机械制造基础——加工方法
一.零件成型原理：
减材成型：切削加工（车，铣，刨，磨，钻，镗）
特种加工：电能，光能，化学能等方法完成材料去除（激光，电火花，超声波）
等材成型：铸造，锻造，模具成型，冲压成型
增材成型：电镀，化学镀，喷涂，3D打印
主流增材制造技术：
光固化（SLA）：光敏树脂
选择性激光烧结/熔化(SLS/SLM)
熔融堆积法（FDM）
二.切削加工方法
车削：
运动构成：工件旋转，刀具进给
加工精度：一般为IT8-IT7,表面粗糙度：Ra=6.3-1.6μm，精车可达到IT6-IT5,精粗糙度可达到Ra=0.4-0.1
加工特征：车中心孔，钻孔，车孔，铰孔，车锥孔，车端面，车外圆，车短外锥，车长外锥，车螺纹，攻螺纹，车成形面，车槽，滚花
刨削：
运动构成：刀具的往复直线运动为切削主运动
特点：速度不高，生产效率低，平稳，适合单件小批量加工
加工精度：IT8-IT7，Ra=3.2-1.6μm
机床：牛头刨床（单件生产，加工中小型工件），龙门刨床（加工大型工件，精度和效率高于牛头刨床）插床（立式牛头刨床，加工键槽等内表面）
铣削（顺铣，逆铣）：
运动构成：刀具旋转运动为主运动，工件本身不动，由机床的工作台完成进给运动
加工特点：生产效率高，散热条件好，切削易产生振动，刀具磨损和破损比较严重
钻削：
运动构成：钻头的旋转运动为主切削运动
加工精度：IT13-11，Ra=12.5-0.8
加工特点：排屑困难，加工温度高
钻孔方式：
钻头旋转，工件不动（钻，镗床）
钻头不动，工件旋转（车床）
在钻孔之后，可以经过扩孔和铰孔提高精度，IT9-IT8,Ra=1.6-0.4
扩孔：扩大孔径，提高孔的质量
铰孔：孔的精加工方法，切削，刮削，挤压，摩擦的结果
机床：台式钻床（小孔），立式钻床（较大孔），摇臂钻床（大工件孔）
镗削：
运动构成：
镗床：镗刀随镗杆转动，形成主切削运动，而工件不动
车床：工件旋转，形成主切削运动，而车刀不动
加工精度：IT10-8, Ra=3.2-0.8μm
齿面加工：
齿面加工方法：
成形法：普通铣床和成形铣刀，刀具的旋转运动和直线运动
展成法（范成法）：
机床：滚齿机，插齿机
运动：滚刀的旋转运动和工件的旋转运动展成实现
复杂曲面加工：
数控铣：曲面是通过球头铣刀逐点按照曲面坐标值加工而成，在编制数控程序时，要考虑刀具的半径补偿
磨削：
运动构成：主运动时砂轮的旋转运动
特点：磨粒对工件表面进行切削，刻削和滑擦三种作用的综合
砂轮组成：由磨料和年粘合剂经压坯，干燥，焙烧形成
三.特种加工方法
特种加工方法：利用化学，物理或电化学方法对工件材料进行去除的一系列加工方法的总称
应用范围：适合加工高硬度，高强度，高脆性和高熔点的各种难加工材料零件的加工，具有较低刚度或者复杂曲面形状的特殊零件的加工等
常用方法：
电火花加工：利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电产生的高温溶蚀工件材料获得工件成形
特点：不与工件直接接触，没有切削力作用，对机床加工系统的刚度要求不高，可加工任何导电材料工件，不受材料强度，硬度和脆性影响，可以实现难加工材料的加工
分类：
电火花成形/穿孔：用具有一定形状的电极工具（石墨，铜）进行加工
电火花切割：用细丝（钨丝，钼丝）电极加工二维轮廓形状
加工零件：型孔，曲线孔，微小孔，刻写，打印铭牌
电解加工：利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成形加工的一种方法，又称为电化学加工
特点：能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或型腔，可加工难加工材料，生产效率高，约为电火花加工的5-10倍，无切削力或切削热，适于易变形或薄壁零件的加工，平均加工差可达到+-0.1mm左右
附属设备得多，污染环境
应用范围：主要用于加工型孔，型腔，复杂型面，小直径深孔，膛线以及进行去毛刺，刻印等
激光加工：
通过光学系统将激光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，使材料瞬间几句熔化，并产生强烈的冲击波，使熔化的物质爆炸式的喷射去除
特点:不需要加工工具，几乎对任何难加工的金属和非金属财力哦啊都可以进行加工，非接触加工，工件无受力变形，热变形小
与激光加工类似的方法：电子束加工，离子束加工
超声加工：
利用超声频振动的工具断面冲击工作液中悬浮磨粒，由磨粒对工件表面撞击抛磨来实现对工件加工的一种方法
适合加工硬脆材料，特别是电火花和点解加工无法加工的不导电材料和半导体材料，对于导电的硬质合金等也能加工，但是加工效率低
加工质量好，尺寸精度0.05-0.01mm，表面粗糙度0.4-0.1μm
用途：适用于各种型孔，型腔以及成型表面等
高压水射流加工：
利用增压器将水加压，达到10Mpa-400Mpa，甚至更高的压力，高压水从细小的喷嘴（直径0.15-0.35mm）喷射而出，将压力能转换为动能，从而形成高速射流
分类：
纯水射流：介质仅为结晶水，加工能力较低，仅能切割较薄的零件，设备相对简单，使用成本较低
磨料水射流：在水中添加了磨料（橄榄石，石榴石，氧化铝）增加了水流质量，因而其动能进一步增大，但是磨损严重，使用成本高
磁流变抛光：
适用于抛光任何几何形状的光学零件，加工速度快，效率高，表面质量高，表面粗糙度可达纳米级别