金工实训项目七-数控加工与特种加工课件

项目七项目七数控数控加工和特种加工加工和特种加工目录任务一任务二数控加工简介数控车削加工目录任务三任务四数控铣削加工特种加工项目导读 随着科学技术的进步，社会生产的发展和激烈竞争的市场经济，机电产品正向着高质量、耐高温、耐高压、小型化、多样化和大功率方向发展。项目导读 机械制造技术发生了深刻的变化，传统的机械加工设备已很难适应市场对产品多样化、高质量的要求。数控技术及数控机床、特种加工技术应运而生。项目要点 本项目学习的要点是：了解数控加工与编程的基本知识，了解数控机床的类型及其应用；掌握数控车削加工的基础知识、常用指令代码，并进行实例训练；掌握数控铣床的基本知识及其应用；项目要点 了解特种加工的基本知识。为同学们后续的数控加工实训和特种加工实训做出知识积累，建立起对数控加工生产和特种加工生产的基本认识。01数控加工简介任务一：数控加工简介任务引入 数控加工技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化、劳动强度低的特点，适于加工中小批量、精度要求高、形状较复杂的工件。任务一：数控加工简介任务引入 数控机床加工的能力和数控机床的拥有量是衡量一个国家工业现代化的重要标志之一。任务一：数控加工简介任务引入数控加工任务一：数控加工简介任务分析本次任务的学习我们需要掌握的有关数控加工编程的基础知识有：一、数控机床的坐标系二、数控机床的种类；三、数控机床的组成及工作原理；四、数控机床的特点；五、数控编程基础。任务一：数控加工简介知识准备一、数控机床坐标系标准的坐标系是笛卡尔直角坐标系，我国在JB/T30511999中规定了各种机床的坐标轴和运动方向。它规定直角坐标系中X、Y、Z三个直线坐标轴和A、B、C三个回转坐标轴的关系及其正方向用右手螺旋法则判定。如图7-1所示即为右手笛卡尔坐标系。任务一：数控加工简介知识准备图7-1右手笛卡尔坐标系任务一：数控加工简介知识准备小提示 首先要指定的轴是Z轴，其是指机床上提供切削力的主轴的轴线方向，如果机床有几个主轴，则指定传递动力的主轴为Z轴。如另有一轴平行于Z轴，则可指定为W轴，如有第三轴也平行于Z轴，则可指定为R轴。任务一：数控加工简介知识准备X轴通常是水平的，且平行于工件的安装表面。X轴平行于主要的切削方向，而且以此方向为正方向。Z轴与X轴决定后，根据笛卡儿坐标系，与它们互相垂直的轴便是Y轴。当垂直于Z轴和X轴的方向有几个运动时，除Y轴外，尚可指定为V轴和O轴。任务一：数控加工简介知识准备如图7-2中a）所示为车削中心的坐标系；b）所示为数控立式铣床的坐标系；c）所示为五轴加工中心坐标系。任务一：数控加工简介知识准备a）车削中心的坐标系 b）数控立式铣床的坐标系 c）五轴加工中心坐标系图7-2坐标系任务一：数控加工简介知识准备二、数控机床的种类数控机床经过几十年的发展，其种类越来越多，结构和功能也各具特色。数控机床可以分为三类：普通数控机床、数控加工中心和特种数控机床。任务一：数控加工简介知识准备（一）普通数控机床这类数控机床和通用机床一样，主要有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床等。如图7-3所示即为CK7815型数控车床；如图7-4所示即为XK5040型数控铣床。任务一：数控加工简介知识准备图7-3CK7815型数控车床任务一：数控加工简介知识准备图7-4XK5040型数控铣床任务一：数控加工简介知识准备（二）数控加工中心数控加工中心简称加工中心，它的功能比较齐全，有多种加工手段。最常用的数控加工中心有数控镗铣加工中心和数控车削加工中心。如图7-5所示即为XH754卧式镗铣加工中心。任务一：数控加工简介知识准备图7-5XH754卧式镗铣加工中心任务一：数控加工简介知识准备（三）特种数控机床特种数控机床是指配置有专用的计算机数控系统并自动进行特种加工的机床。其特种加工的含义，主要是指加工手段特殊，工件的加工部位特殊，加工的工艺性能要求特殊等。任务一：数控加工简介知识准备 数控电火花机床、数控线切割机床、数控激光切割、打孔、焊接机床，数控火焰切割机床等任务一：数控加工简介知识准备三、数控机床的组成及工作原理（一）数控机床的组成 数控机床是由机床主机、控制介质、数控装置、伺服系统、辅助装置和反馈系统等组成。如图7-6所示即为数控车床的组成图。任务一：数控加工简介知识准备图7-6数控车床的组成图任务一：数控加工简介知识准备1.机床主机 机床主机是数控机床的机械主体，由主传动系统、进给系统、执行部件、刀架和床身等部件组成。任务一：数控加工简介知识准备2.控制介质 控制介质是将零件加工信息传递到数控装置去的信息载体。控制介质随数控装置类型不同而不同，常用的有穿孔纸带、穿孔卡、数据磁带、磁盘等。任务一：数控加工简介知识准备3.数控装置 数控装置是数控系统的核心。数控装置一般是由译码器、存储器、主控制器、显示器、输入、输出控制器等组成。任务一：数控加工简介知识准备4.伺服系统 伺服系统是数控机床的执行机构，包括驱动和执行两大部分。伺服系统接受数控的指令信息，并按照指令信息的要求带动机床的移动部件运动或使执行部分动作，以加工出符合要求的零件。任务一：数控加工简介知识准备5.辅助装置 数控机床的辅助装置包括液压和气动装置、冷却系统、润滑系统、自动排屑装置等。有些数控机床还配置刀具系统、自动上下料装置、在机检测装置、数控转台和数控分度头等，更充分地发挥数控机床的功能。任务一：数控加工简介知识准备（二）数控机床的工作原理 数控机床的工作原理图如7-7所示。图7-7数控机床的工作原理图任务一：数控加工简介知识准备 数控机床的工作原理与普通机床基本相同，采用刀具和磨具对材料进行切削加工，但工艺流程和切削运动的控制方式与普通机床有很大的差别。任务一：数控加工简介知识准备 数控机床的加工是把刀具与工件的运动坐标分割成一些最小位移量，由数控系统按照零件程序的要求，以数字量作为指令进行控制，驱动刀具或工件以最小位移量做相对运动，完成工件的加工。任务一：数控加工简介知识准备四、数控机床特点 与普通机床相比较，数控机床有以下的特点：（一）加工精度高.数控机床是高度综合的机电一体化设备。