1.電火花加工

（1）基本原理

電火花加工是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工，英文為Electrical Discharge Machining，簡稱EDM。

電火花加工適用于精密小型腔、窄縫、溝槽、拐角等復(fù)雜部件的加工。當(dāng)?shù)毒唠y于夠到復(fù)雜表面時，在需要深度切削的地方，在長徑比特別高的地方，電火花加工工藝優(yōu)于銑削加工。對于高技術(shù)零件的加工，銑削電極再放電可提高成功率，相比高昂貴的刀具費(fèi)用相比，放電加工更合適。另外，在規(guī)定了要作電火花精加工的地方，用電火花加工來提供火花紋表面。在高速銑加工迅速發(fā)展的今天，電火花加工發(fā)展空間受到了一定的擠壓。在此同時，高速銑也給電火花加工帶來了更大的技術(shù)進(jìn)步。如：采用高速銑來制造電極，由于狹小區(qū)域加工的實現(xiàn)和高質(zhì)量的表面結(jié)果，讓電極的設(shè)計數(shù)量大大降低。另外用高速銑來制造電極也可以使生產(chǎn)效率提高到一個新的層次，并能保證電極的高精度，這樣使電火花加工的精度也提高了。

如果型腔的大部分加工由高速銑來完成，則電火花加工只作為輔助手段去清角修邊，這樣留量更均勻、更少

（2）基本設(shè)備：電火花加工機(jī)床。

（3）主要特點(diǎn)

能加工普通切削加工方法難以切削的材料和復(fù)雜形狀工件；加工時無切削力；不產(chǎn)生毛刺和刀痕溝紋等缺陷；工具電極材料無須比工件材料硬；直接使用電能加工，便于實現(xiàn)自動化；加工后表面產(chǎn)生變質(zhì)層，在某些應(yīng)用中須進(jìn)一步去除；工作液的凈化和加工中產(chǎn)生的煙霧污染處理比較麻煩。

可以加工任何高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、高脆性以及高純度的導(dǎo)電材料；加工時無明顯機(jī)械力，適用于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工：脈沖參數(shù)可依據(jù)需要調(diào)節(jié)，可在同一臺機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工；電火花加工后的表面呈現(xiàn)的凹坑，有利于貯油和降低噪聲；生產(chǎn)效率低于切削加工；放電過程有部分能量消耗在工具電極上，導(dǎo)致電極損耗，影響成形精度。

（4）使用范圍

加工具有復(fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料如硬質(zhì)合金和淬火鋼等；加工深細(xì)孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具和量具。

電火花加工必須具備三個條件

1. 必須采用脈沖電源

2. 必須采用自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置，以保持工具電極與工件電極間微小的放電間隙

3. 火花放電必須在具有一定絕緣強(qiáng)度（10～107Ω ·m）的液體介質(zhì)中進(jìn)行。

2.電火花線切割加工

（1）基本原理

利用連續(xù)移動的細(xì)金屬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。英文為Wire cut Electrical Discharge Machining，簡稱WEDM，又稱線切割。

（2）基本設(shè)備：電火花線切割加工機(jī)床。

（3）主要特點(diǎn)

電火花線切割加工，除具有電火花加工的基本特點(diǎn)外，還有一些其他特點(diǎn)：

①不需要制造形狀復(fù)雜的工具電極，就能加工出以直線為母線的任何二維曲面；

②能切割0.05毫米左右的窄縫；

③加工中并不把全部多余材料加工成為廢屑，提高了能量和材料的利用率；

④在電極絲不循環(huán)使用的低速走絲電火花線切割加工中，由于電極絲不斷更新，有利于提高加工精度和減少表面粗糙度；

⑤電火花線切割能達(dá)到的切割效率一般為20-60毫米2/分，最高可達(dá)300毫米2/分；加工精度一般為±0.01至±0.02毫米，最高可達(dá)±0.004毫米；表面粗糙度一般為Ra2.5至1.25微米，最高可達(dá)Ra0.63微米；切割厚度一般為40-60毫米，最厚可達(dá)600毫米。

（4）使用范圍

主要用于加工：各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件，例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等；成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極；各種微細(xì)孔槽、窄縫、任意曲線等。具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、制造成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)外的電火花線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床總數(shù)的60％以上。

3.電解加工（Electro Chemical Machining）

（1）基本原理

基于電解過程中的陽極溶解原理并借助于成型的陰極，將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法，稱為電解加工。

（2）使用范圍

電解加工對于難加工材料、形狀復(fù)雜或薄壁零件的加工具有顯著優(yōu)勢。電解加工已獲得廣泛應(yīng)用，如炮管膛線、葉片、整體葉輪、模具、異型孔及異型零件、倒角和去毛刺等加工。并且在許多零件的加工中，電解加工工藝已占有重要甚至不可替代的地位。

（3）優(yōu)點(diǎn)

加工范圍廣。電解加工幾乎可以加工所有的導(dǎo)電材料，并且不受材料的強(qiáng)度、硬度、韌性等機(jī)械、物理性能的限制，加工后材料的金相組織基本上不發(fā)生變化。它常用于加工硬質(zhì)合金、高溫合金、淬火鋼、不銹鋼等難加工材料。

（4）局限性

加工精度和加工穩(wěn)定性不高；加工成本較高，且批量越小，單件附加成本越高。

4.激光加工

（1）基本原理

激光加工，是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度，在極小時間內(nèi)使材料熔化或氣化而被蝕除下來，實現(xiàn)加工。

