《工程實踐訓練基礎》課件第7章

7.1電火花加工

7.2電解加工

7.3超聲波加工

7.4高能束流加工

7.1.1電火花加工的原理

電火花加工利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產生的高溫來熔蝕材料，因此又稱放電加工或電蝕加工。電火花加工的工作原理如圖7-1所示，工具和工件與脈沖電源的兩極相接，并均浸在有一定絕緣度的流體介質(通常為煤油或礦物油)中。7.1電?火?花?加?工當兩極在液體介質中靠近時，極間電壓將兩極之間的間隙(由自動調節(jié)裝置可調至0.01～0.05mm)擊穿，而形成了火花放電，放電通道中瞬時產生了大量的熱，由于通道截面積很小，形成的瞬時高溫熱源溫度可達5000～10000℃，使材料表面局部金屬熔化和氣化而被蝕除下來，形成一個微小的凹坑。單個脈沖能使工件表面形成微小凹坑，而無數(shù)個脈沖的積累將使工件上的高點逐漸熔蝕。隨著工具電極不斷地向工件作進給運動，工具電極的形狀便被復制在工件上。加工過程中所產生的金屬微粒，則被流動的工作液流帶走。同時，總能量的一小部分也釋放到工具電極上形成一定的工具損耗。圖7-1電火花加工原理圖(a)加工原理示意圖；(b)、(c)加工表面局部放大圖1—工件；2—脈沖電源；3—自動進給調節(jié)裝置；4—工具；5—工作液；6—過濾器；7—工作液泵；8—被蝕除的材料進行電火花加工應具備如下條件：

(1)工具電極和工件電極之間必須保持一定的間隙。這可由自動進給調節(jié)裝置調節(jié)。間隙可在幾微米至幾百微米之間。如果間隙太小易短路；如果間隙太大，極間電壓不能擊穿兩極間介質而不能形成火花放電。

(2)必須采用脈沖電源。因為火花放電必須是瞬時的脈沖放電，放電延續(xù)一段時間(通常為10－8～10－7s)后，需停歇一段時間，這樣才能使放電所產生的熱量來不及傳導擴散到其余部分，而集中于微小區(qū)域。不連續(xù)放電，可避免像電弧放電引起的表面燒傷，從而保證了加工精度和表面質量。

(3)必須在有一定絕緣性能的工作液中進行火花放電，這有利于產生脈沖性火花放電，并排除放電間隙中的電蝕物，還可以對電極及工件表面起較好的冷卻作用。7.1.2電火花加工的特點

電火花加工具有如下特點：

(1)可加工任何高強度、高硬度、高韌性、高熔點的難切削加工的導電材料，不受被加工材料的物理機械性能的影響，如淬火鋼、硬質合金、不銹鋼、工業(yè)純鐵、導電陶瓷、立方氮化硼、人造聚晶金剛石等。

(2)工具的硬度可以低于被加工材料的硬度。

(3)加工時無顯著機械切削力，工具電極并不回轉，有利于小孔、窄槽、型孔、曲線孔及薄壁零件加工，也適合于精密細微加工。

(4)脈沖參數(shù)可任意調節(jié)，加工中只要更換工具電極或采用階梯形工具電極就可以在同一機床上連續(xù)進行粗、半精和精加工。

(5)通常效率低于切削加工，可先用切削加工作粗加工，再用電火花加工作精加工。

(6)放電過程中有一部分能量消耗于工具電極而導致電極消耗，對成形精度有一定影響。7.1.3電火花加工的應用范圍

電火花加工在各行各業(yè)應用日益廣泛，尤其對一些結構復雜、精度及工藝要求較嚴的工件，在傳統(tǒng)加工方式難以達到要求的情況下，電火花加工是一種有效的加工方法，如穿孔加工、型腔加工、線切割加工、電火花磨削與鏜磨加工、電火花展成加工、表面強化、非金屬電火花加工或用于打印標記、刻字、跑合齒輪嚙合件、取出折斷在零件中的絲錐或鉆頭等。

1．電火花穿孔加工

電火花穿孔加工常指貫通的等截面或變截面的二維型孔的電火花加工，如各種型孔(圓孔、方孔、多邊孔、異形孔)、曲線孔(彎孔、螺旋孔)、小孔、微孔等的加工，如圖7-2所示。圖7-2電火花穿孔加工(a)圓孔；(b)方槽；(c)異形孔；(d)彎孔