任务一：数控加工简介知识准备 它由精密机械和自动化控制系统组成，机床的传动系统与机床的结构都有很高的刚度和热稳定性。（二）加工生产率高 数控机床进给量和主轴转速范围都较大，可以选择最合理的切削用量；任务一：数控加工简介知识准备 对工夹具要求低，机床不需要进行复杂的调整；数控机床有较高的重复定位精度，大大地缩短了生产准备周期，节省了测量和检测时间。任务一：数控加工简介知识准备（三）加工适应性强 数控机床可以通过更换程序能够很容易地在一定范围内从一种零件的加工更换为另一种零件的加工功能，显著地缩短了多品种生产中设备调整和准备时间。任务一：数控加工简介知识准备（四）良好的经济效益 改变数控机床上的加工对象时，只需要重新编写加工程序，不需要制造更换许多工夹具，可节省大量工艺装备费用；提高了工件加工精度、降低了废品率，使生产成本大大下降，因此具有良好的经济效益。任务一：数控加工简介知识准备（五）便于管理 采用数控机床加工，能准确地计算工件的加工工时，并有效地简化检验。任务一：数控加工简介知识准备五、数控编程基础（一）数控编程指令 数控编程中所用的指令有G指令、M指令、F指令、S指令和T指令。其中G指令是与机床运动有关的一些指令代码。任务一：数控加工简介知识准备G指令由字母G和两位数字组成，其用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作。表7-1所示即为FANUC系统部分常用G代码。任务一：数控加工简介知识准备表7-1所示即为FANUC系统部分常用G代码任务一：数控加工简介知识准备小提示G代码分为两类，一类G代码仅在被指定的程序段中有效，称为一般G代码，例如G04等；另一类称为模态代码，一经指定，一直有效，直到被新的模态G代码取代，如G00、G01等。任务一：数控加工简介知识准备 同一组的G代码，在一个程序段中，只能有一个被指定，如果同组的几个G代码同时出现在一个程序段中，那么最后输入的那个G代码有效。在固定循环中，如遇有01组的G代码时，固定循环将被自动撤销，即01组的G代码不受固定循环影响。任务一：数控加工简介知识准备M指令由字母M和两位数字组成，该指令是加工过程中对一些辅助器件进行操作控制用的工艺性指令。例如，机床主轴的启动、停止、变换；冷却液的开关；刀具的更换；部件的夹紧或松开等。任务一：数控加工简介知识准备表7-2 常用M指令代码任务一：数控加工简介知识准备F指令是进给功能指令，用于指定进给速度，F后的数字直接指令进给速度值，即要求100mm/min,就执行F100即可。任务一：数控加工简介知识准备S指令是主轴功能指令，主要用来指定主轴的转速，单位r/min。S后的数值直接表示主轴的转速。例如，要求1300r/min，就执行指令S1300。任务一：数控加工简介知识准备T指令是用来指定加工时使用的刀具号和刀补号的指令。刀具功能指令的编程格式因数控装置不同而不同。一种是地址符T后加4位数字，前两位是刀具号，后两位是刀补号；任务一：数控加工简介知识准备 另一种是T后接两位数字表示刀具号，D后接两位数字表示刀补号。当刀补号为00时，表示取消刀补。（二）程序结构 一个完整的程序由程序号、程序的内容和程序结束三部分组成。如表7-3所示即为一个简单程序的结构。任务一：数控加工简介知识准备表7-3一个简单程序的结构任务一：数控加工简介知识准备1.程序号 在程序的开头要有程序号，以便进行程序检索。程序号就是给零件加工程序一个编号，并说明该零件加工程序开始。任务一：数控加工简介知识准备2.程序内容 程序内容部分是整个程序的核心，它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，它表示数控机床要完成的全部动作。任务一：数控加工简介知识准备3.程序结束 程序结束是以程序结束指令M能、M30或M99（子程序结束）作为程序结束的符号，用来结束零件加工。任务一：数控加工简介任务实施一、实训目标 用直线进给命令编程，工件如图7-9所示即为编程实例图。图7-9编程实例图任务一：数控加工简介任务实施 要求：该工件所使用的材料为45钢，采用锻造毛坯，毛坯余量为2mm（直径），其大直径端多留30mm用作夹紧长度。任务一：数控加工简介任务实施二、实训准备 实训时所需工具有：广州数控车床一台；外圆车刀；硬质合金刀片；中心钻；三爪卡盘等。任务一：数控加工简介任务实施三、加工工艺分析 数控车削工艺分析和规划将影响零件的加工质量和加工效率，因此，数控车削加工工艺分析和规划是数控编程的核心内容。任务一：数控加工简介任务实施 本项目根据零件外形结构应先切倒角，接着车削26外圆，然后再加工两个段锥。四、实训步骤 该工件数控加工程序及说明如表7-4所示。任务一：数控加工简介任务实施表7-4工件数控加工程序及说明任务一：数控加工简介任务总结 通过本次任务的学习我们学习了数控加工的基本知识，为我们后续的数控加工实训打下良好的基础。本次任务我们重点讲述的内容是以下几点：1.数控机床的坐标系的命名方式，即笛卡尔直角坐标系。任务一：数控加工简介任务总结2.数控机床的种类，其包括普通数控机床、数控加工中心和特种数控机床。3.数控机床的组成及工作原理，数控机床是由机床主机、控制介质、数控装置、伺服系统、辅助装置和反馈系统等组成。任务一：数控加工简介任务总结4.数控机床特点。5.数控编程基础,数控加工的指令代码和程序结构的基本知识。02数控车削加工任务二：数控车削加工任务引入 数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。由于数控车床具有加工精度高蒲作直线和圆弧插补以及在加工过程中能自动变速的特点，因此，其工艺范围较普通机床宽得多。任务二：数控车削加工任务引入数控车床任务二：数控车削加工任务分析 本次任务的学习我们需要掌握的有关数控车削加工的基础知识有：一、数控车削简介 二、数控车床 三、数控车床基本命令；四、数控车削加工安全事项。任务二：数控车削加工知识准备一、数控车削简介 数控车床刚性好，制造和对刀精度高，能够方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工尺寸精度要求较高的零件。在有些场合可以以车代磨。