現(xiàn)代機(jī)械制造的工藝資源探微范文
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1.特種加工的分類
特種加工沒有統(tǒng)一的分類方法，在分類標(biāo)準(zhǔn)上面，特種加工是按照其所利用能量形式來進(jìn)行分類的，按其主要加工作用能量形式、作用機(jī)理分類如下：
（1）電能、熱能的熔化、氣化：對導(dǎo)電材料①電火花成型、穿孔；②電火花線切割；對任何材料③電子束打孔、焊接、刻蝕；④離子束蝕刻、鍍覆、注入；⑤等離子弧切割、噴涂。（2）電化學(xué)能：對任何導(dǎo)電材料①金屬離子陽極溶解的電解成型、刻字、拋光；②金屬離子陽極溶解、磨削的電解研磨、絎磨；③金屬離子陰極沉淀電鑄精密細(xì)微復(fù)制和涂鍍的刷鍍、電鍍。
（3）化學(xué)能：腐蝕金屬材料①化學(xué)銑削的減厚、薄件成型；②化學(xué)拋光；③光化學(xué)腐蝕的光刻線。
（4）聲能、機(jī)械能的磨料高頻撞擊：對任何脆性材料，超聲波切割、打孔、焊接。
（5）光能、熱能：對任何材料的熔化、氣化①激光切割、打孔、焊接；②激光打標(biāo)記；對任何材料的熔化、相變，激光表面熱處理及表面改性。
（6）動(dòng)能：沖擊（剝離）水射流切割各種薄軟材料。
（7）磁能：對導(dǎo)磁材料電磁成形。
（8）復(fù)合能：增材加工①光聚合的光敏樹脂液相固化快速成形；②選著性粉末燒結(jié)快速成型；③分層黏結(jié)的薄片分層疊加快速成型；④熱熔堆積的熔絲堆積快速成型；對金屬材料①液電效應(yīng)的液中放電成型；②火藥爆炸沖擊成型、焊接、硬化。在實(shí)際工作中，比較常用的特種加工方法包括電火花加工、電解加工、激光加工、電子束加工、激光加工、超聲波加工等等。
2.特種加工的特點(diǎn)
特種加工的特點(diǎn)：直接利用電能、光能、聲能或者是幾種能量復(fù)合形式去除金屬材料；一般不受加工材料物理性能制約；能夠獲得較高的表面光潔度；加工沒有機(jī)械力；加工中可以實(shí)現(xiàn)能量的組合和轉(zhuǎn)換，能方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作和控制；主要適應(yīng)三維復(fù)雜表面、細(xì)微表面、窄縫、微小孔等零件的加工。
3.特種加工的方法
特種加工主要方法如下：（1）電火花加工：屬較成熟的工藝，是制造模具的主要方法，能夠?qū)η邢骷庸るy和復(fù)雜工件進(jìn)行加工。主要用于難切削材料，如硬質(zhì)合金和淬火鋼。（2）電解加工：是通過電化學(xué)陽極溶解作用來腐蝕金屬，在加工中無機(jī)械力，工件不會(huì)變形和出現(xiàn)殘余應(yīng)力。主要用于加工易變形零件或薄壁件。（3）激光加工：是運(yùn)用能量密度很高的激光束照射到工件加工面，使工件發(fā)生融化或蒸發(fā)，使工件材料熔合，對工件進(jìn)行焊接。激光加工的功率密度高，能夠?qū)饘俨牧虾头墙饘俨牧霞庸ぁ＜す饧庸贌o接觸的加工，不用刀具，不產(chǎn)生機(jī)械變形和工具損耗。
4.特種加工的運(yùn)用
特種加工在機(jī)械加工中有著較為廣泛的運(yùn)用。
4.1電氣特種加工是利用電化學(xué)原理對工件進(jìn)行成型加工，稱電化學(xué)加工或電解加工。比如：電化學(xué)拋光、電解磨削、電解液沖刷加工等。在實(shí)際加工中主要適用范圍，如，車削、磨削、成型、拋光、型面、型孔等。
4.2機(jī)械特種加工與傳統(tǒng)的切削加工明顯不同，是直接用機(jī)械能或是間接運(yùn)用聲能、熱能、電化學(xué)能等進(jìn)行加工。加工方法多樣，可分為超聲波加工、磨料噴射加工、熱輔助加工、低應(yīng)力加工等。在實(shí)際加工中主要適用范圍，包括穿孔、切割、拉削、磨削、研磨等。
