特种加工的优势与发展

1、论文导读：随着现代工业发展（和科学实验）的需要。传统加工由于自身的加工特点。种新的加工方法特种加工技术的出现填报了这一空缺。关键词：特种加工，传统加工，优势，发展随着现代工业发展（,和科学实验）的需要，许多领域要求尖端科学技术产品向高精度、高性能、小型化等方向发展，使用的材料越来越难加工，硬度高、脆性好的难切削材料应用日益广泛，一些制造精密、形状复杂和结构特殊的零,件需求也在日益增加，对加工制造技术提出了更高的要求，传统加工由于自身的加工特点，致使其已经不能完全满足加工需要。这时，一种新的加工方法,特种加工技术的出现填报了这一空缺。所谓特种加工，是指一种利用化学、电、声、光能对金属或非金属材料

2、进行加工的方法，特别适用于加工复杂、微细表面,和低刚度零件。其工作原理不同于传统的机械切削方法，即加工过程中工件与所用工具之间没有明显的切削力，工具材料的硬度也可以低于工件材料的硬度。特种加工技术在国内外各行各业的应用中取得了巨大,成效，它们有着各自的特点，使特殊材料或特殊结构工件的加工工艺性发生了根本变化，解决了传统加工方法所遇到的一些难题，已经成为现代工业领域中不可缺少的重要加工手段和关键制造技术。一、特种加,工 传统的切削加工的本质与特点：一是刀具材料比工件材料有更高的硬度：二是靠机械能切除工件上多余的材料。论文发表，传统加工。可随着科学技术的飞速发展，一些尖端科学和新兴工业领域的许多设

3、备,要求在各种工况下工作，各种具有特殊物理、机械性能的材料愈来愈多地被使用，有些材料的硬度已超过现有刀具材料的硬度，使用普通刀具已无法加工。论文发表，传统加工。此外，各种形状复杂、尺寸精密,微小或特大、难以处理的薄壁或弹性元件等应用亦愈来愈多，在零件的结构工艺性上对制造加工技术提出了更加高的要求，这是传统的加工方法无法实现的。论文发表，传统加工。为此，研发人员一方面通过研,究高效加工刀具和刀具材料、研制新型自动机床等途径，进一步改善切削状态，提高切削加工水平；另一方面，则突破传统加工方式的束缚，探索新的加工方法，于是本质上区别于传统加工的特种加工便应运而,生，主要的特种加工技术有： (一)电火

4、花加工，电火花加工是基于工具和工件正、负极之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的加工要求。它的主要,优点是（1）适合于难切削材料的加工，材料的可加工性主要取决于材料的导电性及导热性。(2)可以加工复杂形状的零件，低刚度微细加工。它当然也有一些不足，如一般只能加工金属等导电材料、加工速,度比较慢、存在电极损耗 （二）线切割加工，电火花线切割加工是利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。它与电火花加工相比具有不同之处，（1）电极工具直,径细小，加工参数的范围较小，但可加工微细孔；（2）采用水或水基工作液，不会引燃起

5、火；（3）一般没有稳定电弧放电状态；（4）电极与工件间存在“疏松接触”式轻压放电现象；（5）省去成形电极,，采用移动的长电极丝进行加工，单位电极丝的损耗小，对加工精度影响比较小。（三）电化学加工，电化学加工是利用阴、阳电极表面发生得失电子的化学反应，阳极上电解蚀除，阴极上电镀沉积。电解加工,具有以下优点：（1）加工范围广，不受金属材料本身力学性能限制；（2）生产效率高；（3）可达到较好的表面粗糙度；（4）加工时不存在机械切削力，不会变形等；（5）阴极工具不会损耗。其主要弱,点有加工稳定性差、不适合单件加工、占地面积较大、电解物可能污染环境。（四）激光加工，激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在

6、焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工各种材料，激光是可控,的单色光，强度高，能量密度大，可在空气介质中高速加工各种材料。它的特点是:(1)加工面广，高硬度材料如：陶瓷、金刚石等；（2）激光光斑可聚焦到微米级，加工精度高；（3）加工时没有接触，,没有变形和工具损耗；（4）加工装置比较简单。不足之处是对表面光泽或透明材料加工时要进行色化或打毛处理；加工时可能有飞溅物等。（五）超声加工，超声加工有时也称超声波加工（超声波频率高达1,6000HZ以上、波段短且能量大），它是利用工具端面作超声频振动，通过模料悬浮液加工脆硬材料，它的特点是（1）适合加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料；（2）

7、超声加工机床的结构简,单操作、维修方便；（3）加工质量高，且可加工薄壁、窄缝、低刚度零件。二、特种加工对传统加工的补充特种加工一定程度上是对传统机械切削加工的补充，它拓展了传统机械加工的应用领域，特别适用于,难加工材料(硬、脆、软、韧)和复杂形状零件(复杂曲面、深孔、窄缝、薄壁等)的加工。这时使用特种加工，提高了生产加工能力，同时具有较高的经济效益，线切割等大量的特种加工技术已经在模具制造,领域广泛应用。论文发表，传统加工。特种加工技术的优势有(1)特种加工所使用工具(电极或刀具)的硬度可以低于被加工材料的硬度（某些特种加工方法无须用工具），如电火花加工、电解加工使用的电,极硬度低于工件的硬度

8、，因而解决了特殊材料的可加工性。论文发表，传统加工。(2)特种加工完全不同于传统机械切削加工机理，使它避开了传统加工设备及工具等限制，简化了加工过程，能够完成各种复,杂型腔、曲面、微小孔和窄缝的加工，改善了特殊结构零件的结构工艺性。论文发表，传统加工。(3)很多特种加工过程中工具与工件之间不接触或间接接触。因此不存在明显的机械切削力，工件很少产生机,械变形和热变形，加上细微的加工余量，故大大提高了零件加工的尺寸精度和表面精度。(4)一些特种加工在某些应用中具有经济实用、快速高效及加工过程易于自动化的特点，因而降低了产品的制造成本，,提高了产品的生产率。三、特种加工的发展特种加工的特点与广泛应用已经引起了机械制造工艺技术领域的很多变革：（1）提高了材料的可加工性，材料的可加工性不再与硬度、强度、脆性等直接关系；（2,）改变了零件的传统加工工艺路线，不必考虑淬火安排的前后问题；（3）改变了产品结构的传统设计，一些分体加工可以采用整体结构；（4）对传统的结构工艺性重新评价，方孔、窄缝并非不允许出现。虽,然特种加工已解决了传统机械切削方法所遇到的诸多问题，在提高加工能力、产品质量、生产效率和经济效益上显示出巨大的优越性，但目前仍存在一些问题。1、一些加工设备所需投资大、使用维修费用高。,2、加工过程中废液的排放不当会造成