任务二：数控车削加工知识准备 因此当加工精度要求高的回转体零件要使用数控车削加工；数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均匀的零件，因此当加工表面粗糙度要求高的回转体零件要使用数控车削加工；任务二：数控车削加工知识准备 由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，所以可以车削由任意直线和曲线组成的形状复杂的回转体零件。如壳体零件封闭内腔的成形面，在普通车床上是无法加工的，而在数控车床上则很容易加工出来，因此加工表面形状复杂的回转体零件要使用数控车削加工。任务二：数控车削加工知识准备二、数控车床 数控车床是目前使用较广泛的数控机床之一，按其功能分为简易数控车床、经济型数控车床、多功能数控车床和车削加工中心等。任务二：数控车削加工知识准备 经济型数控车床的机床本体是由床身、主轴箱、电动回转刀架、进给传动系统、冷却系统、润滑系统、安全保护系统等组成；其数控系统是由数控计算机、控制电源、伺服电机、编码器、显示器等组成，如图7-8所示即为经济型数控车床的结构简图。任务二：数控车削加工知识准备图7-8经济型数控车床的结构简图任务二：数控车削加工知识准备三、数控车床基本命令（一）基本移动命令1.快速定位命令G00 指令格式：G00X（U）Z（W）；该指令是使刀具以机床规定的进给速度快速移动到目标点，也称为点定位。任务二：数控车削加工知识准备说明：X，Z为绝对编程时刀具移动的终点坐标值。U，W为增量编程时刀具移动的终点相对于始点的相对位移量。执行该指令时，机床以由系统快进速度决定的最大进给量移向指定位置。任务二：数控车削加工知识准备 它只是快速定位，而无运动轨迹要求。不需规定进给速度。2.直线进给命令G01 指令格式：G01X（U）Z（W）F；任务二：数控车削加工知识准备 该指令用于直线或斜线运动。可使数控车床沿X、Z方向执行单轴运动，也可以沿XZ平面内任意斜率的直线运动。任务二：数控车削加工知识准备说明：X，Z为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标。U，W为增量编程时终点相对于起点的位移量。F为合成进给速度。任务二：数控车削加工知识准备执行该指令时，机床以由系统快进速度决定的最大进给量移向指定位置。它只是快速定位，而无运动轨迹要求。不需规定进给速度。任务二：数控车削加工知识准备小提示：刀具用F指令的进给速度沿直线移动到被指令的点，即进给速度由F指令决定。F指令也是模态指令，它可以用G00、G02、G03或G32指令取消。任务二：数控车削加工知识准备3.圆弧进给命令G02/G03G02顺时针圆弧插补，G03逆时针圆弧插补。圆弧顺、逆方向的判断符合直角坐标系的右手定则，其判断方式如图7-10所示。任务二：数控车削加工知识准备图7-10圆弧顺、逆方向的判断任务二：数控车削加工知识准备（1）指定圆心的圆弧插补。指令格式：G02/G03X（U）Z（W）IKF：说明：X，Z为圆弧终点坐标。U，W为圆弧终点相对圆弧起点的距离。任务二：数控车削加工知识准备I，K为圆心在X、Z轴方向上相对始点的坐标增量。（2）指定半径的圆弧插补。指令格式：G02/G03X（U）Z（W）RF：任务二：数控车削加工知识准备说明：X，Z为圆弧终点坐标。U，W为圆弧终点相对圆弧起点的距离。R为圆弧半径。任务二：数控车削加工知识准备（二）螺纹车削命令由于数控车床的加工精度较高，因此，用数控车床加工螺纹也是螺纹加工常用的方法。1.螺纹车削命令G32 指令格式：G32X（U）Z（W）F；任务二：数控车削加工知识准备 用G32指令，可以切削相等导程的圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹等。说明：X，Z为螺纹切削终点的坐标值。U，W为螺纹切削终点相对于切削起点的坐标增量。F长轴方向的导程，单位为mm/r。任务二：数控车削加工知识准备2.螺纹循环命令G92 指令格式：G92X（U）Z（W）IF；G92为简单的螺纹切削循环命令，其作用为简化编程。该指令用于对圆锥或圆柱螺纹的切削循环。任务二：数控车削加工知识准备说明：X，Z为螺纹终点（C点）的坐标值。U，W为螺纹终点坐标相对于循环起点的增量坐标。I为圆锥螺纹起点和终点的半径差，加工圆柱螺纹时I为零，可省略。F为导程（单头螺纹螺距等于导程）。任务二：数控车削加工知识准备（三）复合循环命令 复合循环命令从G70G76，其主要是运用了复合循环G代码，在加工时只需指定精车加工路线和粗车加工的背吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和加工次数，因此可大大简化编程。在后续的数控编程实例中我们会重点讲解。任务二：数控车削加工知识准备（四）端面切削循环G94 端面切削循环G94有两种指令格式：平面的端面切削循环指令格式：G92X（U）Z（W）F；切削带有锥度的端面指令格式：G92X（U）Z（W）KF；任务二：数控车削加工知识准备说明：1.在平面的端面切削循环时。X、Z为端平面切削终点坐标值。U、W为端平面切削终点相对于循环起点的坐标增量。F为进给速度。任务二：数控车削加工知识准备2.在切削带有锥度的端面时X、Z为切削循环终点坐标值。U、W为切削循环终点相对于循环起点的坐标增量。K为端面切削始点至终点位移在Z方向的坐标增量。F为进给速度。任务二：数控车削加工知识准备四、数控车削加工安全事项 数控车削实习中要注意的安全事项如下：1.进入数控车削场地后，应服从安排，不得擅自启动或操作车床数控系统。任务二：数控车削加工知识准备 2.按规定穿戴好劳动保护用品，不能穿高跟鞋、拖鞋，不允许戴围巾进行操作。3.启动机床前，应该仔细检查车床各部分机构是否完好，各传动手柄、变速手柄的位置是否正确，还应按要求认真对数控机床进行润滑保养。任务二：数控车削加工知识准备4.编写的程序需经指导老师审阅并模拟运行后方可联机操作，未经许可，不得操作。5.操作数控系统面板时，对各按键及开关的操作不得用力过猛，更不允许用扳手或其他工具进行操作。任务二：数控车削加工知识准备6.完成对刀后，要做模拟换刀试验，防止正式操作时发生撞坏刀具、工件或设备等事故。