4.3化學(xué)特種加工是使用化學(xué)溶液酸、堿、等對金屬化學(xué)反應(yīng)，使金屬腐蝕溶解，改變工件的尺寸和形狀。它主要分為化學(xué)、光化學(xué)、熱化學(xué)加工等等。在實(shí)際加工中主要適用范圍，包括化學(xué)銑切加工、照相制版加工、光刻加工、刻蝕加工等。
4.4熱特種加工是運(yùn)用電火花放電、激光束、電子束、等離子束產(chǎn)生熱量來熔蝕，來進(jìn)行加工。加工方法多樣。
5.1特種加工延展了可加工材料特種加工可加工的材料范圍，從普通材料到超硬材料和特殊材料，材料的可加工性不再與材料的硬度、強(qiáng)度、韌性、脆性等有關(guān)系。傳統(tǒng)上難加工的硬質(zhì)合金、淬火鋼、金剛石、石英、玻璃、陶瓷等材料，可用激光、電火花、電解、超聲波等特種加工來加工。相對電火花、線切割來說，淬火鋼比未淬火鋼更易加工。
5.2特種加工顛覆了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性的評價(jià)傳統(tǒng)的加工認(rèn)為方孔、窄縫、小孔、深孔、彎孔等結(jié)構(gòu)工藝性差，甚至被列為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)禁區(qū)，特種加工使難事變成了易事，因?yàn)椋瑢τ陔娀鸹ù┛住㈦娀鸹ň€切割工藝來說，加工方孔和加工圓孔的難易程度是一樣的。
5.3特種加工彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的熱處理工藝路線過去淬火熱處理工序，只能安排在磨削之前的工藝準(zhǔn)則，隨著特種加工的出現(xiàn)，已成為過去。特種加工不受工件硬度的影響，為了避免淬火熱處理的應(yīng)力變形，可先淬火后加工。過去認(rèn)為難以修復(fù)的廢品，也可用特種加工方法來完成。
5.4特種加工完善了試制新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模式傳統(tǒng)試制新產(chǎn)品，刀具、量具、模具、夾具、工裝設(shè)計(jì)制造先行。例如：加工直齒輪需要準(zhǔn)備滾刀或成形銑刀；加工花鍵孔需要準(zhǔn)備花鍵孔拉刀；鈑金異型孔需要準(zhǔn)備沖模；復(fù)雜零件的試制需要準(zhǔn)備刀具工裝。如今用數(shù)控電火花線切割，可直接做花鍵孔、直齒輪、鈑金異型孔，甚至復(fù)雜的曲面零件；增材加工法，能夠快速完成試制復(fù)雜零件。由此可見，特種加工提高了試制產(chǎn)品速度，節(jié)約了試制新產(chǎn)品費(fèi)用，改變了試制新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模式。
5.5特種加工承擔(dān)了微細(xì)納米加工目前，制造技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)向亞微米、納米級，而電火花、電化學(xué)、電子束、激光等特種加工技術(shù)，是快速發(fā)展的微細(xì)和納米加工。
6.結(jié)束語
總之，與傳統(tǒng)加工工藝相比，特種加工的特點(diǎn)和優(yōu)勢十分明顯，在機(jī)械加工中的作用越來越重要。我國特種加工機(jī)床的總擁自有量已居世界前列。特種加工是發(fā)展的、日新月異的，隨著我國機(jī)械制造業(yè)向高技術(shù)化邁進(jìn)，特種加工的應(yīng)用越來越廣泛，今后在機(jī)械生產(chǎn)中，我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)對特種加工的研究、開發(fā)和推廣，使其在機(jī)械加工中得到更好的利用，發(fā)揮更大的作用。
作者：付志豪單位：湖北襄橡化工股份有限公司
