第11章特種加工設(shè)備11.1概述特種加工方法也稱為現(xiàn)代加工方法，是指采用除機(jī)械能以外的電能、化學(xué)能、聲能、光能、磁能等進(jìn)行加工的方法。這種加工方法在加工過程中，不使用普通刀具來切削工件材料，而是直接利用能量來進(jìn)行加工。

特種加工的特點(diǎn)是：（1）切除材料的能量不單純依靠機(jī)械能，主要依靠電能、化學(xué)能、聲能、光能等；（2）有的使用工具，有的則不使用工具。在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力，工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。特種加工方法的分類見表11-1所示。

能量類型金屬切削機(jī)理傳遞介質(zhì)能源方法機(jī)械能沖擊高速粒子高壓流體水射流加工磨料射流加工超聲波加工超聲波剪切直接接觸切削工具普通機(jī)械加工電化學(xué)能離子轉(zhuǎn)移電介質(zhì)大電流電化學(xué)加工電化學(xué)磨削化學(xué)能燒蝕易反應(yīng)的周圍介質(zhì)腐蝕劑化學(xué)加工電熱能離子撞擊離子流離子源離子束加工熔化、氣化電子束電子槍電子束加工激光激光器激光加工高溫離子流等離子電弧等離子電弧加工電火花脈沖電源電火花加工表11-1特種加工方法的分類11.2數(shù)控電火花線切割機(jī)床11.2.1概述1.電火花線切割加工的基本原理（如圖11-1所示）圖11-1電火花線切割原理1—絕緣底板2—工件3—脈沖電源4—鉬絲5—導(dǎo)向輪6—支架7—貯絲筒基本工作原理：電火花線切割（WireCutEDM，簡稱WEDM）的基本原理是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲（銅絲或鉬絲）作為工具電極，并在金屬絲與工件之間通以脈沖電流（工具(線)電極與電源的負(fù)極相接，工件與電源的正極相接），利用它們之間的脈沖火花放電效應(yīng)，使金屬熔化或氣化，并通過電極絲與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行切割成型。電火花線切割也簡稱為線切割。

2.數(shù)控線切割機(jī)床的分類根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度和運(yùn)轉(zhuǎn)方式，數(shù)控線切割機(jī)床可分為以下三類：⑴高速走絲線切割機(jī)床（WEDM－HS）這類機(jī)床的電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也稱為往復(fù)走絲或快走絲線切割機(jī)，一般走絲速度為8～10m/s，為我國獨(dú)創(chuàng)，也是我國生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種；⑵低速走絲線切割機(jī)床（WEDM－LS）這類機(jī)床的電極絲作低速單向運(yùn)動(dòng)，故也稱為單向走絲或慢走絲線切割機(jī)，一般走絲速度低于0.2m/s，這是國外生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種。⑶自旋轉(zhuǎn)式數(shù)控線切割機(jī)床這類機(jī)床的電極絲在作直線運(yùn)動(dòng)(20～120mm/s)的同時(shí)繞自身軸線做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(1000～3000r/min)，為我國首創(chuàng)。11.2.2數(shù)控線切割機(jī)床的組成如圖11-2和圖11-3所示，數(shù)控線切割機(jī)床主要由機(jī)床本體、脈沖電源、工作液循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床附件等組成。