2．電火花型腔加工

電火花型腔加工一般指三維型腔和型面加工，如擠壓模、壓鑄模、塑料模及膠木模等型腔的加工及整體式葉輪、葉片等曲面零件的加工。

3．電火花線切割加工

電火花線切割加工簡稱“線切割”，它是通過線狀工具電極按規(guī)定的軌跡與工件間相對運動，切割出所需工件的加工方法。加工時用一根作正反向交替運動的細金屬絲(通常為

0.05～

0.25?mm的鉬絲或黃銅絲)作工具電極。在線電極與工件之間通以脈沖電流且注以工作液介質，線電極一邊卷繞一邊與工件之間發(fā)生火花放電，使工件產生電蝕而進行切割加工。根據(jù)工件與線電極的相對運動，可以加工出各種不同形狀的二維曲線輪廓。如切割內封閉結構，鉬絲先穿過工件上預加工的工藝小孔，再經導輪由儲絲筒帶動作正反向的往復運動。

與電火花成形加工不同的是，線電極在切割時，只有當電極絲和工件之間保持一定的輕微接觸壓力時，才形成火花放電。目前我國生產和使用的主要機種是采用高速往復走絲方式，一般走絲速度為8～10m/s，這也是我國獨有的電火花線切割加工模式。國外主要機種多采用慢速走絲方式，特點是電極絲作低速單向運動，通常走絲速度低于0.2?m/s。線切割機床普遍采用計算機數(shù)字控制(CNC)裝置。

電火花線切割加工與成型穿孔加工比較，有如下特點：

(1)由于加工表面的輪廓是由CNC控制的復合運動所獲得，因此可切割復雜表面。

(2)可加工細微的幾何形狀、切縫和很小的內角半徑。線電極在加工中不斷運動，使單位長度金屬絲損耗較少，對加工精度影響小。

(3)無需特定形狀的工具電極，降低了生產成本及準備工時。

(4)在電參數(shù)相同情況下，比穿孔加工生產率高，自動化程度高，操作使用方便。

(5)加工同樣的工件，其總蝕除量少，材料利用率高，對加工貴重金屬有著重要意義。

(6)線切割的缺點是不能加工盲孔類零件和階梯成形表面。7.2.1電解加工的原理

電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解的原理去除工件上多余的材料，將零件加工成型的一種方法。電解加工示意圖如圖7-3所示。加工時，工件接電源正極(陽極)，按一定形狀要求制成的工具接負極(陰極)，兩極之間保持較小的間隙(通常為0.02～0.7mm)，利用電解液泵在間隙中間通以高速(5～50m/s)流動的電解液，在工件與工具之間施加一定電壓。7.2電解加工圖7-3電解加工示意圖1—直流電源；2—工具陰極；3—工件陽極；4—電解液泵；5—電解液電解加工成型的原理如圖7-4所示，圖中的細豎線表示通過陽極(工件)和陰極(工具)間的電流。豎線的疏密程度表示電流密度的大小。電解加工開始時，工件陽極與工具陰極的形狀不同，工件表面上的各點至工具表面的距離不等，因而各點的電流密度不等。陽極與陰極距離較近的地方通過的電流密度較大，電解液的流速也較高，陽極溶解的速度也就較快，見圖7-4(a)。由于工具相對工件不斷進給，工件表面就不斷被溶解，電解產物不斷被電解液沖走，直至工件表面形成與工具表面基本相似的形狀為止，如圖7-4(b)所示。圖7-4電解加工成型原理圖電解加工過程沒有機械加工中的切削力和切削熱作用，也沒有電火花加工中熱的影響，電解液經過濾可重復使用。

電解加工時電極間的反應是相當復雜的，這主要是因為工件一般不是純金屬，而是各種金屬的合金，其金相組織也不完全一致，所用的電解液往往也不是該金屬鹽的溶液，而且還可能含有多種成分。電解液可分為中性鹽溶液、酸性溶液和堿性溶液三大類，中性鹽溶液的腐蝕性小，使用時較安全，故應用最普遍。最常用的有NaCl、NaNO3和NaClO3三種電解液，下面僅介紹10％～20％的NaCl水溶液作電解液加工低碳鋼工件時，其主要的電化學反應。水溶液：