7.在数控车削过程中，因观察加工过程的时间多于操作时间，所以一定要选择好操作者的观察位置，不允许随意离开岗位，确保安全。任务二：数控车削加工知识准备8.操作数控系统面板及数控机床时，严禁两人同时操作。9.保持机床周围环境清洁，无铁屑，无油液，润滑部位定期加油。工作结束后，切断电源，擦拭机床，打扫地面。任务二：数控车削加工知识准备五、数控车床编程实例 编写如图7-11所示的端面粗加工循环程序。要求：粗加工的进刀量为2mm，退刀量为0.2mm，精车削X方向的预留量为0.4mm，Z方向的预留量为0.2mm，粗加工时的进给量为0.2mm/r，主轴的转速取S650。任务二：数控车削加工知识准备图7-11端面粗加工循环任务二：数控车削加工案例分析根据要求所编程序为：00003；N10G50X200Z200；N15T0101；N20M03S650；N25G99N30G00G40X120Z10M08；N35G01G42X120Z2F0.2；任务二：数控车削加工案例分析N40G71U2R0.2；N45G71P50Q80U0.4W0.2；N50G01X40；N55G01X40Z-30；N60G01X60Z-60；N65G01X60Z-80；N70G01X100Z-90；任务二：数控车削加工案例分析N75G01Z-110；N80X120Z-130；N85G00G40X200Z200T0100；N90M30；任务二：数控车削加工学习案例某工厂要加工如图7-12所示阶梯轴，试使用G72命令编写该工件数控程序。任务二：数控车削加工学习案例图7-12阶梯轴任务二：数控车削加工案例分析所编程序如下：00004；N10G50X200Z200；N20T0101；N30M03S650；N40G99；N50G40G00X162Z10；任务二：数控车削加工案例分析N60G01G42X162Z1F0.2；N70G72U3R0.1；N80G72P90Q150U2W0.5；N90G00Z-72；N100G01X160Z-70；N110G01X120Z-60；N120G01X120Z-50；任务二：数控车削加工案例分析N130G01X80Z-40；N140G01X80Z-20；N150G01X40Z0；N160G40G00X200Z200；N170M30；任务二：数控车削加工学习案例试编写如图7-13所示螺纹轴的数控程序。图7-13螺纹轴任务二：数控车削加工案例分析该工件具体加工程序及说明如下表7-5所示。表7-5工件加工程序及说明任务二：数控车削加工案例分析任务二：数控车削加工案例分析任务二：数控车削加工案例分析任务二：数控车削加工任务总结通过本次任务的学习我们学习了数控车削加工的基本知识，为我们后续的数控车削加工实训打下良好的基础。任务二：数控车削加工任务总结本次任务我们重点讲述的内容是以下几点：1.数控车床的特点，制造和对刀精度高，能够方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。2.数控车床的种类，按其功能分为简易数控车床、经济型数控车床、多功能数控车床和车削加工中心等。任务二：数控车削加工任务总结3.数控车床基本命令的使用，基本移动命令、螺纹车削命令、复合循环命令和端面切削循环G94。4.数控车床编程实例。5.数控车削加工安全事项。03数控铣削加工任务三：数控铣削加工任务引入数控铣床是一种功能很强的数控机床，它加工范围广，涉及的技术问题多。目前迅速发展的加工中心、柔性制造系统等都是在数控铣床的基础上产生、发展起来的。任务三：数控铣削加工任务引入数控铣床在制造中具有很重要的地位，其主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，同时还可以对零件进行钻孔、扩孔、铰孔和镗孔加工，在汽车、航天、军工、模具等行业得到了广泛的应用。任务三：数控铣削加工任务引入数控铣床任务三：数控铣削加工任务分析本次任务的学习我们需要掌握的有关数控车削加工的基础知识有：一、数控铣削简介二、数控铣床三、数控铣床的组成四、数控铣床基本命令；五、数控铣削加工安全事项。任务三：数控铣削加工知识准备一、数控铣削简介数控铣削是在数控铣床上利用铣刀对工件进行切削加工的过程。铣削的主运动为铣刀的旋转，进给运动是工件的移动，其加工表面形状与刀具形状和进给运动形式有关。任务三：数控铣削加工知识准备 数控铣削可用来完成各个方位的平面、台阶面、各种沟槽、切断、多齿零件上成形齿槽（如齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋成形面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面等的铣削加工等。任务三：数控铣削加工知识准备数控铣削加工生产自动化程度高，生产效率高，且对零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控件，如模具、壳体类零件等。任务三：数控铣削加工知识准备数控铣削能加工普通机床无法（或很难）加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线类零件以及三维空间曲面类零件。任务三：数控铣削加工知识准备二、数控铣床数控铣床也像通用铣床那样，可以分为立式数控铣床、卧式数控铣床和立卧两用数控铣床，各类铣床配置的数控系统不同其功能也不尽相同。任务三：数控铣削加工知识准备（一）立式数控铣床在日常生产中立式数控铣床的应用最为广泛。立式数控铣床的主轴和工作台垂直，适用于加工平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及模具的型腔等。任务三：数控铣削加工知识准备 从机床数控系绕控制的坐标数量来看，目前3坐标数控立铣仍占大多数，一般可进行3坐标联动加工，此外，还有机床主轴可以绕X，Y，Z坐标轴中的其中一个或两个轴作数控摆角运动的4坐标5坐标数控立铣。如图7-14所示即为立式数控铣床的示意图。任务三：数控铣削加工知识准备图7-14立式数控铣床的示意图任务三：数控铣削加工知识准备（二）卧式数控铣床 卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。