1、特種加工技術(shù)概 論徐 躍電話位：材料學(xué)院1、特種加工的概念 加工：通過從工件上去除材料或向工件表面添加材料，以獲 得所需要的形狀、尺寸和表面狀態(tài)工件的方法。加工方法分為：傳統(tǒng)加工、特種加工和復(fù)合加工 傳統(tǒng)加工：使用刀具進(jìn)行的切削加工，用機(jī)械能量和切 削力去除多余的金屬，以達(dá)到加工要求。 切削加工的本質(zhì)和特點(diǎn)： 一是靠刀具材料比工件更硬； 二是靠機(jī)械能量把工件上多于的材料切除。特種加工：將電能、電化學(xué)能、光能、聲能、化學(xué)能等能量施加在工件的被加工部位上，實(shí)現(xiàn)材料去除、變形，改變性能或鍍層等的加工方法，此加工方法又稱為非傳統(tǒng)加工或非常規(guī)機(jī)械加工。 二十世紀(jì)五十年代以來，隨

2、著生產(chǎn)發(fā)展的需要，工業(yè)產(chǎn)品向高精度、高速度、高溫 、高壓 、大功率等方向發(fā)展，所用材料愈來愈難加工，零件形狀愈來愈復(fù)雜，精度、表面粗糙度和某些特殊要求也愈來愈高，傳統(tǒng)的切削加工很難滿足要求。于是人們開始探索采用電能、電化學(xué)能、聲能或光能等對(duì)材料進(jìn)行加工，這類新加工方法統(tǒng)稱為特種加工。復(fù)合加工：將各種能量組合施加在工件的被加工部位上的加工方法。 根據(jù)加工材料的特性和精度及效率的要求可以組合出為數(shù)眾多的各具特點(diǎn)的新的復(fù)合加工方法。現(xiàn)今比較常見的三類典型的復(fù)合加工如下： 1）機(jī)械化學(xué)加工和化學(xué)機(jī)械加工。它主要用于進(jìn)行脆性材料的超精密和表層及亞表層無損傷的加工。 2）磁場輔助加工。主要用于解決精密加工

3、的高效性問題。 3）激光輔助車削。主要用于改善難切材料的切削加工性。2、特種加工可解決下列問題難切削材料的加工：耐熱鋼、不銹鋼、鈦合金、淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、寶石、金剛石以及鍺和硅等各種高強(qiáng)度、高硬度、高韌性以及高純度的金屬和非金屬。復(fù)雜零件表面的加工：各種熱鍛模、沖裁模的模腔和型孔、整體渦輪、噴油嘴、噴絲頭的微小異型孔。各種精密的、有特殊要求的零件加工：航空航天、國防工業(yè)中表面質(zhì)量和精度要求很高的陀螺儀、伺服閥以及低剛度細(xì)長軸、薄壁筒和彈性元件等。3、特種加工的特點(diǎn)工具材料的硬度可大大低于工件材料的硬度；用電能、電化學(xué)能、聲能或光能等對(duì)材料進(jìn)行加工；加工過程中無明顯的機(jī)械力；各種加工方法復(fù)

4、合成新的工藝方法，可顯著提高生產(chǎn)效率和加工精度；每一種新能源都可能產(chǎn)生一種新型特種加工方法。5、特種加工對(duì)機(jī)械制造工藝技術(shù)產(chǎn)生的影響改變了對(duì)材料可加工性的認(rèn)識(shí)；重新衡量設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)工藝性的優(yōu)劣問題；對(duì)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來重大變革；可以進(jìn)一步優(yōu)化零件的加工工藝過程。6、課程內(nèi)容 電火花加工（放電加工或電蝕加工）是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料，從而使零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量達(dá)到預(yù)定要求的特種加工方法。電火花線切割是利用連續(xù)移動(dòng)的金屬絲作為工具電極，按預(yù)定的軌跡進(jìn)行脈沖放電切割零件的加工方法。電化學(xué)加工包括從工件上去除金屬的電解加工和向工件上沉積金屬的電鍍、涂覆加工兩大類

5、。超聲波加工是利用振動(dòng)頻率超過16 000 Hz的工具頭，通過懸浮液磨料對(duì)工件進(jìn)行成型加工的一種方法。6、課程內(nèi)容（續(xù)） 激光加工是工件在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生高溫熔融、氣化的加工方法?；瘜W(xué)加工是利用酸、堿、鹽等化學(xué)溶液對(duì)金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬腐蝕溶解，改變工件尺寸和形狀的加工方法。電子束加工是利用高速電子的沖擊動(dòng)能來加工工件的。在真空條件下，將具有很高速度和能量的電子束聚焦到被加工材料上，電子的動(dòng)能絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使材料局部瞬時(shí)熔融、氣化蒸發(fā)而去除。離子束加工是一種新興的特種加工，它的加工原理與電子束加工原理基本類似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速、聚焦后投射到工件表面的加工部位以實(shí)現(xiàn)加工的。所不同的是離子帶正電荷，其質(zhì)量