7～4級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra0.32～0.04微米。珩磨余量的大小，取決于孔徑和工件材料，一般鑄鐵件為0.02～0.15毫米，鋼件為0.01～0.05毫米。珩磨頭的轉(zhuǎn)速一般為100～200轉(zhuǎn)／分，往返運(yùn)動(dòng)的速度一般為15～20米／分。為沖去切屑和磨粒，改善表面粗糙度和降低切削區(qū)溫度，操作時(shí)常需用大量切削液，如煤油或內(nèi)加少量錠子油，有時(shí)也用極壓乳化液。

平面是箱體、支架、盤類零件的主要表面之一，平面加工的主要技術(shù)要求包括直線度、平面度、表面粗糙度、表面層物理力學(xué)性能以及與其他平面或孔的位置精度（平行度、垂直度）等。平面加工的常用方法有車、銑、刨、磨、拉、研磨、刮研及拋光等。2.5平面加工2.5.1銑平面

銑削加工的特點(diǎn)是,生產(chǎn)率較高.不連續(xù)切削,易形成沖擊,切削過程容易產(chǎn)生振動(dòng),表面質(zhì)量較差,也加劇了刀具的磨損和破損,但是散熱條件較好.主切削運(yùn)動(dòng)是刀具的旋轉(zhuǎn).

按銑床主軸與工件表面間位置關(guān)系不同分為端銑和周銑；按主運(yùn)動(dòng)方向與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的不同分順銑和逆銑.2.5.1銑平面工件臺(tái)進(jìn)給絲杠與固定螺母之間一般有間隙存在，因此切削力容易引起工件和工作臺(tái)一起向前竄動(dòng)，使進(jìn)給量突然增大，引起打刀。在銑削鑄件或鍛件等表面有硬度的工件時(shí)，順銑刀齒首先接觸工件硬皮，加劇了銑刀的磨損。順銑(動(dòng)畫演示)周銑銑刀主運(yùn)動(dòng)方向在加工表面方向的分量與銑刀進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)逆銑(動(dòng)畫演示)切削厚度從零開始逐漸增大切削硬化的已加工表面上擠壓滑行加速了刀具的磨損銑削力將工件上抬，易引起振動(dòng)適于切削帶硬皮的工件周銑銑刀主運(yùn)動(dòng)方向在加工表面方向的分量與銑刀進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)端銑①對(duì)稱銑削。銑刀位于工件加工表面的對(duì)稱線上，切入和切出的切削層厚度相同且最小。常用于銑削淬硬鋼或機(jī)床導(dǎo)軌，工件表面粗糙度均勻，刀具耐用度較高。②不對(duì)稱順銑。銑刀以最小切削厚度切入工件，以最大切削厚度切出工件，減小了沖擊力而使切削平穩(wěn)，對(duì)提高刀具耐用度有利，適合于銑削碳鋼、鑄鐵等。③不對(duì)稱逆銑。銑刀以最大切削厚度切入工件，以最小切削厚度切出工件，雖然有一定沖擊力，但金屬粘刀量小，適合銑削冷硬性材料和不銹鋼、耐熱合金等。

銑削的加工精度一般可達(dá)IT8—IT7,表面粗糙度為6.3—1.6μm.數(shù)控銑床可以實(shí)現(xiàn)幾軸聯(lián)動(dòng),銑出復(fù)雜曲面來(lái).立式銑床加工數(shù)控銑視頻

2.5.2刨平面

運(yùn)動(dòng)構(gòu)成:刀具的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，生產(chǎn)率較低。刨削比銑削平穩(wěn),其加工精度一般可達(dá)IT8—IT7,表面粗糙度為Ra6.3—1.6μm,精刨平面度可達(dá)0.02/1000,表面粗糙度為0.8—0.4μm.