如图7-15所示即为卧式数控铣床的示意图。任务三：数控铣削加工知识准备图7-15卧式数控铣床的示意图任务三：数控铣削加工知识准备（三）立卧两用数控铣床 立卧两用数控铣床其主轴方向可以更换或作90旋转，在一台机床上既能进行立式加工，又能进行卧式加工。任务三：数控铣削加工知识准备 这类铣床的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全。如图7-16所示即为立卧两用数控铣床示意图。任务三：数控铣削加工知识准备图7-16立卧两用数控铣床示意图任务三：数控铣削加工知识准备三、数控铣床的组成 数控铣床一般是由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。如图7-17所示即为XK5040A数控铣床外形图。任务三：数控铣削加工知识准备图7-17XK5040A数控铣床外形图任务三：数控铣削加工知识准备1-机床底座；2-强电柜；3-变压器箱；4-竖直升降伺服电动机；5-变速手柄和按钮板；6-床身；7-数控柜；8、11-保护开关；9-挡铁；10-操纵台；12-横向溜板；13-纵向进给伺服电机；14-横向进给伺服电机；15-升降台；16-纵向工作台任务三：数控铣削加工知识准备数控铣床的床身用于支撑和连接机床各零、部件；主轴箱内安装有主轴，其还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使刀具上升或下降。当主轴箱内的驱动主轴旋转时，主轴就会带动铣刀够切削工件。任务三：数控铣削加工知识准备工作台用于安装工件或夹具，工作台可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动，实现工件在X和Y向的移动。任务三：数控铣削加工知识准备四、数控铣床基本命令（一）基本移动命令1.快速定位命令G00指令格式：G00XYZ；该指令为刀具相对于零件分别以机床规定的进给速度沿各轴由始点快速移动到目标点，也称定位点。任务三：数控铣削加工知识准备说明：（1）当采用绝对值G90指令编程时，刀具分别以各轴快速移动速度移至零件坐标系中坐标值为X、Y、Z的定位点上。任务三：数控铣削加工知识准备（2）当采用增量值G91指令编程时，刀具则移至当前点至始点增量距离为X、Y、Z值的点上。2.直线进给指令G01指令格式：G0lXYZF；任务三：数控铣削加工知识准备该指令主要用于铣削刀具相对于零件以F指令指定的进给速度，从铣削加工的当前点向目标点进行的直线移动。任务三：数控铣削加工知识准备说明：刀具可以沿X、Y、Z方向执行单轴移动，也可以在各坐标平面内执行任意斜率的直线移动。3.圆弧进给指令G02/G03任务三：数控铣削加工知识准备 圆弧插补G02指令，是指刀具相对于零件以F指令所指定的进给速度在指定的坐标平面（G17、G18、G19指令所指定的平面），从开始点向目标点进行顺时针圆弧插补。任务三：数控铣削加工知识准备 圆弧插补指令G03和G02指令相识，只是此时刀具作的是逆时针圆弧插补。指令格式：G17G02/G03XYIJ/RF；任务三：数控铣削加工知识准备说明：圆弧中心用地址I、J、K指定。它们是圆心相对于圆弧起点分别在不Y、Z轴方向的坐标增量，是带正负号的增量值。圆心坐标值大于圆弧起点的坐标值为正值，反之为负。如图7-18所示即为如何用I、J、K指定圆心。任务三：数控铣削加工知识准备图7-18如何用I、J、K指定圆心任务三：数控铣削加工知识准备（二）与参考点有关的命令1.返回参考点指令G28 指令格式：G28XYZ；说明：该指令是使各轴快速移动到设定的坐标点X、Y、Z的中间点位置，返回到参考点定位。任务三：数控铣削加工知识准备2.从参考点返回指令G29 指令格式：G29XYZ；说明：该指令首先使各轴快速移动到G28所设定的中间点位置，然后再移动到G2所设定的坐标点X、Y、Z返回点位置上定位。任务三：数控铣削加工知识准备（三）刀具补偿指令1.刀具半径补偿指令G40、G41、0422.因为数控铣刀有一定的半径，所以在数控铣床进行轮廓加工时，刀具中心轨迹和零件轮廓不重合，必须使刀具沿零件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿。任务三：数控铣削加工知识准备小提示 如不考虑刀具半径，直接按照零件轮廓编程是比较方便的，但是当加工外轮廓时加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈；当加工内轮廓时加工出的零件尺寸比图样要求大了一圈，如图7-19所示即为加工外轮廓的示意图。任务三：数控铣削加工知识准备小提示 如不考虑刀具半径，直接按照零件轮廓编程是比较方便的，但是当加工外轮廓时加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈；当加工内轮廓时加工出的零件尺寸比图样要求大了一圈，如图7-19所示即为加工外轮廓的示意图。任务三：数控铣削加工知识准备图7-19加工外轮廓的示意图任务三：数控铣削加工知识准备 指令格式：G17G00/G01G40XY（F）；G17G00/G01G41/G42XYH（F）；说明：G17为在XY平面内编程，其他G18、G19与其一样只是所指平面不同，且原则一样。任务三：数控铣削加工知识准备G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，使G41、G42指令无效。G41为左偏刀具半径补偿，这时相当于顺铣，G41指令是指沿着刀具运动方向向前看（假设零件不动），刀具位于零件左侧的刀具半径补偿。任务三：数控铣削加工知识准备G42为右偏刀具半径补偿，此时为逆铣。G42指令是指沿着刀具运动方向向前看（假设零件不动），刀具位于零件右侧的刀具半径补偿。任务三：数控铣削加工知识准备X、Y为建立与撤销刀具半径补偿直线段的终点坐标值。H为刀具半径补偿寄存器的地址字，在对应刀具补偿号码的寄存器中存有刀具半径补偿值。任务三：数控铣削加工知识准备2.刀具长度补偿指令G43、G44、G49 刀具长度补偿指令可以补偿刀具因磨损、重磨、换新刀，或者加工一个零件需用几把刀，而各刀的长度不同所引起的加工误差。