圖11-2高速走絲線切割裝置示意圖1—脈沖電源;2—噴嘴;3、8—步進(jìn)電動(dòng)機(jī);4—電極絲;5—導(dǎo)輪;6—儲(chǔ)絲筒;7—坐標(biāo)數(shù)控裝置;9—工件;10—絕緣板;11—工作液箱;12—泵圖11-3低低速走走絲線切切割裝置置示意圖圖1—脈沖沖電源;2—工工件;3—工作作液箱;4—去去離子水水;5——泵;6—放絲絲筒;7—坐標(biāo)標(biāo)工作臺(tái)臺(tái);8——X軸軸電動(dòng)機(jī)機(jī);9——數(shù)控裝裝置;10—Y軸電動(dòng)動(dòng)機(jī);11—收收絲筒1.機(jī)機(jī)床本體體機(jī)床本體體由床身身、坐標(biāo)標(biāo)工作臺(tái)臺(tái)、走絲絲機(jī)構(gòu)、、絲架、、工作液液箱、附附件和夾夾具等組組成。（1）床床身床身是坐坐標(biāo)工作作臺(tái)、儲(chǔ)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)構(gòu)及絲架架的支承承和固定定基礎(chǔ)，，應(yīng)具有有足夠的的強(qiáng)度和和剛度，，一般采采用箱式式結(jié)構(gòu)的的鑄件。。床身內(nèi)部部可安置置電源及及工作液液箱。（2）坐坐標(biāo)工作作臺(tái)坐標(biāo)工作作臺(tái)用來來安置工工件，并并根據(jù)控控制要求求，對(duì)電電極絲做做預(yù)定的的相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)。它它包括拖拖板板、導(dǎo)軌軌、絲桿桿運(yùn)動(dòng)副副及驅(qū)動(dòng)動(dòng)裝置等等。（3）走走絲機(jī)構(gòu)構(gòu)走絲機(jī)構(gòu)構(gòu)的作用用是使電電極絲保保持一定定的張力力，以一一定的速速度平穩(wěn)穩(wěn)運(yùn)行，，并使電電極絲整整齊地纏纏繞在儲(chǔ)儲(chǔ)絲筒上上。①低速速走絲機(jī)機(jī)構(gòu)如圖11-4所所示，低低速走絲絲是單方方向一次次用絲，，電極絲絲從放絲絲筒出絲絲，經(jīng)導(dǎo)導(dǎo)向滑輪輪、張緊緊裝置、、導(dǎo)向裝裝置，穿穿過工件件等到達(dá)達(dá)卷絲筒筒，在卷卷絲筒的的轉(zhuǎn)動(dòng)下下以一定定的張力力(2～～25N)和較較低的速速度(通通常在0.2m/s以以下)平平穩(wěn)移動(dòng)動(dòng)。1—放絲絲筒;2、5、、6、11、18—導(dǎo)導(dǎo)向滑輪輪;3—制動(dòng)動(dòng)輪;4、12—斷絲絲檢測微微動(dòng)開關(guān)關(guān);7—卷絲絲筒;8—放絲絲筒;9—壓緊緊輪;10—抬抬絲輪;13、17—引引電板;14、16—導(dǎo)導(dǎo)向器;15—工工件圖11-4低低速走走絲機(jī)構(gòu)構(gòu)示意圖圖為了減小小電極絲絲的振動(dòng)動(dòng)，通常常在工件件的上、、下裝有有可上下下調(diào)節(jié)（（適應(yīng)厚厚度的變變化）的的藍(lán)寶石石V形導(dǎo)導(dǎo)向器或或圓孔金金剛石模模導(dǎo)向器器，其附附近裝有有引電板板。工作液一一般通過過引電區(qū)區(qū)和導(dǎo)向向器再進(jìn)進(jìn)入加工工區(qū)，可可使電極極絲的通通電部分分全部冷冷卻。有有的機(jī)床床上還裝裝有自動(dòng)動(dòng)穿絲機(jī)機(jī)構(gòu)，能能使電極極絲經(jīng)過過導(dǎo)向器器穿過工工件上的的穿絲孔孔被送到到另一個(gè)個(gè)導(dǎo)向器器，并在在必要時(shí)時(shí)能自動(dòng)動(dòng)切斷。。為了使工工作可靠靠，走絲絲機(jī)構(gòu)中中通常裝裝有斷絲絲檢測微微動(dòng)開關(guān)關(guān)，斷絲絲時(shí)能自自動(dòng)停車車并報(bào)警警。