特種加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

1、特種加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢摘 要：現(xiàn)階段，先進制造技術(shù)不斷發(fā)展，作為先進制造技術(shù)中的重要的一部分，特種加工對制造業(yè) 的作用日益突顯。對什么是特種加工、特種加工的方法、種類以及發(fā)展趨勢等作了描述。闡述了特種 加工在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中的重要地位，大力發(fā)展特種加工的必要性。概述 傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)對推動人類的進步和社會的發(fā)展起到了重大的作用隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，新型工程材料不斷涌現(xiàn)和被采用，工件的復(fù)雜程度以及加工精度的要求越來越高，對機械制造工藝技術(shù)提出了更高的要求。特種加工技術(shù)的特點加工范圍上不受材料強度"硬度等限制，特種加工技術(shù)主要不依靠機械力和機械能去除材料，而是主要用其他能量（

2、如電"化學"光"聲"熱等）去除金屬和非金屬材料，完成工件的加工*故可以加工各種超強硬材料"高脆性及熱敏材料以及特殊的金屬和非金屬材料 以柔克剛。特種加工不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，加工過程中工具和工件間不存在明顯的強大機械切削力，所以加工時不受工件的強度和硬度的制約，在加工超硬脆材料和精密微細零件"薄壁元件"彈性元件時，工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 加工方法日新月異，向精密加工方向發(fā)展，當前已出現(xiàn)了精密特種加工，許多特種加工方法同時又是精密加工方法"微細加工方法，如電子束加工"離

3、子束加工"激光束加工等就是精密特種加工；精密電火花加工加工精密度可達微米級，表面粗糙度可達鏡面。 容易獲得良好的表面質(zhì)量，由于在加工過程中不產(chǎn)生宏觀切屑，工件表面不會產(chǎn)生強烈的彈"塑性變形，故可以獲得良好的表面粗糙度*殘余應(yīng)力"熱應(yīng)力"冷作硬化"熱影響區(qū)及毛刺等表面缺陷均比機械切割表面小，尺寸穩(wěn)定性好，不存在加工中的機械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變。特種加工技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 特種加工技術(shù)主要應(yīng)用以下幾個方面.()l難加工材料的加工,如:金剛石、硬質(zhì)合金等高硬度材料;陶瓷、玻璃、石英、瑪瑙等高脆性材料的加工。(2)各種模具的制造.沖模、擠壓模、粉末冶金

4、模等。(3)可用于表面加工、裝飾、尺寸加工,超精、光整加工、鏡面加工等。(4)以激光等高能量束流實現(xiàn)打孔、切割、焊接、熱處理、刻蝕加工。 特種加工技術(shù)的種類特種加工技術(shù)所包含的范圍非常廣，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，特種加工技術(shù)的內(nèi)容也不斷豐富一般按能量來源"作用形式和加工原理可分為電火花加工"電化學加工"激光加工"電子束加工"等離子弧加工"超聲加工"化學加工"快速成型等。 電火花加工 電火花加工又稱作電蝕加工或放電加工，是將工具電極和工件置于絕緣的工作液中，工件和工具分別接直流脈沖電源正極和負極，加上電壓，利用工具電極和

5、工件電極間脈沖放電時產(chǎn)生的電蝕現(xiàn)象對材料毛坯進行加工，火花放電時，在放電區(qū)域能量高度集中，瞬時溫度高達1000度左右，足以使陶瓷材料局部融化而被蝕除，加工時工具與工件不接觸，作用力極小因而可用于加工型腔模（鍛模"壓鑄模"注塑模等）和型腔零件；加工沖模"粉末冶金模"擠壓模"型孔零件"小異型孔"小深孔等。 電化學加工 電化學加工是通過電化學反應(yīng)去除工件材料或在其上鍍覆金屬材料等的特種加工，該方法主要包括電解"電鍍"電鑄"電化學拋光等工藝方法*其中電解加工使用于深孔"型孔"型腔&q

6、uot;型面"倒角去毛刺"拋光等，電鑄加工適用于形狀復(fù)雜"精度高的空心零件，如波導(dǎo)管"注塑用的模具"薄壁零件"復(fù)制精密的表面輪廓"表面粗糙度樣板"反光鏡"表盤等零件*涂敷加工可針對表面磨損"劃傷"銹蝕的零件進行涂敷以恢復(fù)尺寸；對尺寸超差產(chǎn)品進行涂敷補救，對大型"復(fù)雜"小批工件表面的局部鍍防腐層"耐腐層，以改善表面性能。 高能束流加工高能束流加工也稱為三束流加工，是利用能量密度很高的激光束"電子束或離子束等去除工件材料的特種加工方法的總稱，其中電子