任务三：数控铣削加工知识准备 刀具长度补偿功能可使刀具在Z轴方向的实际位移量大于或小于编程给定位移量。指令格式：G00/G01G43ZH；G00/G01G44ZH；G00/G01G49；任务三：数控铣削加工知识准备说明：G43为刀具长度正补偿。G44为刀具长度负补偿。G49为取消刀具长度补偿。Z为程序中的指令值。任务三：数控铣削加工知识准备H为偏置号，后面一般用两位数字表示代号。H代码中放入刀具的长度补偿值作为偏置量。这个号码与刀具半径补偿共用。对于存放在H中的数值，在G43时是加到Z轴坐标值中，在G44时是从原Z轴坐标中减去，从而形成新的Z轴坐标。任务三：数控铣削加工知识准备（四）子程序的调用 在编写程序时先编写主程序，再编写子程序。编写子程序时，应采用模块式编程，即每一个子程序或每一个程序的组成部分都应相对自成体系，程序编写后应按程序的执行顺序再检查一遍，这样容易发现问题。任务三：数控铣削加工知识准备 如果调用程序时使用刀补，刀补的建立和取消应在子程序中进行，如果必须在主程序中建立则应在主程序中取消。决不能在主程序中建立，在子程序中取消；也不能在子程序中建立，在主程序中取消。任务三：数控铣削加工知识准备1.调用子程序指令M98 指令格式：M98P；说明：调用地址P后跟8位数字，前4位为调用次数，后4位为子程序号。例如M98P00100001，表示调用1号子程序10次。任务三：数控铣削加工知识准备2.子程序的格式指令M99 指令格式：O；M99；说明：O后跟4位数字为子程序号。M99指令表示子程序结束，并返回主程序下一程序段，继续执行主程序。任务三：数控铣削加工知识准备五、数控铣削加工安全事项 数控车削实习中要注意的安全事项如下：1.严禁在未熟悉使用步骤的情况下，触摸各按钮开关。2.操作时，必须严格按照规定操作步骤进行，不得跳步操作。任务三：数控铣削加工知识准备3.编写的程序需经指导老师审阅并模拟运行后方可联机操作，否则不得操作机床。4.在机器运行时，不允许打开防护门。任务三：数控铣削加工知识准备5.操作时不得离开机床，遇到紧急情况，应立刻按下急停按钮检查，不得自行拆卸零件，须请专业人员维修。6.保持机床周围环境清洁，无铁屑，无油污，润滑部位定期加油。7.工作结束后，切断电源，擦拭机床，打扫地面。任务三：数控铣削加工知识准备六、数控铣削编程实例（一）任务实施1 编写如图7-20所示典型工件的加工程序。任务三：数控铣削加工知识准备提示：毛坯为铸钢件，其外形留有1.52mm的加工余量，工件的厚度为10mm，在加工编程时，工件坐标系原点定位于20H7孔中心轴线与工件表面交点处，刀具中心进给路线是QQrABCDEFGAQcQ。任务三：数控铣削加工知识准备图7-20工件图任务三：数控铣削加工案例分析该工件具体铣削加工程序及说明如下表7-6所示。表7-6工件具体铣削加工程序及说明任务三：数控铣削加工学习案例编写如图4所示工件的加工程序。图4 平面凸轮零件任务三：数控铣削加工学习案例 要求：零件的毛坯为45调质钢，提前加工好其两端面和413H7孔，现在数控铣床上铣削凸轮周边的轮廓曲线，刀具中心进给路线是：下刀ABCDEFGHIA抬刀。任务三：数控铣削加工案例分析 该平面凸轮零件具体铣削加工程序及说明如下表4所示。参数设置：H01=10，G54：X=-400，Y=-100，Z=-80。任务三：数控铣削加工案例分析 表4平面凸轮零件具体铣削加工程序及说明任务三：数控铣削加工任务总结通过本次任务的学习我们学习了数控铣削加工的基本知识，为我们后续的数控铣削加工实训打下良好的基础。任务三：数控铣削加工任务总结本次任务我们重点讲述的内容是以下几点：1.数控铣床的特点，制造和对刀精度高，能够方便和精确地进行人工补偿和自动补偿。任务三：数控铣削加工任务总结2.数控铣床的种类，按其功能可分为立式数控铣床、卧式数控铣床和立卧两用数控铣床等。3.数控车床基本命令的使用，基本移动命令、与参考点有关的命令和刀具补偿指令。任务三：数控铣削加工任务总结4.子程序的调用。5.数控铣床编程实例。6.数控铣削加工安全事项。04特种加工任务四：特种加工任务引入随着科学技术的发展，人们对零部件的性能要求越来越高，高强度、高速度、耐高温、耐低温、耐高压等特殊性能是零部件发展的趋势，但是这些特殊性能要求给机械加工提出了许多新问题任务四：特种加工任务引入如：高强度合金钢、钦合金、硬质合金等难加工的问题，陶瓷、人造金刚石、硅片等非金属材料的加工问题，复杂型面、薄壁、小孔、窄缝等特殊结构零件的加工问题等。任务四：特种加工任务引入因此，特种加工工艺正是在这种新需求的新形势新问题下，逐渐产生和迅速发展起来的。任务四：特种加工任务引入电火花加工任务四：特种加工任务分析本次任务的学习我们需要掌握的有关特种加工的基础知识有：一、特种加工的概念、分类;二、电火花加工的基础知识;三、电解加工的基础知识;四、激光加工的基础知识;五、电子束加工的基础知识;六、超声波加工的基础知识。任务四：特种加工知识准备一、特种加工的分类按照特种加工时所利用能量形式的不同，一般可将其分为以下几类：（一）电、热能电火花加工、电子束加工、等离子弧加工。任务四：特种加工知识准备（二）电、化学能电解加工、电解抛光。（三）电、化学、机械能电解磨削、电解珩磨、阳极机械磨削。（四）光、热能激光加工。任务四：特种加工知识准备（五）化学能化学加工、化学抛光。（六）声、机械能超声加工。（七）机械能磨料喷射加工、磨料流加工、液体喷射加工。任务四：特种加工知识准备二、特种加工的特点特种加工工艺是相对于传统的常规加工方法而言，它又称为非传统加工工艺，是指直接利用各种能量，如电能、光学、化学能、电化学能、声能、热能及机械能等进行加工的方法。任务四：特种加工知识准备 与传统的机械加工方法比较，特种加工工艺具有以下特点：（一）“以柔克刚”加工工具与被加工零件基本不接触，加工时不受工件的强度和硬度的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件，甚至工具材料的硬度可低于工件材料硬度。任务四：特种加工知识准备（二）切屑较少加工时主要用电、化学、电化学、声、光、热等能量去除多余材料，而不是主要靠机械能量切除多余材料。