②快走絲絲機(jī)構(gòu)快走絲機(jī)機(jī)構(gòu)通過過電動(dòng)機(jī)機(jī)傳動(dòng)儲(chǔ)儲(chǔ)絲筒做做高速正正、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，使電電極絲保保持一定定的張力力，以較較高的速速度（8～10m/s）平穩(wěn)穩(wěn)運(yùn)行，，并通過過絲杠螺螺母傳動(dòng)動(dòng)推板隨隨同儲(chǔ)絲絲筒的正正、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)而做往往復(fù)移動(dòng)動(dòng)，使電電極絲整整齊、均均勻地纏纏繞在儲(chǔ)儲(chǔ)絲筒上上。走絲機(jī)構(gòu)構(gòu)與床身身、工作作臺(tái)必須須保持良良好的絕絕緣。（4）絲絲架絲架的作作用是通通過絲架架上的兩兩個(gè)導(dǎo)輪輪對(duì)電極極絲進(jìn)行行支承和和導(dǎo)向，，并且能能使電極極絲的工工作部分分與工作作臺(tái)保持持一定的的角度，，以便實(shí)實(shí)現(xiàn)錐度度切割。。雙坐標(biāo)聯(lián)聯(lián)動(dòng)絲架架是在絲絲架上增增加了u、v兩個(gè)驅(qū)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)，通通過程序序控制來來實(shí)現(xiàn)錐錐度切割割。2.脈脈沖電源源脈沖電源源的作用用是把工工頻交流流電流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成一一定頻率率的單向向脈沖電電流，以以供給工工件和電電極絲放放電間隙隙所需的的電能來來蝕除金金屬。脈沖電源源的性能能直接影影響加工工速度、、表面質(zhì)質(zhì)量、加加工精度度及電極極絲的損損耗等。。正極性加加工受加工表表面粗糙糙度和電電極絲允允許承載載電流的的限制，，線切割割加工電電源的脈脈寬較窄窄（2～～60μμs），，單個(gè)脈脈沖能量量、脈沖沖峰值電電流較小小，一般般為15～35A，所所以線切切割加工工總是采采用正極性加加工（即即工件接接正極））。因采用窄窄脈寬時(shí)時(shí)，電子子質(zhì)量小小、慣性性小、易易加速，，且沖向向正極表表面，所所以電能能、動(dòng)能能轉(zhuǎn)化為為熱量而而蝕除金金屬;負(fù)極性加加工若采用負(fù)負(fù)極性加加工，因因采用的的脈寬窄窄，且離離子質(zhì)量量較大、、慣性較較大、起起動(dòng)加速速較慢，，有一大大部分離離子尚未未到達(dá)工工件（負(fù)負(fù)極）表表面，脈脈沖就結(jié)結(jié)束了，，所以蝕蝕除金屬屬速度低低。因此此，負(fù)極極性加工工只適于于長脈沖沖粗加工工。常用的脈沖沖電源脈沖電源的的品種很多多，常用的的有晶體管管矩形波脈脈沖電源、、高頻分組組脈沖電源源、并聯(lián)電電容型脈沖沖電源和低低損耗脈沖沖電源等。。3.工作作液工作液在加加工時(shí)起絕絕緣、洗滌滌、排屑、、冷卻作用用，對(duì)切割割速度、表表面粗糙度度、加工精精度等工藝藝指標(biāo)影響響很大。因因此，對(duì)工工作液的性性能有以下下要求：（1）具有有一定的絕絕緣性火花放電必必須在工作作液中進(jìn)行行，要求放放電間隙擊擊穿時(shí)即能能壓縮放電電通道，形形成瞬時(shí)、、局部高溫溫，熔化、、氣化金屬屬，又能在在放電后迅迅速恢復(fù)放放電間隙為為絕緣狀態(tài)態(tài)。絕緣性太低低，將產(chǎn)生生電解而不不能形成火火花放電;絕緣性太高高，則放電電間隙將減減小，排屑屑困難，使使切割速度度降低。一般要求工工作液的電電阻率為103～～104ΩΩ·cm。。（2）具有有較好的洗洗滌性能與工件材料料有較大的的親和附著著力，滲透透性強(qiáng)，去去油污能力力強(qiáng)，排屑屑效果好，，使切割后后的表面光光亮清潔。。（3）冷卻卻性能好。。（4）對(duì)環(huán)環(huán)境無污染染，對(duì)人體體無危害。。（5）價(jià)格格低，穩(wěn)定定性好，使使用存儲(chǔ)安安全方便，，壽命長等等。