现代机械制造的工艺资源探微范文

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1.特种加工的分类

特种加工没有统一的分类方法，在分类标准上面，特种加工是按照其所利用能量形式来进行分类的，按其主要加工作用能量形式、作用机理分类如下：

（1）电能、热能的熔化、气化：对导电材料①电火花成型、穿孔；②电火花线切割；对任何材料③电子束打孔、焊接、刻蚀；④离子束蚀刻、镀覆、注入；⑤等离子弧切割、喷涂。（2）电化学能：对任何导电材料①金属离子阳极溶解的电解成型、刻字、抛光；②金属离子阳极溶解、磨削的电解研磨、绗磨；③金属离子阴极沉淀电铸精密细微复制和涂镀的刷镀、电镀。

（3）化学能：腐蚀金属材料①化学铣削的减厚、薄件成型；②化学抛光；③光化学腐蚀的光刻线。

（4）声能、机械能的磨料高频撞击：对任何脆性材料，超声波切割、打孔、焊接。

（5）光能、热能：对任何材料的熔化、气化①激光切割、打孔、焊接；②激光打标记；对任何材料的熔化、相变，激光表面热处理及表面改性。

（6）动能：冲击（剥离）水射流切割各种薄软材料。

（7）磁能：对导磁材料电磁成形。

（8）复合能：增材加工①光聚合的光敏树脂液相固化快速成形；②选着性粉末烧结快速成型；③分层黏结的薄片分层叠加快速成型；④热熔堆积的熔丝堆积快速成型；对金属材料①液电效应的液中放电成型；②火药爆炸冲击成型、焊接、硬化。在实际工作中，比较常用的特种加工方法包括电火花加工、电解加工、激光加工、电子束加工、激光加工、超声波加工等等。

2.特种加工的特点

特种加工的特点：直接利用电能、光能、声能或者是几种能量复合形式去除金属材料；一般不受加工材料物理性能制约；能够获得较高的表面光洁度；加工没有机械力；加工中可以实现能量的组合和转换，能方便的实现自动化操作和控制；主要适应三维复杂表面、细微表面、窄缝、微小孔等零件的加工。

3.特种加工的方法

特种加工主要方法如下：（1）电火花加工：属较成熟的工艺，是制造模具的主要方法，能够对切削加工难和复杂工件进行加工。主要用于难切削材料，如硬质合金和淬火钢。（2）电解加工：是通过电化学阳极溶解作用来腐蚀金属，在加工中无机械力，工件不会变形和出现残余应力。主要用于加工易变形零件或薄壁件。（3）激光加工：是运用能量密度很高的激光束照射到工件加工面，使工件发生融化或蒸发，使工件材料熔合，对工件进行焊接。激光加工的功率密度高，能够对金属材料和非金属材料加工。激光加工属无接触的加工，不用刀具，不产生机械变形和工具损耗。

4.特种加工的运用

特种加工在机械加工中有着较为广泛的运用。

4.1电气特种加工是利用电化学原理对工件进行成型加工，称电化学加工或电解加工。比如：电化学抛光、电解磨削、电解液冲刷加工等。在实际加工中主要适用范围，如，车削、磨削、成型、抛光、型面、型孔等。

4.2机械特种加工与传统的切削加工明显不同，是直接用机械能或是间接运用声能、热能、电化学能等进行加工。加工方法多样，可分为超声波加工、磨料喷射加工、热辅助加工、低应力加工等。在实际加工中主要适用范围，包括穿孔、切割、拉削、磨削、研磨等。

4.3化学特种加工是使用化学溶液酸、碱、等对金属化学反应，使金属腐蚀溶解，改变工件的尺寸和形状。它主要分为化学、光化学、热化学加工等等。在实际加工中主要适用范围，包括化学铣切加工、照相制版加工、光刻加工、刻蚀加工等。

4.4热特种加工是运用电火花放电、激光束、电子束、等离子束产生热量来熔蚀，来进行加工。加工方法多样。

5.特种加工变革了机械制造工艺

5.1特种加工延展了可加工材料特种加工可加工的材料范围，从普通材料到超硬材料和特殊材料，材料的可加工性不再与材料的硬度、强度、韧性、脆性等有关系。传统上难加工的硬质合金、淬火钢、金刚石、石英、玻璃、陶瓷等材料，可用激光、电火花、电解、超声波等特种加工来加工。相对电火花、线切割来说，淬火钢比未淬火钢更易加工。

5.2特种加工颠覆了传统的结构工艺性的评价传统的加工认为方孔、窄缝、小孔、深孔、弯孔等结构工艺性差，甚至被列为结构设计禁区，特种加工使难事变成了易事，因为，对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。

5.3特种加工弥补了传统的热处理工艺路线过去淬火热处理工序，只能安排在磨削之前的工艺准则，随着特种加工的出现，已成为过去。特种加工不受工件硬度的影响，为了避免淬火热处理的应力变形，可先淬火后加工。过去认为难以修复的废品，也可用特种加工方法来完成。

5.4特种加工完善了试制新产品的设计模式传统试制新产品，刀具、量具、模具、夹具、工装设计制造先行。例如：加工直齿轮需要准备滚刀或成形铣刀；加工花键孔需要准备花键孔拉刀；钣金异型孔需要准备冲模；复杂零件的试制需要准备刀具工装。如今用数控电火花线切割，可直接做花键孔、直齿轮、钣金异型孔，甚至复杂的曲面零件；增材加工法，能够快速完成试制复杂零件。由此可见，特种加工提高了试制产品速度，节约了试制新产品费用，改变了试制新产品的设计模式。

5.5特种加工承担了微细纳米加工目前，制造技术逐渐转向亚微米、纳米级，而电火花、电化学、电子束、激光等特种加工技术，是快速发展的微细和纳米加工。

6.结束语

总之，与传统加工工艺相比，特种加工的特点和优势十分明显，在机械加工中的作用越来越重要。我国特种加工机床的总拥自有量已居世界前列。特种加工是发展的、日新月异的，随着我国机械制造业向高技术化迈进，特种加工的应用越来越广泛，今后在机械生产中，我们需要进一步加强对特种加工的研究、开发和推广，使其在机械加工中得到更好的利用，发挥更大的作用。

作者：付志豪单位：湖北襄橡化工股份有限公司