(工件陽極)離解并與電解液反應：

工具(陰極)反應：

從以上反應可以看出，在電解加工過程中，由于外電源的作用使工件的Fe原子失去電子，以Fe2＋的形式與電解液中的OH－化合生成Fe(OH)2而沉淀。由于Fe(OH)2在水中的溶解度很小，起初為墨綠色的絮狀物，時間一長就逐漸被電解液及空氣中的氧氣氧化生成黃褐色的Fe(OH)3沉淀物。沉淀物不斷被電解液帶走，而陰極不斷得到電子，與水中的H＋結合而游離出氫氣。在整個過程中，僅有工件(陽極)和水逐漸消耗，而工具和NaCl并不消耗。因此在理想情況下，工具可長期使用，電解液不斷過濾干凈并經常補充適量的水，也可長期使用。7.2.2電解加工的特點

電解加工具有如下特點：

(1)不受材料本身強度、硬度和韌性的限制，可加工高強度、高硬度和高韌性等難切削的金屬材料，如淬火鋼、鈦合金、硬質合金、不銹鋼和耐熱合金。

(2)能以簡單的進給運動一次加工出形狀復雜的型面和型腔，如鍛模和葉片。

(3)加工中無切削力和切削熱的作用，所以不產生由此引起的變形和殘余應力、加工硬化、毛刺、飛邊、刀痕等，適合于加工易變形或薄壁零件。

(4)加工過程中工具電極理論上無損耗，可長期使用。

(5)生產率較高，約為電火花加工的5～10倍以上，在某些情況下比切削加工的生產率還高。

(6)電解液對機床有腐蝕作用，電解產物的處理和回收困難。7.2.3電解加工的應用

電解加工主要應用于以下幾個方面。

1．鍛模加工

各種模具的型腔大多采用電火花加工，因為電火花加工的精度比電解加工的精度高，但其生產率低，因此在一些對模具消耗較大、精度要求不太高的礦山機械、農機、拖拉機等所需的鍛模已逐漸采用電解加工。

2．葉片加工

葉片是噴氣發(fā)動機、汽輪機中的重要零件，葉身型面形狀比較復雜，要求精度高，加工批量大，采用機械加工難度大，生產率低，加工周期長。而采用電解加工則不受葉片材料硬度和韌性的限制，在一次行程中就可加工出復雜的葉身型面，生產率高，表面粗糙度小，電解加工整體葉輪在我國已得到普遍應用。

3．電解倒棱去毛刺

機械加工中去毛刺的工作量很大，尤其是去除硬而韌的金屬毛刺，需要很多的人力，電解倒棱去毛刺可以大大提高工效。

此外，電解加工還可以進行深孔的擴孔加工，如各種形狀復雜、尺寸較小的四方、六方、橢圓、半圓等形狀的型孔的不通孔或通孔的加工，以及拋光等。7.3.1超聲波加工的原理

超聲波加工(UltrasonicMachining，USM)是利用工具端面作超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工硬脆材料的一種加工方法，其加工原理如圖7-5所示。加工時在工具頭與工件之間加入液體與磨料混合的懸浮液，并在工具頭振動方向加上一個不大的壓力，超聲波發(fā)生器產生的超聲頻電振蕩通過換能器轉變?yōu)槌曨l的機械振動，變幅桿將振幅放大到0.01～

0.15mm，再傳給工具，并驅動工具端面作超聲振動，迫使懸浮液中的懸浮磨料在工具頭的超聲振動下以很快的速度不斷撞擊拋磨被加工表面，把加工區(qū)域的材料粉碎成很細的微粒，從材料上被打擊下來。7.3超?聲?波?加?工雖然每次打擊下來的材料不多，但由于每秒鐘打擊16000次以上，因此仍存在一定的加工速度。與此同時，懸浮液受工具端部的超聲振動作用而產生的液壓沖擊和空化現(xiàn)象促使液體鉆入被加工材料的裂隙處，加速了破壞作用，而液壓沖擊也使懸浮工作液在加工間隙中強迫循環(huán)，使變鈍的磨料及時得到更新。圖7-5超聲波加工原理由此可見，超聲波加工是磨料在超聲波振動作用下的機械撞擊和拋磨作用與超聲波空化作用的綜合結果，其中磨料的連續(xù)沖擊是主要的。

所謂空化作用是指當工具端面以很大的加速度離開工件表面時，加工間隙內形成負壓和局部真空，在液體內形成很多微空腔，當工具端面以很大的加速度接近工件表面時，空泡閉合引起極強的液壓沖擊波，可以強化加工過程。7.3.2超聲波加工的特點

