(5) 加工后的表面边缘无毛刺残留。微观形貌“圆滑”；
目前在生产中应用的特种加工方法很多，它们的基本原理、特 性及适用范围见表14-1。
续表 14-1
第二节 电火花加工
电火花加工又称放电加工、电蚀加工(E1ectro－ Discharge Machining，简称EDM)，是一种利用脉冲放电产生的热能进行 加工的方法。其加工过程为：使工具和工件之间不断产生脉冲 性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属熔解、 气化而蚀除材料。放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。
激光加工装置由 激光器、聚焦光学系 统、电源、光学系统 监视器等组成，见图 14-2。
图14-2 激光加工原理图
2．激光应用
(1) 激光打孔
对于激光打孔，激光 的焦点位置对孔的质量影 响很大，如果焦点与加工 表面之间距离很大，则激 光能量密度显著减小，不 能进行加工。如果焦点位 置在被加工表面的两侧偏 离1mm左右时还可以进行 加工，此时加工出孔的断 面形状随焦点位置不同而 发生显著的变化。如图 14-3 所示。
第十章 先进加工技术
第一节 概述
特种加工与传统切削加工的不同点是：
(1) 主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去 除材料；多数属于“熔溶加工”的范畴。
(2) 工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克 刚”；
(3) 加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力；
(4) 主运动的速度一般都较低；理论上，某些方法可能成为“纳 米加工”的重要手段；
二、电子束加工
电子束加工是在真空条件下， 利用电流加热阴极发射电子束， 带负电荷的电子束高速飞向阳极， 途中经加速极加速，并通过电磁 透镜聚焦，使能量密度非常集中， 可以把一千瓦或更高的功率集中 到直径为5～10μm的斑点上，获 得高达109W/cm2左右的功率密度， 如图14-4所示。
图14-4 电子束加工原理
第四节 电化学加工
一、电化学加工概述
电化学加工（E1ectrochemical Machining，简称ECM）分四类：
⑴ 工件（作为阳极）溶解去除金属材料的电解加工——工件材 料减少，包括电解加工和电解抛光；
⑵ 工件（作为阴极）表层沉积金属的电镀、涂覆——工件材料 增加，包括电镀、局部涂镀、电铸和复合电镀；
图14-3 焦点位置对加工孔形状的影响
(2) 激光切割。 激光切割的原理与激光打孔基本相同。不同 的是，工件与激光束要相对移动。激光切割不仅具有切缝窄、速度 快、热影响区小、省材料、成本低等优点，而且可以在任何方向上 切割，包括内尖角。
(3) 激光焊接。 激光焊接与激光打孔的原理稍有不同，焊接 时不需要那么高的能量密度使工件材料气化蚀除，而只要将工件的 加工区烧熔使其粘合在一起。
缺表14－2
第三节 高能束加工
激光束（Laser Beam Machining——LBM）、电子束（Electron Beam Machining——EBM）、离子束（Ion Beam Machining—— IBM）统称为“三束”，由于其能量集中程度较高，又被称为 “高能束”，
一、激光加工
1．工作原理
激光焊接有下列优点：
① 激光照射时间短，焊接过程迅速，它不仅有利于提高生产率， 而且被焊材料不易氧化，热影响区小，适合于对热敏感性很强的材 料焊接。
② 激光焊接既没有焊渣，也不需去除工件的氧化膜，甚至可 以透过玻璃进行焊接，特别适宜微型机械和精密焊接。
③ 激光焊接不仅可用于同种材料的焊接，而且还可用于两种 不同的材料焊接，甚至还可以用于金属和非金属之间的焊接。
影响表面粗糙度的因素主要有：脉冲能量越大，加工速度越高，
Ra值越大；工件材料越硬、熔点越高，Ra值越小；工具电极的表面 粗糙度越大，工件的Ra值越大。
三、电火花加工的工艺方法分类及其应用
按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，电火花加工 大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削和镗 磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面 强化与刻字六大类，它们的特点及用途如表14-2所示。
⑵ 电火花加工的局限性 ① 一般加工速度较慢 ② 存在电极损耗和二次放电 ③ 最小角部半径有限制
二、影响电火花加工精度和表面质量的主要因素
机床本身的各种误差，工件和工具电极的定位、安装误差都会 影响到电火花加工的精度。另外，与电火花加工工艺有关的主要因 素是放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定等。目 前，电火花加工的精度为0.01～0.05mm。
一、电火花加工基本原理与特点 1．电火花加工的工作原理
图14-1 电火花加工原理
2．电火花加工的特点
⑴ 电火花加工的优点： ① 适合于难切削材料的加工 ② 可以加工特殊及复杂形状的零件 ③ 主要用于加工金属等导电材料，一定条件下也可以加工半导 体和非导体材料。 ④ 加工表面微观形貌圆滑，工件的棱边、尖角处无毛刺、塌边； ⑤ 工艺灵活性大
电子束加工具有以下的特点： (1) 能量密度高 (2) 工件变形小 (3) 加工点上化学纯度高 (4) 可控性好
三、离子束工加
离子束加工原理与电子束加工类似，也是在真空条件下，将Ar、 Kr、Xe等惰性气体通过离子源电离产生离子束，并经过加速、集束、 聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。
离子加速到几十电子伏到几千电子伏时，主要用于离子溅射加 工；如果加速到一万到几万电子伏，且离子入射方向与被加工表面 成25°～30°角时，则离子可将工件子抛光等，当加速到几十万电子伏 或更高时，离子可穿入被加工材料内部，称为离子注入。
离子束加工具有下列的特点： (1) 易于精确控制 (2) 加工洁净 (3) 加工应力变形小
(4) 激光热处理
激光金属硬化处理的作用原理是，照射到金属表面上的激光能 使构成金属表面的原子迅速蒸发，由此产生的微冲击波会导致大量 晶格缺陷的形成，从而实现表面的硬化，激光处理法比高温炉处理、 化学处理以及感应加热处理有很多独特的优点，如快速、不需淬火 介质、硬化均匀、变形小、硬度高达60HRC以上、硬化深度可精确 控制等。