激光加工的应用(续)
激光焊接
热导焊：激光功率密度较低，工件吸收激光后，仅达到表面融化， 然后依靠热传导向工件内部传递热量形成熔池。这种焊接模式熔深 浅，深宽比较小。 深熔焊：激光功率密度高，工件吸收激光后迅速熔化乃至汽化，熔 化后的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激光束可直照孔底，使小孔 不断延伸，直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张力和重力平 衡为止。小孔随着激光束沿焊接方向移动时，小孔前方熔化的金属 绕过小孔流向后方，凝固后形成焊缝。这种焊接模式熔深大，深宽 比也大。
精密和超精密磨削
精密和超精密磨削是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、脆性 材料等进行加工，得到较高的加工精度和较低的表面粗糙度 加工方式：固结磨料加工 游离磨料加工 加工精度1～0.1um，表面粗糙度Ra0.2-0.025um 磨削机理：靠砂轮的精细修整使磨料具有微刃性和等高性，微刃 的微切削作用、等高切削作用和微刃的滑挤、摩擦、抛光作用， 加上无火花磨削阶段的作用 磨料的种类
金刚石车削技术
金刚石车床与镜面铣床相比，其机械结构更为复杂，技术要求更为严 格。除了必须满足很高的运动平稳性外，还必须具有很高的定位精度 和重复精度。镜面铣削平面时，对主轴只需很高的轴向运动精度，而 对径向运动精度要求较低。金刚石车床则须兼备很高的轴向和径向运 动精度，才能减少对工件的形状精度和表面粗糙度的影响。 超精密金刚石切削的机理：切削深度小，一般在微米级。切削表面一 般由工具的挤光作用形成。 超精密金刚石切削用金刚石刀具：1.刀具刃口的锋利性(刃口半径越小， 被切削表面的弹性恢复量就越小，加工变质层也越小。刃口圆弧半径 小到10nm左右）2.切削刃的粗糙度（决定切削表面的粗糙度，Ry0.10.27）3.刀具与被切削材料的亲和性（会加快刀具的微观磨损）4.刀具 的切削刃强度高、耐磨性 应用范围：有机玻璃、塑料、高强度镍钢、工具钢、陶瓷
3高速加工
定义：
通常采用的切削速度和进给速度比常规加工高 5～10 倍的加工 方式就是高速加工，但它并非普通意义上的采用大的切削用量 来提高加工效率的一种加工方式，而是采用高转速、快进给、 小切深和小步距来去除余量，完成零件加工的过程。 ①单位时间内的材料切除率可增加 3～6 倍，缩短零件的切削 加工工时，提高生产效率； ②切削力至少降低 30％，径向切削力小，有利于加工薄壁、细 长等刚性差的零件； ③95％以上的切削热被切屑带走，工件保持冷态，适合于加工 易热变形工件； ④激振频率高，工作平稳振动小，可加工非常紧密、光洁的零 件，表面残余应力小，可省去铣削后的精加工工序。
பைடு நூலகம்激光加工的应用(续)
激光焊接
深熔焊过程产生的金属蒸气和保护气体，在激光作用下发生电离， 从而在小孔内部和上方形成等离子体。等离子体对激光有吸收、折 射和散射作用，因此一般来说熔池上方的等离子体会削弱到达工件 的激光能量。并影响光束的聚焦效果、对焊接不利。通常可辅加侧 吹气驱除或削弱等离子体。 由于经聚焦后的激光束光斑小，功率密度高，比电弧焊高几个数量 级，因而激光焊接具有传统焊接方法无法比拟的显著优点：加热范 围小，焊缝和热影响区窄，接头性能优良；残余应力和焊接变形小， 可以实现高精度焊接；可对高熔点、高热导率，热敏感材料及非金 属进行焊接；焊接速度快，生产率高；具有高度柔性，易于实现自 动化。
优势：
镜面铣技术
镜面铣在超精密机床中属于最简单的一类。其关键部件为高精 度主轴和低摩擦高平稳定性的滑台。 滑台的驱动系统是达到高精度表面的关键，最初采用气液缸驱 动，后发展为平稳的钢带驱动，最近又出现了高精度、高平稳 性的滚珠丝杠驱动和直线电机驱动系统。 滚珠丝杠驱动具有高刚性的特点，其平稳必除电机外取决于丝 杠螺母副的精度。 与钢带驱动系统相比，滚珠丝杠驱动对电机的要求较低，因为 电机转一周，滑台只前进一个螺距，而在钢带驱合系统中，滑 台要前进带轮的一个周长。受钢带的材质和厚度的影响，带轮 的直径通常在40mm以上，为了尽可能减少电机平稳性的影响， 多数钢带驱动系统采用蜗轮蜗杆减速器，其性能的优劣决定了 滑台运动的平稳性。 应用范围较广，如镜面镜削飞机玻璃的时间约是抛光的一半左 右
先进加工技术介绍
定义：
1激光加工
原理

激光加工技术是涉及光、机、电、计算机和材料等多个学科的综 合性高新技术。激光加工是利用能量密度很高的激光束使工件材 料熔化、汽化和蒸发而予以去除的高能束加工。 激光束照射材料 材料吸收光能 光能转变为热能使材料加热 经由熔融和气化使材料去除或破坏。
2高压水射流加工




高压水射流加工是以水为介质，通过高压发生设备，其压力 可达70~400Mpa，再经过贮液能器使高压流体平稳，最后由 喷嘴形成 300－900m/s 的高速流体束流，喷射到工件表面， 从而达到去除材料的加工目的 在普通射流中加入磨料磨粒则形成磨料水射流，此时，水射 流作为载体使磨料粒子加速，由于磨料质量大，硬度高，所 以，磨料射流较之水射流动能更大，切割效果更强。 高压水射流加工装臵基本上由液压系统（供水系统、增压系 统、高压水路系统、磨料供给系统）、切割系统（WJ/AWJ 喷嘴切割装臵）、数控运动控制系统和外围设备 （CAD/CAM 系统和全封闭防护罩等）组成。 喷嘴的材料应具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和承受高压的性 能。常用的材料有硬质合金、蓝宝石、红宝石和金刚石。
激光加工的特点 （1）可以加工任何材料。 （2）可用于精密微细加工。 （3）激光加工是属于非接触性加工。 （4）激光加工装臵比较简单。 （5）是一种热加工，影响因素很多。 激光加工原理
激光加工的应用 激光切割 可切割任意的自由形状，不需要更换工具，效率高 激光打孔 原理：先在工件表面瞬间发生熔融、蒸发、去除表层材 料；其次，表层下的材料迅速达到蒸发温度以上，发生 爆炸，附近的熔融区域和松散状态的部分飞散而形成孔。 特点：1 .激光打孔速度快,效率高,经济效益好。2 .激光打 孔可获得大的深径比。3.激光打孔可在硬、脆、软等各 类材料上进行。4.激光打孔无工具损耗。5.激光打孔适 合于数量多、高密度的群孔加工。6.用激光可在难加工 材料倾斜面上加工小孔