超聲波加工具有如下特點：

(1)適合于加工各種硬脆材料，特別是一些不導電的非金屬材料如玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石、金剛石及各種半導體等，對導電的硬質金屬材料如淬火鋼、硬質合金也能加工，但生產率低。

(2)工件表面的宏觀切削力很小，切削應力和切削熱更小，可獲得較高的加工精度(尺寸精度可達0.005～0.02mm)和較低的表面粗糙度(Ra值為0.05～0.2μm)，被加工表面無殘余應力、燒傷等現(xiàn)象，也適合于加工薄壁、窄縫和低剛度零件。

(3)在加工過程中不需要工具和工件作比較復雜的相對運動，因此易于加工各種復雜形狀的型孔、型腔和成型表面等，超聲波加工設備結構一般比較簡單，操作維修方便。

(4)工具可用較軟的材料做成較復雜的形狀。7.3.3超聲波加工的應用

超聲波加工的生產率雖然比電火花加工和電解加工低，但其加工精度和表面質量都優(yōu)于它們，更重要的是超聲波加工可以加工它們難以加工的半導體和非金屬的硬脆材料如玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石、金剛石等，而且對于電火花加工后的一些淬火鋼、硬質合金沖模、拉絲模、塑料模等，最后還經常用超聲波作拋磨、光整加工。

1.型孔和型腔的加工

超聲波目前主要應用在脆硬材料的圓孔、型孔、型腔、套料、微細孔等的加工，如圖7-6所示。圖7-6型孔與型腔加工(a)加工圓孔；(b)加工異形孔；(c)加工型腔；(d)套料；(e)雕刻；(f)研拋金剛石拉絲模

2.切割加工

對于難以用普通加工方法切割的脆硬材料如陶瓷、石英、硅、寶石等用超聲波加工具有切片薄、切口窄、精度高、生產率高、經濟性好等優(yōu)點。

3.超聲波清洗

其原理主要是基于清洗液在超聲波作用下產生空化效應的結果?？栈a生的強烈沖擊液直接作用到被清洗的部位，使污物遭到破壞，并從被清洗表面脫落下來。此方法主要用于幾何形狀復雜、清洗質量要求高而用其他方法清洗效果差的中、小精密零件，特別是工件上的深小孔、微孔、彎孔、盲孔、溝槽、窄縫等部位的精清洗，其生產率和凈化率都很高。目前超聲波清洗主要在半導體和集成電路元件、儀器儀表零件、電真空器件、光學零件、醫(yī)療器械等的清洗中應用。

4．超聲波焊接

超聲波焊接就是利用超聲波振動作用去除工件表面的氧化膜，使工件露出本體表面，使兩個被焊工件表面在高速振動撞擊下摩擦發(fā)熱并親和粘在一起。它可以焊接尼龍、塑料及表面易生成氧化膜的鋁制品，還可以在陶瓷等非金屬表面掛錫、掛銀，從而改善這些材料的可焊性。

5．復合加工

在超聲波加工硬質合金、耐熱合金等硬質金屬材料時加工速度低，工具損耗大，為了提高加工速度和降低工具損耗，采用超聲波、電解加工或電火花加工相結合來加工噴油嘴、噴絲板上的孔或窄縫，這樣可大大提高生產率和質量。還可以利用超聲波振動來研磨拋光電火花加工或電解加工之后的模具表面和拉絲模小孔使表面粗糙度進一步降低。另外在切削加工中(例如對耐熱鋼、不銹鋼等硬韌材料進行車削、鉆孔、攻螺紋時)引入超聲波振動，可以降低切削力，降低表面粗糙度值，延長刀具使用壽命及提高生產率等。7.4.1激光加工