任务四：特种加工知识准备（三）应力较小 加工机理不同于一般金属切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。任务四：特种加工知识准备（四）适应性强 特种加工的加工能量易于控制和转换，故加工范围广，适应性强。由于特种加工方法具有其他加工方法无可比拟的优点，并已成为机械制造科学中一个新的重要领域，在现代加工技术中，占有越来越重要的地位。任务四：特种加工任务实施一、电火花加工 电火花加工是在加工的过程中，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蚀除下来的一种加工方法，在加工过程中可以看到火花，故称为电火花加工。任务四：特种加工任务实施（一）电火花加工的基本原理 电火花加工是基于在绝缘的工作液中工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电局部、瞬时产生的高温，使工件表面的金属熔化、气化、抛离工件表面多余金属的原理，如图7-22所示即为电火花加工的原理。任务四：特种加工任务实施1-工件；2-直流脉冲电源；3-自动进给调节装置；4-工具电极；5-工作液；6-过滤器；7-工作也泵 图7-22电火花加工的原理任务四：特种加工任务实施 在电火花加工时，工件与工具分别与脉冲电源的两输出端相连接，工具和工件间持续保持很小的放电间隙，当两极增加任务四：特种加工任务实施 脉冲电压时，便在当时条件下相对间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，在局部产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面都蚀除掉一小部分金属，各自形成一个小凹坑。任务四：特种加工任务实施 脉冲放电结束后，经过一段间隔时间（脉冲间隔），工作液恢复绝缘，在两极上又加上第二个脉冲电压，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个小凹坑。任务四：特种加工任务实施 如此就可加工出所需工件。所加工工件的表是由无数个小凹坑组成，如图7-23所示即为电火花加工表面的局部放大图。任务四：特种加工任务实施a）单个脉冲放电后的电蚀坑b）多个脉冲放电后的电极表面图7-23电火花加工表面的局部放大图任务四：特种加工任务实施（二）电火花加工的特点 相对于机械切削加工而言，电火花成形加工具有以下特点1.加工材料广泛 可以加工任何硬、软、韧、脆、高熔点的导电材料，在一定条件下还可以加工半导体材料和非导电材料。任务四：特种加工任务实施2.可加工特殊及复杂形状的零件 由于加工中工具电极和工件不直接接触，几乎没有机械加工的切削力，因此电火花加工能够加工低刚度工件及微细加工工件。由于可以简单地将工具电极的形状复制到工件上，因此特别适于复杂几何形状工件的加工。任务四：特种加工任务实施3.可实现加工过程自动化 电火花加工过程中的电参数较机械量易于实现数字控制、自适应控制、智能化控制，能方便地进行粗、半精、精加贬各工序，简化工艺过程。任务四：特种加工任务实施4.可以改进结构设计，改善结构的工艺性 采用电火花加工时可以将拼镶、焊接结构改为整体结构，既提高了工件的可靠性，又减少了工件的体积和质量，还可缩短加工周期。任务四：特种加工任务实施5.可改变零件的工艺路线 电火花加工不受材料硬度影响，可在淬火后进行加工，以避免淬火过程中产生的热处理变形。任务四：特种加工任务实施（三）电火花加工的应用 电火花加工可应用在穿孔加工、型腔加工、线切割加工、电火花磨削、电火花展成加工、表面强化、非金属电火花加工等。目前实际应用的电火花加工有两种：电火花成形加工和电火花线切割加工。任务四：特种加工任务实施1.电火花成形加工 电火花成形加工又可分为孔的加工和型腔的加工。（1）孔的加工。电火花能够加工各种孔，如圆孔、方孔、多变孔、异形孔、弯孔、螺旋孔、小孔、微孔等。任务四：特种加工任务实施 一般电火花加工加工孔的精度可达IT7级，表面粗糙度值Ra可达1.25m。（2）型腔的加工。型腔的加工一般是指三维型腔和腔面的加工，如挤压模、压铸模、塑料模、等型腔的加工，及整体式叶轮、叶片等曲面零件的加工。任务四：特种加工任务实施2.电火花线切割加工 线切割加工是电火花加工的一种方法，其是在电火花加工的基础上，发展起来的一种新的工艺形式。任务四：特种加工任务实施线切割加工利用移动的金属丝作为工具电极，并在金属丝和工件间通过脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀对工件进行切割加工。如图7-26所示即为线切割加工的原理。任务四：特种加工任务实施图7-26线切割加工的原理任务四：特种加工任务实施加工时，金属丝为一极，工件为另一极，两极间充满工作液介质，在两极间加上脉冲电压，当两极间的距离很近时，在两极间发生瞬间的放电，放电时的温度极高，使得放电点的金属局部产生熔化甚至气化。任务四：特种加工任务实施特点：线切割加工除具有电火花成形加工特点外，还具有一些其它的特点。如线切割加工不需要制造形状复杂的工具电极，就能加工出以直线为母线的任何二维曲面，可以进行难切削导电材料的加工；任务四：特种加工任务实施可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料。线切割加工工件几乎不受切削力，有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。任务四：特种加工任务实施应用：线切割加工适用于加工各种形状的冲模，此外，还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。在零件制造方面，可用于加工品种多、数量少的零件，特别任务四：特种加工任务实施难加工材料的零件，材料试验样件，各种孔、凸轮、样板、成形刀具，还可进行微细加工，异形槽的加工等。任务四：特种加工任务实施在试制新产品时，可用线切割在板料上直接割出所需工件，加工薄件时还可多片叠在一起加工。按走丝速度可将电火花线切割加工分为快走丝和慢走丝加工。