數(shù)控銑刨削視頻存在空行程和沖擊，生產(chǎn)效率較低。刨削加工精度一般可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra6.3～1.6m。具有較高的直線度，特別適合加工狹長(zhǎng)的平面（如機(jī)床導(dǎo)軌、箱體平面等）。2.5.2刨削2.5.3磨平面

平面磨削是平面的精加工方法之一，可以得到較高的加工精度和表面質(zhì)量。磨削平面2.5.4刮研平面

刮研是利用刮刀在工件表面上刮去很薄一層金屬的光整加工方法，一般是在精刨之后進(jìn)行的。刮研可以得到很高的表面質(zhì)量，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6~0.4μm。平面直線度可達(dá)0.01mm/m，甚至可達(dá)0.005~0.0025mm/m。 刮研由于生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，故常用于單件、小批生產(chǎn)和修理車間，加工未淬火的、要求高的固定連接面、導(dǎo)向面等。2.6成形表面加工

1)回轉(zhuǎn)成形面由一條母線繞以固定軸線旋轉(zhuǎn)而成。2)直線成形面由一條直母線沿一條曲線平移而形成的曲面.3)立體成形面零件各個(gè)剖面具有不同的輪廓形狀。

2.6.1用成形刀具加工兩種方法:成形法和展成法(又稱范成法)；2.6.1用成形刀具加工齒輪加工在滾齒機(jī)上滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，由展成運(yùn)動(dòng)和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)組成齒輪加工插齒加工常見齒面加工：插齒、銑齒、滾齒齒輪加工銑齒加工滾齒加工2.6.2仿形加工

仿形加工是利用仿形裝置，根據(jù)樣板或樣件的表面控制簡(jiǎn)單刀具做一定軌跡的運(yùn)動(dòng)，從而復(fù)制出相應(yīng)的成形表面，亦即模仿樣板或樣件來(lái)進(jìn)行加工。仿形裝置有機(jī)械仿形、液壓仿形、電氣仿形等（表2-5）。

2.6.2仿形加工

機(jī)械仿形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但靠模壓力大，樣板容易磨損，仿形精度和效率低，一般只用于臥式車床改裝，型面角較小的工件2.6.2仿形加工

液壓仿形液壓仿形裝置的體積小、質(zhì)量小、慣性小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、應(yīng)用較多

主要方法:仿形銑、數(shù)控銑、特種加工方法2.6.2仿形加工

仿形銑:必須有原型作為靠模，加工中球頭仿形頭始終以一定壓力接觸原型曲面。仿形頭的運(yùn)動(dòng)變換為電感量，信號(hào)經(jīng)過放大控制銑床運(yùn)動(dòng)，形成刀頭沿曲面運(yùn)動(dòng)的軌跡。2.6.2仿形加工

數(shù)控銑:曲面是通過球頭銑刀逐點(diǎn)按曲面坐標(biāo)值加工而成。在編制數(shù)控程序時(shí)，要考慮刀具半徑補(bǔ)償。2.6.2仿形加工

1．能加工輪廓形狀復(fù)雜或可用數(shù)學(xué)模型描述的零件，如殼體零件內(nèi)腔中的成形面，螺旋槳及自由曲面等。2．能加工超精零件。例如在高精密的數(shù)控機(jī)床上，可加工出幾何輪廓精度達(dá)0.1μm，表面粗糙度Ra0.02μm的零件。3．一次裝夾定位后，可進(jìn)行多道工序加工。在加工中心機(jī)床上可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)箱體類零件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔及攻螺紋、銑端面等多道工序的加工，從保證表面之間較高的位置精度。

2.7數(shù)控加工特點(diǎn)

數(shù)控加工1數(shù)控加工2數(shù)控?fù)Q刀4．一臺(tái)數(shù)控機(jī)床可同時(shí)加工兩個(gè)或多個(gè)相同的零件，也可同時(shí)加工多工序的不同零件。5．?dāng)?shù)控機(jī)床加工的自動(dòng)化程度很高，除刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，對(duì)零件的裝夾、刀具的更換、切屑的排除等項(xiàng)工作均能自動(dòng)完成。同時(shí)，由于其加工過程多為封閉式，故能極大地減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和緊張程度。6．在數(shù)控機(jī)床上加工零件，一般可省去前期劃線、中間檢驗(yàn)等工作，通常還可省去復(fù)雜的工裝，減少零件的安裝、調(diào)整等工作，故能明顯縮短加工的準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)率。

2.7數(shù)控加工特點(diǎn)