7、束加工技術(shù)改變了原有的設(shè)計思想，可將原有的高精度復(fù)雜難加工型面或無法加工的大型整體零件分成若干個易加工的單元，精加工和熱處理以后，用電子束將其焊接成整體零件。 物料切蝕加工物料切蝕加工包括超聲波加工與水噴射加工"磨料噴射加工"磨料流動加工，是指利用流體"磨料，流體與磨料的混合液等動能，去沖擊"拋磨"浸蝕工件被加工部位而實現(xiàn)去除工件材的方法。 復(fù)合加工復(fù)合加工是指用多種能源組合進行材料去除的工藝方法，大多是在機械加工的同時應(yīng)用流體力學"化學"光學"電磁學和聲波等能源進行綜合加工，這些加工方法能夠提高加工效率或獲得很高

8、的尺寸精度"形狀精度和完整的表面，它包括傳統(tǒng)加工和特種加工的復(fù)合"特種加工和特種加工的復(fù)合，主要有切削復(fù)合加工"磨削復(fù)合加工"電火花復(fù)合加工和電解復(fù)合加工等。 特種加工技術(shù)發(fā)展趨勢（l）廣泛采用自動化技術(shù)利用計算機實現(xiàn)對特種加工設(shè)備的控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)的自動控制,建立特種加工的CAD/CAM系統(tǒng).這是當前特種加工的主要發(fā)展趨勢.(2)開發(fā)由不同特種加工技術(shù)復(fù)合而成的加工方法.如電解電火花加工、電解電弧加工等復(fù)合加工,以揚長避短提高經(jīng)濟效益和生產(chǎn)率.另外還應(yīng)著重于新的工藝方法的研究,不斷提高加工工藝水平。(3)考慮到一些特種加工技術(shù)對環(huán)境的污染問題,必須要

9、著重解決廢渣、廢氣、廢液的“三廢”轉(zhuǎn)化問題,向“綠色”工業(yè)及可持續(xù)發(fā)展工業(yè)轉(zhuǎn)化。(4) 趨向精密化研究。高新技術(shù)的發(fā)展促使高新 技術(shù)產(chǎn)品向超精密化與小型化方向發(fā)展, 對產(chǎn)品零件 的精度與表面粗糙度提出更嚴格的要求。為適應(yīng)這一 發(fā)展趨勢, 特種加工的精密化研究已引起人們的高度 重視, 因此, 大力開發(fā)用于超精加工的特種加工技術(shù) ( 如等離子弧加工等) 已成為重要的發(fā)展方向。 結(jié)論 特種加工技術(shù)的地位越來越重要,其發(fā)展和完善對整個快速制造體系的形成起著關(guān)鍵性的作用。然而現(xiàn)有的很多種特種加工方法遠不能適應(yīng)制造過程信息化的要求,很難適應(yīng)快速制造的要求。因此,有必要在系統(tǒng)總結(jié)已定型的特種加工技術(shù)基礎(chǔ)上,

10、發(fā)展和完善那些影響深遠的新型特種加工技術(shù),在深入研究其工藝規(guī)律和工藝特性、建模理論和方法及智能控制技術(shù)的同時,重點探索高效、高精度的復(fù)合及其組合工藝技術(shù):基于分層制造思想、利用簡單工具的電加工工藝理論及技術(shù)基礎(chǔ);基于電場控制、溶解與切削相結(jié)合的復(fù)合加工方法與技術(shù)基礎(chǔ);三維型腔的精密成形及鏡面電火花加工一體化技術(shù)基礎(chǔ);基于RP技術(shù)的特種加工方法與技術(shù),及面向RP技術(shù)的特種加工工藝組合技術(shù);基于特種加工工藝的快速制造技術(shù)體系,形成面向快速制造的特種加工工藝技術(shù)體系。這對于提高我國制造技術(shù)水平,促進經(jīng)濟和科技進步具有重要意義。 參考文獻：1劉晉春，趙家齊，趙萬生D特種加工U0VD北京：機械工業(yè)出版社，2004.2白基成，郭永豐，劉晉春D特種加工技術(shù)