低走絲線切切割機(jī)床的工作作液大多采采用去離子子水，只有有在特殊精精加工時(shí)才才采用絕緣緣性較高的的煤油。高走絲線切切割機(jī)床的工作作液采用乳乳化液。4.數(shù)控系系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的的主要作用用是在電火火花線切割割加工過程程中，按加加工程序要要求自動(dòng)控控制電極絲絲與工件的的相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌跡和進(jìn)進(jìn)給速度，，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)加工。數(shù)控系統(tǒng)的的主要功能能:（1）軌跡跡控制功能能通過插補(bǔ)運(yùn)運(yùn)算，驅(qū)動(dòng)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工工作進(jìn)給，，精確控制制電極絲與與工件的相相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌軌跡，，切割出符符合形狀、、尺寸要求求的零件。。（2）加工工控制功能能主要包括對(duì)對(duì)伺服進(jìn)給給速度、電電源裝置、、走絲機(jī)構(gòu)構(gòu)、工作液液循環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)以及其他他操作的控控制。①進(jìn)給控制制根據(jù)加工間間隙的平均均電壓或放放電狀態(tài)的的變化，通通過取樣、、變頻電路路，不定期期地向計(jì)算算機(jī)發(fā)出中中斷申請(qǐng)，，自動(dòng)調(diào)整整伺服進(jìn)給給速度，保保持某一平平均放電間間隙，使加加工穩(wěn)定，，并提高切切割速度和和加工精度度。②短路退回回經(jīng)常記憶電電極絲的經(jīng)經(jīng)過路線，，發(fā)生短路路時(shí)，改變變加工條件件并使電極極絲沿原路路快速后退退，消除短短路，防止止斷絲。③間隙補(bǔ)償償由于加工程程序是按電電極絲中心心的移動(dòng)軌軌跡來進(jìn)行行編制的，，因此，必必須補(bǔ)償電電極絲的半半徑和放電電間隙：加工凸模時(shí)時(shí)，電極絲中中心軌跡應(yīng)應(yīng)向原圖形形之外偏移，進(jìn)行“間間隙補(bǔ)償””；加工凹模時(shí)時(shí)，電極絲中中心軌跡應(yīng)應(yīng)向原圖形形內(nèi)偏移，進(jìn)行“間間隙補(bǔ)償””。④圖形的縮縮放、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和平移利用圖形的的任意縮放放功能可以以加工出任任意比例的的相似圖形形；利用任意角角度的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)功能可大大大簡化如如齒輪、電電動(dòng)機(jī)定子子和轉(zhuǎn)子等等旋轉(zhuǎn)對(duì)稱稱類零件的的編程；利用平移功功能則可大大大簡化復(fù)復(fù)雜模具的的編程。⑤適應(yīng)控制制在工件厚度度變化時(shí)，，改變規(guī)準(zhǔn)準(zhǔn)之后，能能自動(dòng)改變變預(yù)置進(jìn)給給速度或電電參數(shù)（包包括加工電電流、脈沖沖寬度和間間隔），不不用人工調(diào)調(diào)節(jié)就能自自動(dòng)進(jìn)行高高效率、高高精度的加加工。⑥自動(dòng)找中中心可使工件孔孔中的電極極絲自動(dòng)進(jìn)進(jìn)行中心找找正，并停停止在中心心處。⑦信息顯示示可動(dòng)態(tài)顯示示程序號(hào)、、計(jì)數(shù)長度度等軌跡參參數(shù)，采用用CRT還還可顯示電電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)和切割軌軌跡圖形等等。⑧自診斷功功能等。