2.8特種加工特種加工方法區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法，而是利用化學(xué)、物理(電、聲、光、熱、磁)或電化學(xué)方法對(duì)工件材料進(jìn)行去除的一系列加工方法的總稱。應(yīng)用范圍:具有高硬度、高強(qiáng)度、高脆性或高熔點(diǎn)的各種難加工材料零件的加工，具有較低剛度或復(fù)雜曲面形狀的特殊零件的加工等。主要技術(shù):電火花加工、電解加工、激光加工、超聲波加工。2.8.1特種加工概述特種加工技術(shù)與常規(guī)的機(jī)械加工方法主要區(qū)別體現(xiàn)在：①能量密度高，能加工常規(guī)切削方法難以加工的材料。②非機(jī)械接觸加工，加工時(shí)間短、工件受力受熱小、工件不易變形。③加工能量容易控制，可進(jìn)行微細(xì)零件的精密加工。④無(wú)切屑或僅有粉末狀切削，易于自動(dòng)處理。⑤加工過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2.8.2電火花加工原理：電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時(shí)火花放電所產(chǎn)生的高溫，熔蝕工件材料來(lái)獲得工件成形的．分類：電火花成形加工機(jī)床；電火花線切割機(jī)床．電火花成形加工

工件1與工具電極4分別連接脈沖電源2的兩輸出端。自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置3使工具和工件間經(jīng)常保持很小的放電間隙，當(dāng)脈沖電壓加至兩極時(shí)會(huì)擊穿介質(zhì)，局部產(chǎn)生放電火花，瞬時(shí)高溫使工件熔蝕掉部分金屬

電火花加工視頻電火花線切割加工

電火花線切割加工視頻電火花加工工藝特點(diǎn)

電火花加工時(shí)工具不與工件直接接觸，沒有切削力作用，對(duì)機(jī)床加工系統(tǒng)的剛度要求不高；可加工任何導(dǎo)電材料的工件，不受工件材料強(qiáng)度、硬度、脆性和韌性的影響，為耐熱鋼、淬火鋼、硬質(zhì)合金等難加工材料的加工提供了有效的加工手段。電火花加工中一組配好的電參數(shù)，如電壓、電流、頻率、脈寬等稱為電規(guī)準(zhǔn)。電規(guī)準(zhǔn)通常分粗規(guī)準(zhǔn)和精規(guī)準(zhǔn)，以適應(yīng)不同的加工要求。 電火花加工的應(yīng)用范圍很廣，可加工各種型孔、曲線孔、微小孔及各種曲面型腔，還可用于切割、刻字和表面強(qiáng)化等

2.8.3電解加工原理：電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽(yáng)極溶解的電化學(xué)原理對(duì)工件進(jìn)行成形加工的一種方法；電解加工視頻主要特點(diǎn)：工作電壓小,工作電流大；能以簡(jiǎn)單的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一次加工出形狀復(fù)雜的型面或型腔；可加工難加工材料；生產(chǎn)率較高,約為電火花加工的5～10倍；加工中無(wú)機(jī)械切削力或切削熱，適于易變形或薄壁零件的加工；平均加工公差可達(dá)±0.1mm左右2.8.3電解加工附屬設(shè)備多,占地面積大,造價(jià)高；電解液既腐蝕機(jī)床,又容易污染環(huán)境。應(yīng)用范圍：電解加工主要用于加工型孔、型腔、復(fù)雜型面、小直徑深孔、膛線以及進(jìn)行去毛刺、刻印等；2.8.3電解加工2.8.4激光加工原理:利用激光的能量密度高、方向性好、單色性好、相干性好的特點(diǎn),通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦成一個(gè)極小的光斑,從而獲得極高的能量密度和極高的溫度,使堅(jiān)硬的材料瞬時(shí)急劇熔化和蒸發(fā),并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波,使熔化的物質(zhì)爆炸式地噴射去除;激光加工視頻1激光加工視頻2特點(diǎn):⑴不需要加工工具;⑵幾乎對(duì)任何難加工的金屬和非金屬材料都可以加工;⑶非接觸加工，工件無(wú)受力變形;⑷激光打孔、切割的速度很高,加工部位周圍的材料幾乎不受切削熱的影響，工件,熱變形很小。2.8.4激光加工2.8.5電子束加工

1.加工原理電子束加工是在真空條件下，利用聚焦后能量密度極高（106～109W/cm2）的電子束，以極高的速度沖擊到工件表面的極小位置上，在極短的時(shí)間內(nèi)（幾分之一微秒）內(nèi)，這些極高的能量大部分轉(zhuǎn)化為熱能，而此時(shí)被加工的位置達(dá)到幾千度的高溫，從而引起材料局部的熔化和氣化，被真空系統(tǒng)帶走。

2.工藝特點(diǎn)①電子束加工