快走丝速度一般为810m/s，电极丝可循环反复使用，可往复移动。任务四：特种加工任务实施慢走丝加工速度通常小于0.2m/s，为单向运动，电极丝一次性使用。电火花线切割广泛用于加工各种硬质合金和淬硬钢的冲模、样板、各种形状复杂的板类零件、窄缝、栅网等。任务四：特种加工任务实施二、电解加工电解加工是继电火花加工之后发展较快、应用较广泛的一项新工艺，又称为电化学加工。电解加工已成功地应用于枪炮、航空发动机、火箭等制造工业，已成为一种不可缺少的工艺方法。任务四：特种加工任务实施（一）电解加工的原理电解加工是利用金属材料在电解液中的电化学反应所产生的阳极熔解作用进行加工的方法，如图7-24所示即为电解加工原理。任务四：特种加工任务实施电解加工时，工件接直流电源正极，工具接电源负极，两极之间保持较小间隙，在间隙中间充满高速流动的电解液。任务四：特种加工任务实施当直流电源在工具电极和工件电极之间施加一定的电压时，产生电化学反应，阳极工件表面的金属材料因阳极熔解反应不断地熔入电解液中，并在电解液中进一步形成絮状电解产物。任务四：特种加工任务实施图7-24电解加工原理任务四：特种加工任务实施在工件和工具电极之间施加一定的电压时，工件表面的金属就不断地产生阳极溶解，溶解脱落的微小颗粒物质被高速流动的电解液不断冲走，使阳极溶解得以不断进行。当加工完毕时，即可获得与工具电极形状相一致的被加工工件表面。任务四：特种加工任务实施（二）电解加工的特点电解加工能够以简单的进给运动，一次加工出复杂的型面或型腔，加工速度随电流密度增大而加快，且不产生毛刺；可加工高硬度、高强度和高韧性等难加工材料。任务四：特种加工任务实施 在电解加工过程中由于工具电极为阴极，在阴极上只是生成氢气和沉淀而无溶解作用，因此工具电极始终没有损耗。电解加工过程中无机械力和切削热的作用，所以在已加工表面上不存在加工变质层、残余应力和加工变形等问题。任务四：特种加工任务实施（三）电解加工的应用电解加工主要用于加工各种形状复杂的型面，如汽轮机、航空发动机叶片；各种型腔模具，如锻模、冲压模；各种型孔、深孔；套料、膛线，如炮管、枪管内的来复线等。任务四：特种加工任务实施电解加工表面质量较电火花加工好，但尺寸精度不如电火花加工。电解加工生产率高，工具电极可重复使用，但设备费用较高，故适用于大批量生产。任务四：特种加工任务实施三、激光加工（一）激光加工概述激光加工是指利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的加工方法。任务四：特种加工任务实施 它的应用范围很广，可用于金刚石拉妊模、钟表宝石轴承、发动机的喷油嘴、叶片的小孔，以及多种金属和非金属材料的切割加工。任务四：特种加工任务实施（二）激光加工的工作原理激光具有亮度高、方向性好、单色性好、相干性好等特点。通过光学系统可以使它聚焦成一个极小的光斑，从而获得极高的能量密度和极高的温度。任务四：特种加工任务实施 在此高温下，任何坚硬的材料都将瞬时急剧熔化和蒸发，并产生强烈的冲击波，使熔化的物质爆炸式地喷射出去。为了帮助蚀除物的排除，还需对加工区吹氧气(加工金属时用)或者吹保护性气体(加工可燃物质时用)。任务四：特种加工任务实施 激光加工是利用激光发生器产生激光束，经光学系统聚焦后照射在工件表面上进行加工。工件固定在工作台上，由数控系统驱动器控制其运动，加工出所需的形状。激光加工的工作原理示意图如图7-25所示。任务四：特种加工任务实施任务四：特种加工任务实施（三）激光加工的特点激光加工具有如下特点:(1)激光加工不需要刀具，故不存在刀具磨损问题，也不存在断屑、排屑的麻烦;(2)激光加工为非接触加工，加工变形小;任务四：特种加工任务实施 (3)激光加工的生产效率高，热影响区小，热变形小;(4)激光束能聚焦成lm以下的光斑，加工孔径和窄缝可以小至几微米，适于微细加工，而且激光切割的切缝窄，切割边缘质量好;任务四：特种加工任务实施 (5)激光束传递方便，易于控制，便于与机器人、自动检测、计算机数字控制等先进技术相结合，实现自动化加工;(6)激光加工可采用多轴联动来加工异形曲面、曲线等。任务四：特种加工任务实施四、电子束加工（一）电子束加工概述 电子束加工是指在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束高速冲击到工件表面待加工位置，使工件表面局部瞬时产生高温并熔化、气化，从而去除加工余量的加工方法。任务四：特种加工任务实施 它广泛应用于不锈钢、耐热钢、合金钢、陶瓷、玻璃和宝石等难加工材料的加工，可加工圆孔、异形孔和窄缝等，还可以用于焊接难熔金属，以及化学活性高的金属、碳钢、铝合金、钦合金和不锈钢等。任务四：特种加工任务实施（二）电子束加工的原理 电子束加工的工作原理与激光加工工作原理相似。（三）电子束加工的特点 电子束加工具有如下特点:(1)电子束可以聚焦在很微细的范围内，与被加工工件的表面接触面积很小，故电子束加工可用于精密加工;任务四：特种加工任务实施(2)电子束加工属于非接触式加工，在加工过程中，工件不受机械力的作用，不产生接触应力和变形;(3)电子束加工的能量密集度更好，相比其他特种加工，其加工效率更高;(4)电子束加工易于实现加工过程的自动化;任务四：特种加工任务实施(5)电子束加工是在真空条件下进行的，因此特别适合加工易氧化金属和合金，以及对加工环境要求较高的工件;任务四：特种加工任务实施五、超声波加工（一）超声波加工概述 超声波加工是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质中或干磨料中，使磨料产生冲击、抛磨、液压冲击和气蚀作用来去除材料，以及利用超声振动使工件相互结合的加工方法。任务四：特种加工任务实施 超声波加工不仅能加工硬质合金、淬火钢等脆硬金属材料，更适合加工玻璃、陶瓷、半导体、锗和硅片等不导电的非金属脆硬材料，同时还可以用于清洗、探伤、焊接等工作，在农业、国防、医疗等方面的用途十分广泛。任务四：特种加工任务实施（二）超声波加工的原理 超声波加工时在工具头与工件之间加入液体与磨料混合的悬浮液，并在工具头振动方向加上一个不大的压力，超声波发生器产生的超声频电振荡通过换能器转变为机械振动，再传任务四：特种加工任