特种加工技术及其在实践中应用探究

1、特种加工技术及其在实践中应用探究摘要：在对特种加工技术的分类和适用范 后，对机械特种加工技术、热特种加工技术和电气特种加工 技术在实践中的运用进行了分析，包括这些技术的优点、适 用作业以及发展趋势。关键词：特种加工技术技术运用1. 引言特种加工技术与使用刀具和磨具等切除多余材料的加 工方法不一样，它不是传统意义上的材料加工方法，它是对 传统加工方法的改进和补充。所谓的特种加工技术是直接利 用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结 合机械能对工件进行的加工技术。对于高硬度材料和复杂形 状、精密微细的特殊零件，特种加工有很大的适用性和发展 潜力，在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机、航天

2、器和微 电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。本文接下来将 对特种加工技术的分类及在实践中的运用进行研究。2. 特种加工技术的分类及其适用范围2. 1机械特种加工技术。机械特种加工技术与切削加工 这种传统的加工方法不同，它对于材料的处理是结合机械进 行热能等加工。在实际运用中，发展出了多种有所差别的机 械特种加工技术，包括液力加工技术、磨料流动加工技术、 低应力磨削加工技术、磨料喷射加工技术、热辅助加工技术、 喷水加工技术、超声波加工技术以及全成型加工技术这8种 类别。机械加工技术在切割、抛光、研磨、去毛刺、穿孔、 拉削、磨削和套料等加工领域尤其适用。2.2热特种加工技术。热特种加工技术在应

3、用中不断完 善和发展，到今天已经发出了以下几种不同的方法：电子束 加工技术、电火花磨削加工技术、电火花线切割技术、电火 花成型加工技术、电火花切割技术、等离子束加工技术、激 光加工技术。在应用中，热特种加工技术也有其适用的范畴, 一般来讲，钻孔、车削、磨削、成型、切割、划线和开割等 加工适合采用热特种加工技术。2. 3电气特种加工技术。这通常又被叫做电化学加工或 者电解加工，在运用这种方法的过程中，需要将加工对象置 于直流电场或者电解溶液中进行阴极溶解这种电化学反应， 从而达到对金属工件进行加工的目的。电气特种加工技术也 不是一种单一的方法，它同样有很多不同的方法。在工业加 工实践中，人们总结

4、出了以下多种不同的电气特种加工技 术：成型管电解加工技术、电解液冲刷加工技术、电化学纸 磨加工技术、电化学削平加工技术、电化学放电磨削加工技 术、电化学抛光加工技术和电化学去毛刺加工技术等。通过 实践经验的总结，人们发现电气特种加工技术尤其适用于以 下加工：车削、成型、磨削、去毛刺、抛光和纸磨。2.4化学特种加工技术。这是一种利用化学热和化学腐 蚀等来对工件进行加工的特种加工技术。这种特种加工技术 在实践中运用比较少，常见的有以下几种：热化学加工技术、 光化学加工技术、电抛光加工技术和化学加工技术等。化学 特种加工技术尤其适用于以下加工范畴：腐蚀、削平、去毛 刺、抛光和飞边。3. 特种加工技术

5、在实践中的运用3. 1机械特种加工技术的运用。磨料水喷射加工技术在 玻璃行业得到了广泛运用，并且在实践中已臻于完善。具体 应用过程中，需要使用具备特定压力（如100n/cm2）和特定 速度（如300m/s）的磨料水来对工件进行喷射加工，从而完 成加工目的。这种技术在对航空材料进行加工的过程中表现 得十分优良，如6轴龙机器人可以进行多方向多部位同时作 业，而这正是磨料水喷射加工技术的优点之一。另外，磨料 水喷射加工技术的应用不需要对工件进行去毛刺工作，而其 他方法（如激光束切割法）则需要进行去毛刺先行处理，否 则便难以进行进一步加工；磨料水喷射加工技术的另外一个 优点是它可以完成对工件所有部位的

6、加工，而这是许多工具 所不能达到的（如复杂型面的加工和盲孔的加工）。激光辅助加工技术要比单纯的激光加工要更能满足精 度要求，因为它综合考虑了切削变形、化学变化和温度等多 种技术参数。以二氧化碳激光器为例，将该设备安装在车床 上以后，激光束的能量能够保持在刀刃前面，对大面积的工 件表面进行加热处理，从而使得紧接着的后续切削更加顺利 地进行。3.2电气特种加工技术。这种技术的核心是要利用电化 学阳极溶解来对工件进行加工。在实际应用中，电溶解冲刷 技术适用于对孔径较小（一般在5mni以下）且深的工件进行 加工，比如，对齿轮、花键和合金叶片等机械零件的成型加 工；电解磨削加工与电解研磨加工这两种方法适

7、合用于对硬 质合金工件的加工，其加工效率要比其他方法（如机械磨削） 高3倍以上，而且粗糙度也更符合工艺要求（表面粗糙度ra 可以控制在0. 16um以下）。在应用中，人们发现了电气加工技术的一个弱点，那就 是它的加工精度很难控制，并且要相对低于其他特种加工技 术。为此，人们探索出了改进方法，比如利用非线性电解液 或者震动进给可以改善加工精度。尽管可以解决加工精度问 题，但是，人们发现电解液对工件和机床的腐蚀问题很难得 到解决，这影响到了电气加工技术的运用推广。3. 3热特种加工技术的运用。这类技术在工业加工实践 中的运用较为广泛，技术本身也较为成熟。如电火花放电加 工技术在切割、打孔、焊接、微

8、加工和焊接等领域的运用十 分普遍，甚至可以说是不可缺少的一项技术。它可以对特殊 性能的材料及有特殊结构特点的工件（如微细、微精、薄壁 的零件）进行加工处理。这方面以美国通用公司釆用的复合 铜丝为典型，这种铜丝的外层是石墨、中间层（过渡层）是 氧化物，芯子是铜丝。使用这种铜丝进行电火花放电加工作 业可以将线切割速度提高约30%o近年来，电火花放电加工 技术朝着高速度、高精度和高自动化这个趋势发展。电子束加工技术作为热特种加工技术中的重要一种，近 年来的发展速度也很快。到今天，它在精微、涂膜、曝光、 焊接、热处理和辐照等作业中的运用十分广泛。以德国的连 续式电子束带钢镀膜设备为例，通过400mm的镀膜钢带和1mm 以下的双层镀铝，可以实现200m/min的镀膜速度；而电子 帘加速器在辐照加工中的运用则已经普及。从这项技术的趋 势来看，未来的电子束加工技术会具备更高的精度和更高的 功率，而且微细化和自动化也将得到进一步提高。4. 结束语特种加工技术在提升被加工工件的精度方面具有明显 的优势，它必将得到更加广泛的运用。不论