11.3.1電火花花成型加工工原理如圖11-5所示示。在工具電極極4和工件件1之間接接一脈沖電電源2，利利用自動(dòng)進(jìn)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝裝置3使工工具電極與與工件始終終保持一很很小的放電電間隙，在在脈沖電流流的作用下下，產(chǎn)生火火花放電。。11.3數(shù)數(shù)控電火花花成型機(jī)床床圖11-5電火火花成型加加工原理1—工件;2—脈沖沖電源;3—自動(dòng)進(jìn)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝裝置;4—工工具電極;5—工作作液;6——過濾器;7—工作作液泵在工件和電電極表面上上的凸峰處處電流密度度大，產(chǎn)生生局部高溫溫，因此凸凸峰將首先先被熔化、、氣化，形形成微小的的凹坑，這這又會(huì)形成成新的凸峰峰，下次脈脈沖放電時(shí)時(shí)，又會(huì)在在新的凸峰峰處蝕除金金屬。熔化化的金屬以以粉末狀散散布于工作作液中被帶帶走并過濾濾掉。這樣樣不斷的脈脈沖放電，，就可將工工具電極的的形狀復(fù)制制在工件上上，實(shí)現(xiàn)成成型加工。。11.3.2數(shù)控電電火花成型型加工機(jī)床床數(shù)控電火花花成型加工工機(jī)床是一一種高精度度的自動(dòng)化化加工機(jī)床床。如圖11-6所示，它它由機(jī)床本本體、脈沖沖電源源、數(shù)控系系統(tǒng)、工作作液循環(huán)系系統(tǒng)等組成成。圖11-6數(shù)控電電火花成型型加工機(jī)床床示意圖機(jī)床主軸上裝有工具具電極（正正極）），工件（（負(fù)極）固固定在工作作臺(tái)上，在在CNC系系統(tǒng)控制下下，Z向向伺服電動(dòng)動(dòng)機(jī)通過滾滾珠絲杠帶帶動(dòng)主軸上上、下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，使工具具電極與工工件之間保保持穩(wěn)定的的放電間隙隙，實(shí)現(xiàn)電電蝕加工過過程。X、Y兩坐坐標(biāo)工作臺(tái)臺(tái)由伺服電動(dòng)動(dòng)機(jī)通過滾滾珠絲杠實(shí)實(shí)現(xiàn)X、Y向進(jìn)給運(yùn)運(yùn)動(dòng)，完成成指定的軌軌跡加工。。ATC是電極的自自動(dòng)更換裝裝置，可根根據(jù)需要更更換不同形形狀的電極極，以加工工所需形狀狀的。11.4激激光切割割機(jī)11.4.1概述述1.光的物物理概念電磁學(xué)說認(rèn)認(rèn)為：光是一種在在一定波長長范圍內(nèi)的的電磁波。。波長λ、頻頻率γ、光光速c具有有下列關(guān)系系:λ=c/γ可見光：可見的紅、、橙、黃、、綠、藍(lán)、、青、紫光光的波長范范圍為0.4～0.76μm；紫外光：波長小于0.4μm的光稱為為紫外光或或紫外線；；紅外光：波長大于0.76μμm的光稱稱為紅外光光或紅外線線。量子學(xué)說認(rèn)認(rèn)為：光是一種以以光速運(yùn)動(dòng)動(dòng)且具有一一定能量的的粒子流。。這種具有一一定能量的的粒子稱為為光子，光光子的能量量E與光光的頻率成成正比，即即：E=hγ式中，h為普朗克克常數(shù)。因此，光是是一種具有有波粒二相相性的物質(zhì)質(zhì)，即光既既具有波動(dòng)動(dòng)性，又具具有粒子性性。2.原子發(fā)發(fā)光的兩種種形式（1）自發(fā)發(fā)輻射原子內(nèi)部的的電子，可可以通過與與外界交換換能量而從從一種運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀態(tài)改變變?yōu)榱硪环N種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)，對(duì)對(duì)于每一種種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)，原子內(nèi)內(nèi)部都有某某一確定的的能量值，，即能級(jí)。。