特種加工與機械制造工藝技術變革探討

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1、特種加工與機械制造工藝技術變革探討摘要：特種加工作為先進制造技術中的重要組成部分，對制造業的作用日益重要。特種加工方法就是將電、磁、聲、光、化學等能量或其組合施加在工件的被加工部位上，從而實現材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等的加工方法。特種加工具有區別於傳統機械加工方法的一些特點；特種加工有多種加工方法；特種加工對機械制造及結構工藝性具有重大影響關鍵詞：特種加工；機械制造；結構工藝性近年來，隨著現代科學技術的發展，特別是微電子技術、電子計算機技術的迅猛發展，機械制造的各個方面已發生瞭深刻的變革。機械技術，特別是自動化制造技術，不但采用瞭計算機控制，並且具有柔

2、性化、集成化、智能化的特點；在超精密加工技術方面，其加工精度已進入納米級（O.OOlum）表面粗糙度已成功地小於0.005um;在切削速度方面，國外車削鋼通常為200m/min，最高可達915m/min;對於新興工業需要的難加工材料、復雜型面、型腔以及微小深孔，采用瞭電、超聲波、電子束和激光的加工方法。所以在很大的程度上，尤其是20多年來的改革開放，我國的機械制造已經具有相當大的規模，已經形成瞭品種繁多、門類齊全、佈局基本合理的機械制造工業體系仁特種加工涵義特種加工是相對傳統切削加工而言，本質上是直接或復合利用電能、電化學能、化學能、光能、物質動能等對工件進行加

3、工的工藝方法總稱。目前常用的有電火花加工、超聲波加工、激光加工，除此之外還有電化學加工、電子束加工等。它與傳統切削加工相比具有：加工過程不再主要依靠機械能，而是直接或復合利用其它能量完成工件的加工；加工所用工具材料的硬度可大大低於被加工材料硬度，有時甚至無需使用工具即可完成對工件的加工；加工過程工具與工件間不存在顯著的機械切削力；加工方法日新月異等特點2、特種加工分類、方法及應用2.1電火花成形（穿孔）加工該法可加工任何導電材料。它是利用火花放電腐蝕金屬原理用工具電極（純銅或石墨）對工件進行復制加工的工藝方法，可用於加工型腔模（鍛模、壓鑄模、註塑模等）和型腔零件

4、；加工沖模、粉末冶金模、擠壓模、型孔零件、小異型孔、小深孔等。其中最為典型的應用是在YG8（硬質合金）工件上，加工一個直徑1mm深80mm的孔，隻需12分鐘；電火花雙軸回轉展成法加工凹凸球面、球頭；電火花共駆同步回轉可加工精密螺紋、齒輪等復雜表面；目前已能加工出0.005mm的短微細軸和0.008mm的淺微細孔，以及直徑小於1mm的齒輪2.2電火花線切割加工它是利用移動的細金屬絲（銅絲或鉗絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電腐蝕，實現切割成形的加工方法。它同樣可以加工任何導電材料；加工各種形狀的沖模、切割電火花成形加工用的電極、切割零件等。典型的應用例如：試制切割

5、特殊微電機矽鋼片定轉子鐵心芯；切割斜度錐面、上下異形面工件；工件傾斜數控回轉切割加工雙曲面零件；數控三軸聯動加分度切割加工扭2.3超聲波加工它是利用加工工具的超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工硬脆材料的一種成形方法。超聲波加工的尺寸精度可達0.05~0.01mm,表面粗糟度Ra值可達0.8〜0.1pm,它適宜加工任何脆硬材料，可加工各種孔和型腔，也可進行套料、切割、開槽和雕刻等。由於超聲波加工的生產效率比電火花加工低，而加工精度和表面粗糟度相對較好，所以常用於對工件的拋磨和光整加工2.4激光加工是利用經過透鏡聚焦的能量密度極高的激光焦點（高溫和沖擊波），使工件材料被

6、熔化或蒸發去除的加工方法。合理選用激光參數，可實現激光切割、打孔、焊接，激光打標、激光表面處理，還可用於電子元器件的封裝等。激光表面處理是結合高功率激光技術及粉末冶金技術，對工件進行表面加工處理，從而改變工件表面組織結構、成分及特性，提高其物理性能，使其恢復或超過原技術性能和應用價值的工藝技術，具有較高的實用價值。激光法（應用激光）還是制造納米材料的重要手段2.5電化學加工該法包括從工件去除金屬的陽極電解蝕除加工和向工件上沉積金屬的陰極電鍍沉積加工兩大類。它可以加工復雜成型模具和零件，例如汽車、拖拉機連桿等各種型腔鍛模，航空、航天發動機的扭曲葉片等。電鍍、電鑄可

7、以復制復雜、精細的表面。刷鍍可修復磨損的零件，改變原表面的物理性能，有很大實用價值3、特種加工對機械制造結構工藝性的影響由特種加工的特點並結合使用特種加工方法的實踐，特種加工對機械制造和結構工藝性具有重大影響，主要包括以下幾點:3.1改變瞭零件的典型工藝路線工藝人員都知道：除磨削外，其它切削加工、成型加工等都應在淬火熱處理之前加工完畢。但特種加工的出現，改變瞭這種定型的程序格式。因為特種加工基本上不受工件硬度的影響，而且為免除加工後淬火熱處理的變形，一般都先淬火後加工。例如電火花線切割加工、電火花成型加工和電解加工等都是在淬火後進行的3.2縮短瞭新產品的試制周期

8、在新產品試制時，如采用光