（2）主要特點(diǎn)

激光加工技術(shù)具有材料浪費(fèi)少、在規(guī)?；a(chǎn)中成本效應(yīng)明顯、對加工對象具有很強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)勢特點(diǎn)。在歐洲，對高檔汽車車殼與底座、飛機(jī)機(jī)翼以及航天器機(jī)身等特種材料的焊接，基本采用的是激光技術(shù)。

（3）使用范圍

激光加工作為激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用，主要技術(shù)包括：激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔、微加工及光化學(xué)沉積、立體光刻、激光刻蝕等。

5.電子束加工

（1）基本原理

電子束加工是利用高能量的會聚電子束的熱效應(yīng)或電離效應(yīng)對材料進(jìn)行的加工。

（2）主要特點(diǎn)

能量密度高，穿透能力強(qiáng)，一次熔深范圍廣，焊縫寬比大，焊接速度快，熱影響區(qū)小，工作變形小。

（3）使用范圍

電子束加工的材料范圍廣，加工面積可以極??；加工精度可以達(dá)到納米級，實現(xiàn)分子或原子加工；生產(chǎn)率高；加工所產(chǎn)生的污染小，但加工設(shè)備成本高；可以加工微孔、窄縫等，還可用來進(jìn)行焊接和細(xì)微的光刻。真空電子束焊接橋殼技術(shù)是電子束加工在汽車制造業(yè)中的主要應(yīng)用。

6.離子束加工（Ion Beam Machining）

（1）基本原理

離子束加工是在真空狀態(tài)下，將離子源產(chǎn)生的離子流，經(jīng)加速、聚焦達(dá)到工件表面上而實現(xiàn)加工。

（2）主要特點(diǎn)

由于離子流密度及離子能量可以精確控制，因而能精確控制加工效果，實現(xiàn)納米級乃至分子、原子級的超精密加工。離子束加工時，所產(chǎn)生的污染小，加工應(yīng)力變形極小，對被加工材料的適應(yīng)性強(qiáng)，但加工成本高。

（3）使用范圍

離子束加工依其目的可以分為蝕刻及鍍膜兩種。

1）蝕刻加工

離子蝕刻用于加工陀螺儀空氣軸承和動壓馬達(dá)上的溝槽，分辨率高，精度、重復(fù)一致性好。離子束蝕刻應(yīng)用的另一個方面是蝕刻高精度圖形，如集成電路、光電器件和光集成器件等電子學(xué)構(gòu)件。離子束蝕刻還應(yīng)用于減薄材料，制作穿透式電子顯微鏡試片。

2）離子束鍍膜加工

離子束鍍膜加工有濺射沉積和離子鍍兩種形式。離子鍍可鍍材料范圍廣泛，不論金屬、非金屬表面上均可鍍制金屬或非金屬薄膜，各種合金、化合物、或某些合成材料、半導(dǎo)體材料、高熔點(diǎn)材料亦均可鍍覆。

離子束鍍膜技術(shù)可用于鍍制潤滑膜、耐熱膜、耐磨膜、裝飾膜和電氣膜等。

7.等離子弧加工

（1）基本原理

等離子弧加工，是利用等離子弧的熱能對金屬或非金屬進(jìn)行切割、焊接和噴涂等的特種加工方法。

（2）主要特點(diǎn)

1）微束等離子弧焊可以焊接箔材和薄板；

2）具有小孔效應(yīng)，能較好實現(xiàn)單面焊雙面自由成形；

3）等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強(qiáng)，10-12mm厚度鋼材可不開坡口，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小；

4）設(shè)備比較復(fù)雜，氣體耗量大，只宜于室內(nèi)焊接。

（3）使用范圍

廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，特別是航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)所用的銅及銅合金、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等金屬的焊接，如鈦合金的導(dǎo)彈殼體、飛機(jī)上的一些薄壁容器等。

8.超聲加工

（1）基本原理

超聲加工是利用超聲頻作小振幅振動的工具，并通過它與工件之間游離于液體中的磨料對被加工表面的捶擊作用，使工件材料表面逐步破碎的特種加工，英文簡稱為USM。超聲加工常用于穿孔、切割、焊接、套料和拋光等。

（2）主要特點(diǎn)

可以加工任何材料，特別適用于各種硬、脆的非導(dǎo)電材料的加工，對工件的加工精度高，表面質(zhì)量好，但生產(chǎn)率低。

（3）使用范圍

超聲加工主要用于各種硬脆材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等的打孔（包括圓孔、異形孔和彎曲孔等）、切割、開槽、套料、雕刻、成批小型零件去毛刺、模具表面拋光和砂輪修整等方面。

9.化學(xué)加工

（1）基本原理

化學(xué)加工（Chemical Etching），是利用酸、堿或鹽溶液對工件材料的腐蝕溶解作用，以獲得所需形狀、尺寸或表面狀態(tài)的工件的特種加工。

（2）主要特點(diǎn)

1）能加工任意能切削金屬材料，不受硬度、強(qiáng)度等性能的限制；

2）適合大面積加工，并可同時加工多件；

3）不產(chǎn)生應(yīng)力、裂紋、毛刺，表面粗糙度達(dá)Ra1.25-2.5μm；

4）操作簡便；

5）不適宜加工對窄狹槽、孔；

6）不宜消除表面不平、劃痕等缺陷。

（3）使用范圍

適于大面積厚度減薄加工；適于在薄壁件上加工復(fù)雜型孔。