1.激光加工的原理

激光加工(LaserBeamMachining，LBM)中，激光與普通光相比具有強度高、方向性好、相干性和單色性好等特點，通過光學系統(tǒng)將激光束聚焦成尺寸與光波波長相近的極小光斑，其功率密度可達107～1011W/cm2，溫度可達一萬攝氏度，將材料在瞬間(10－3s)熔化和蒸發(fā)，工件表面不斷吸收激光能量，凹坑處的金屬蒸汽迅速膨脹，壓力猛然增大，熔融物被產生的強烈沖擊波噴濺出去。所以說激光加工是在光熱效應下產生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程。7.4高能束流加工圖7-7為固體激光打孔的加工原理圖。激光器是激光加工設備的核心，它能把電能轉換成激光束輸出。常用的激光器有固體和氣體兩大類。固體激光器常由主體光泵(激勵源)及諧振腔(由全反射鏡和半反射鏡組成)、工作物質(一些發(fā)光材料如釔鋁石榴石、紅寶石、釹玻璃等)、聚光器、聚焦透鏡等組成。圖7-7中激光器的工作物質為釔鋁石榴石，當其受激勵泵(脈沖氙燈)的激發(fā)后，其粒子由低能級激發(fā)到高能級，在一定條件下，少量激發(fā)粒子受激輻射躍遷使得光放大，然后通過諧振腔內的全反射鏡和部分反射鏡的反饋作用產生振蕩，此時由諧振腔的一端輸出激光。由激光器發(fā)射的激光再通過透鏡聚焦形成高能光束照射到工件的加工表面，即可對工件進行加工。圖7-7固體激光器中激光的產生與加工原理

2.激光加工的特點

激光加工具有如下特點：

(1)激光加工屬非接觸加工，無明顯機械力，也無工具損耗，工件不變形，加工速度快，熱影響區(qū)小，可達高精度加工，易實現(xiàn)自動化。

(2)因功率密度是所有加工方法中最高的，所以不受材料限制，幾乎可加工任何金屬與非金屬材料。

(3)激光加工可通過惰性氣體、空氣或透明介質對工件進行加工，如可通過玻璃對隔離室內的工件進行加工或對真空管內的工件進行焊接。

(4)激光可聚焦形成微米級光斑，輸出功率大小可調節(jié)，常用于精密細微加工，最高加工精度可達0.001mm，表面粗糙度Ra值可達0.1～0.4μm。

(5)能源消耗少，無加工污染，在節(jié)能、環(huán)保等方面有較大優(yōu)勢。

3.激光加工的應用范圍

激光加工主要應用于以下幾個方面。

1)激光打孔

激光打孔主要用于特殊材料或特殊工件上的孔加工，如儀表中的寶石軸承、陶瓷、玻璃、金剛石拉絲模等非金屬材料和硬質合金、不銹鋼等金屬材料的細微孔的加工。激光打孔的效率非常高，打孔時間甚至可縮短至傳統(tǒng)切削加工的百分之一以下，使生產率大大提高。激光打孔的尺寸公差等級可達IT7，表面粗糙度Ra值可達0.08～0.16μm。

2)激光焊接

激光焊接是以聚焦的激光束作為能源的特種熔化焊接方法。焊接用激光器有YAG固體激光器和CO2氣體激光器，此外還有CO激光器、半導體激光器和準分子激光器等。激光器利用原子受激輻射的原理，使物質受激而產生波長均一、方向一致和強度非常高的光束，經聚焦后，激光束的能量更為集中，能量密度可達105～107W/cm2。如將焦點調節(jié)到焊件結合處，光能迅速轉換成熱能，使金屬瞬間熔化，冷卻凝固后成為焊縫。

3)激光切割

激光切割是利用聚焦以后的高功率密度(105～107W/cm2)激光束連續(xù)照射工件，而光束能量以及活性氣體可輔助切割過程。附加的化學反應熱能均被材料吸收，引起照射點材料溫度急劇上升，到達沸點后材料開始汽化，并形成孔洞，且光束與工件相對移動，使材料形成切縫，切縫處熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

激光切割是激光加工中應用最廣泛的一種，主要由于其切割速度快、質量高、省材料、熱影響區(qū)小、變形小、無刀具磨損、沒有接觸能量損耗、噪音小、易實現(xiàn)自動化，而且還可穿透玻璃切割真空管內的燈絲。由于以上諸多優(yōu)點，激光切割深受各制造領域歡迎，不足之處是其一次性投資較大，且切割深度受限。

4)激光表面熱處理

當激光能量密度在103～105W/cm2左右時，對工件表面進行掃描，并在極短的時間內使工件加熱到相變溫度(由掃描速度決定時間長短)，工件表層由于熱量迅速向內傳導快速冷卻，實現(xiàn)了工件表層材料的相變硬化(激光淬火)。