習(xí)慣上把能能量值大的的叫高能級(jí)級(jí)，把能量量值小的叫叫低能級(jí)，，最小的能能級(jí)叫基態(tài)態(tài)。一般，能級(jí)級(jí)越高，電電子的數(shù)目目就越少。。如圖11-7所所示為氫原原子的能級(jí)級(jí)示意圖，，其中，處處于E2、E3、…、E8等高能級(jí)的的電子很不不穩(wěn)定，總總是力圖回回到較低的的能級(jí)。因因此，高能能級(jí)的電子子為激發(fā)態(tài)態(tài)。圖11-7氫原原子的能級(jí)級(jí)示意圖電子從高能能級(jí)向低能能級(jí)運(yùn)動(dòng)的的過程稱為為躍遷，當(dāng)電子從從高能級(jí)躍躍遷到低能能級(jí)或基態(tài)態(tài)時(shí)，常以以發(fā)出光子子的形式輻輻射出能量量，這種發(fā)發(fā)光過程稱稱為自發(fā)輻射。。如日光燈、、氙燈等光光源都是自自發(fā)輻射發(fā)發(fā)光，自發(fā)發(fā)輻射發(fā)光光時(shí)的頻率率γ與躍遷遷能量差En-E1、普朗克常常數(shù)h遵遵循下列關(guān)關(guān)系:γγ=（En-E1）/h由于各個(gè)受受激原子自自發(fā)躍遷返返回基態(tài)時(shí)時(shí)，輻射時(shí)時(shí)間不一致致，躍遷的的能級(jí)多，，因此，頻頻率、波長長不同。故故這類光源強(qiáng)強(qiáng)度低、單單色性差。。（2）受激激輻射當(dāng)一束光入入射到具有有大量激發(fā)發(fā)態(tài)原子的的系統(tǒng)中時(shí)時(shí)，若這束束光的頻率率與該系統(tǒng)統(tǒng)中電子躍躍遷所發(fā)光光的頻率γ=（En-E1）/h很很接近，，則該系統(tǒng)統(tǒng)中大量處處于激發(fā)態(tài)態(tài)的原子在在這束光的的激發(fā)發(fā)下會(huì)向低低能級(jí)躍遷遷，同時(shí)發(fā)發(fā)出一束光光，這束光光與入射光光有著完全全相同的特特性（頻率率、相相位、傳播播方向等都都相同），，相當(dāng)于把把入射光放放大了，這這種發(fā)光過過程稱為受激輻射。。3.激光及及其產(chǎn)生激光（Laser，即LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的縮縮寫）意思思是利用受受激輻射而而得到的加加強(qiáng)光。激光的特點(diǎn)點(diǎn)：具有強(qiáng)度高高、單色性性好、相干干性好和方方向性好的的基本特性性。例如人工晶體紅紅寶石基本本成分是氧氧化鋁，其其中摻雜0.05%（質(zhì)量分分?jǐn)?shù)））的氧化鉻鉻，鉻離子子就可以發(fā)發(fā)射激光。。當(dāng)用脈沖氙氙燈照射紅紅寶石時(shí)，，處于低能能級(jí)E1（基態(tài)）的的鉻離子被被大量激發(fā)發(fā)到高能級(jí)級(jí)En（激發(fā)態(tài)）），由于En狀態(tài)不穩(wěn)定定，壽命很很短，大量量En狀態(tài)的鉻離離子又很快快躍遷到壽壽命較長的的亞穩(wěn)態(tài)E2。這時(shí)當(dāng)用頻頻率為γ=（E2-E1）/h的的光源去去“刺激””（照射））它時(shí)，就就可以產(chǎn)生生從高能級(jí)級(jí)E2到低能級(jí)E1的受受激激輻輻射射躍躍遷遷，，發(fā)發(fā)出出相相同同頻頻率率γγ的的光光子子，，而而這這些些光光子子又又會(huì)會(huì)繼繼續(xù)續(xù)““刺刺激激””別別的的亞亞穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)離離子子發(fā)發(fā)出出光光來來，，這這樣樣互互為為因因果果，，連連鎖鎖反反應(yīng)應(yīng)，，在在極極短短的的時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)可可以以使使受受激激原原子子的的能能量量以以同同一一頻頻率率γγ的的單單色色光光輻輻射射出出來來，，形形成成能能量量密密度度很很高高的的激激光光。。4.激激光光的的加加工工原原理理由于于激激光光的的強(qiáng)強(qiáng)度度高高、、方方向向性性好好、、顏顏色色單單純純，，可可以以通通過過一一系系列列的的光光學(xué)學(xué)系系統(tǒng)統(tǒng)把把激激光光束束聚聚焦焦成成一一個(gè)個(gè)極極小小的的光光斑斑（（直直徑徑僅僅有有幾幾微微米米到到幾幾十十微微米米）），，獲獲得得108～1010W/mm2的能能量量密密度度和和10000℃℃以以上上的的高高溫溫，，從從而而能能在在千千分分之之幾幾秒秒甚甚至至更更短短的的時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)，，使使各各種種物物質(zhì)質(zhì)熔熔化化和和氣氣化化，，以以達(dá)達(dá)到到蝕蝕除除被被加加工工工工件件材材料料的的目目的的。。5.激激光光的的加加工工特特點(diǎn)點(diǎn)及及應(yīng)應(yīng)用用激光光加加工工大大多多數(shù)數(shù)基基于于光光對(duì)對(duì)非非透透明明體體材材料料的的作作用用過過程程，，其其特特點(diǎn)點(diǎn)如如下下:（1））激激光光的的光光斑斑小小，，能能進(jìn)進(jìn)行行非非常常細(xì)細(xì)微微的的加加工工。。（2））激激光光的的能能量量密密度度高高，，適適用用于于用用其其他他方方法法難難加加工工的的材材料料。。（3））激激光光加加工工時(shí)時(shí)，，激激光光槍槍體體與與工工件件不不接接觸觸，，加加工工變變形形小小，，熱熱變變形形也也小小。。（4））激激光光能能穿穿過過透透明明體體進(jìn)進(jìn)行行加加工工。。（5））激激光光加加工工與與電電子子束束加加工工相相比比，，不不需需要要真真空空，，也也不不需需要要對(duì)對(duì)X射射線線進(jìn)進(jìn)行行防防護(hù)護(hù)。。因因此此激激光光裝裝置置簡簡單單，，工工作作性性能能良良好好。。目前前激激光光已已用用于于各各種種加加工工領(lǐng)領(lǐng)域域，，例如如:（1））打打孔孔金金剛剛石石模模具具、、鐘鐘表表軸軸承承、、陶陶瓷瓷、、橡橡膠膠、、塑塑料料等等非非金金屬屬以以及及硬硬質(zhì)質(zhì)合合金金、、不不銹銹鋼鋼等等金金屬屬材材料料。。（2））激激光光刻刻錄錄光光盤盤在在盤盤面面上上打打一一系系列列隨隨信信號(hào)號(hào)變變化化的的凹凹坑坑。。（3））切切斷斷各各種種金金屬屬材材料料、、紙紙張張、、布布料料、、皮皮革革、、陶陶瓷瓷、、塑塑料料等等非非金金屬屬。。（4））劃劃線線半半導(dǎo)導(dǎo)體體材材料料、、陶陶瓷瓷等等。。（5））微微調(diào)調(diào)薄薄膜膜和和厚厚膜膜電電路路的的電電阻阻、、石石英英振振子子和和音音叉叉的的頻頻率率，，以以及及鐘鐘表表擺擺輪輪、、微微型型電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)、、汽汽輪輪機(jī)機(jī)的的動(dòng)動(dòng)平平衡衡。。（6））焊焊接接金金屬屬箔箔、、板板、、絲絲、、玻玻璃璃、、硬硬質(zhì)質(zhì)合合金金等等。。（7））表表面面處處理理表表面面淬淬火火等等。。6.激激光光的的種種類類及及加加工工用用激激光光器器激光光根根據(jù)據(jù)其其所所用用的的發(fā)發(fā)光光材材料料不不同同，，可可分分為為固固體體激激光光、、氣氣體體激激光光、、液液體體激激光光和和半半導(dǎo)導(dǎo)體體激激光光等等。。表11-2常常見見加加工工用用激激光光器器11.4.2CO2激激光光切切割割機(jī)機(jī)目前前工工業(yè)業(yè)生生產(chǎn)產(chǎn)中中用用于于大大量量切切割割加加工工的的激激光光切切割割機(jī)機(jī)，，大大多多采采用用CO2氣體體激激光光器器，，而而各各種種細(xì)細(xì)微微、、精精密密零零件件的的切切割割加加工工則則大大多