與其他表面熱處理比較，激光熱處理工藝簡單，生產率高，工藝過程易實現(xiàn)自動化；一般無須冷卻介質，對環(huán)境無污染，對工件表面加熱快、冷卻快，達到的硬度比常溫淬火高約15％～20％；耗能少，工件變形小，適合精密局部表面硬化及內孔或形狀復雜零件表面的局部硬化處理。但激光表面熱處理設備費用高，工件表面硬化深度受限，因而不適合大負荷的重型零件。

5)其他應用

近年來，各行業(yè)中對激光合金化、激光拋光、激光沖擊硬化法、激光清洗模具技術也在不斷深入研究及應用中。圖7-8電子束加工原理圖1—發(fā)射陰極；2—控制柵極；3—加速陽極；4—聚焦系統(tǒng)；5—電子束斑點；6—工件；7—工作臺7.4.2電子束和離子束加工

近年來在精密微細加工方面發(fā)展較快的新興特種加工為電子束和離子束加工。電子束多用于打孔、焊接、光刻加工等；離子束則主要用于刻蝕、鍍膜及離子注入等。

1.電子束加工

1)電子束加工原理

電子束加工(ElectronBeamMachining，EBM)是在真空條件下，利用電子槍中產生的電子經加速、聚焦后能量密度為106～109W/cm2的極細束流高速沖擊到工件表面上極小的部位，并在幾分之一微秒時間內，其能量大部分轉換為熱能，使工件被沖擊部位的材料達到幾千攝氏度，致使材料局部熔化或蒸發(fā)，來去除材料。圖7-8為電子束加工原理示意圖。

2)電子束加工的特點

電子束加工具有如下特點：

(1)高功率密度。電子束半徑可達到微米級，因此使照射材料表面溫度高達數(shù)千攝氏度，致使材料熔化和汽化，因此去除材料主要靠瞬時蒸發(fā)。由于電子束加工屬非接觸式加工，工件不受機械力作用，很少產生宏觀應力變形，同時也不存在工具損耗問題。

(2)電子束強度、位置、聚焦可精確控制，強度和束斑大小控制誤差可達1％以下，位置的控制準確度可達0.1μm，電子束通過磁場和電場可在工件上以任何速度行進，便于自動化控制。

(3)環(huán)境污染少。由于電子束加工在真空環(huán)境(真空度為10－4～10－2Pa)下進行，使加工部位不受污染，不易氧化，適合加工純度要求很高的半導體材料及易氧化的金屬材料。

3)電子束加工的應用范圍

電子束加工據(jù)其功率密度和能量注入時間的不同，可分別用于打孔、切割、焊接、蝕刻、熱處理和光刻等加工。

(1)電子束打孔。電子束可用來加工不銹鋼、耐熱鋼、寶石、陶瓷、玻璃等各種材料上的小孔和深孔。其最小加工直徑可達0.003mm，最大深徑比可達10。如機翼吸附屏的孔、噴氣發(fā)動機套上的冷卻孔，此類孔數(shù)量巨大(高達數(shù)百萬)，且孔徑微小，密度連續(xù)分布而孔徑也有變化，非常適合用電子束打孔，另外還可在塑料和人造革上打許多微孔，令其像真皮一樣具有透氣性。

一些合成纖維為增加透氣性和彈性，其噴絲頭型孔往往制成異形孔截面(如圖7-9)。可利用脈沖電子束對圖形掃描制出。除此之外還可憑借偏轉磁場的變化使電子束在工件內偏轉方向加工出彎曲的孔，如圖7-10(c)和(d)所示。圖7-9用電子束加工的孔圖7-10電子束加工曲面、彎孔1—工件；2—工件運動方向；3—電子束

(2)電子束切割。電子束可對各種材料進行切割，切口寬度僅有3～6μm。利用電子束再配合工件的相對運動，可加工所需要的曲面(如圖7-10(a)和(b))。

(3)光刻。當使用低能量密度的電子束照射高分子材料時，將使材料分子鏈被切斷或重新組合，引起分子量的變化即產生潛象，再將其浸入溶劑中將潛象顯影出來。把這種方法與其他處理工藝結合使用，可實現(xiàn)在金屬掩膜或材料表面上刻槽。

(4)其他應用。用計算機控制，可對陶瓷、半導體或金屬材料進行電子刻蝕加工、異種金屬焊接、電子束熱處理等。

2.離子束加工

1)離子束加工原理

與電子束加工類似，離子束加工(IonBeamMachining，IBM)也是在真空條件下利用離子源(離子槍)產生的離子經加速聚焦形成高能的離子束流投射到工件表面，