现代制造技术 特种加工技术
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• 2) 可直接利用电能、电化学能、声能或光能 等能量对材料进行加工；
• 3) 加工过程中的机械力不明显； • 4) 各种加工方法可以有选择地复合成新的工
艺方法，使生产效率成倍的增长，加工精度 也相应提高； • 5) 几乎每产生一种新的能源，就有可能导致 一种新的特种加工方法产生。 • 由于特种加工方法具有上述特点，因此，可 以用于解决以下工艺难题：
• 7、液流能与机械能作用方式有：挤压珩磨 （AFH）和水射流切割（WJC）。
• 根据在生产中的实际应用情况，本章将主要介 绍电火花加工、电解加工、超声波加工、激光
加工、电子束和离子束加工。 • 三、特种加工对机械制造技术产生的影响
• 特种加工自问世以来，由于其突出的工艺特点 • 和日益广泛的应用，逐步深化了人们对制造工
• 第四章特种加工工艺基础 • 第一节 特种加工概述
• 一、特种加工的产生与特点 • 1.特种加工的概念
• 所谓特种加工是指不采用常规的刀具或磨具对工件 进行加工，而是直接利用电能、电化学能、声能或 光能等能量，或选择几种能量的复合形式对材料进 行加工的工艺方法。
• 2.特种加工的产生
• 特种加工早期的发明和应用是在1943年由前 苏联的拉扎连柯夫妇发现开关触点遭受火花 放电的腐蚀损坏现象，继而进一步研究，最 终发明了电火花加工。
• 2、电能与化学能作用方式有：电解加工 （ECM）、电铸加工（ECM）和刷镀加工。
• 3、电化学能与机械能作用方式有：电解磨 削（ECG）、电解珩磨（ECH）。
• 4、声能与机械能作用方式有：超声波加工 （USM）。
• 5、光能与热能作用方式有：激光加工 （LBM）。
• 6、电能与机械能作用方式有：离子束加工 （PAM）。
• 艺技术的认识，同时也引起了制造工艺技术的 一系列变革。
• 1、改变了对材料可加工性的认识。 • 对切削加工而言，淬火钢、硬质合金、陶瓷、
立方氮化硼和金刚石一直被认为是难切削材料。 而现在已较广泛使用的由陶瓷、立方氮化硼和 人造聚晶金刚石制成的刀具、工具和拉丝 • 模等，都可以采用电火花、电解、超声波和激 光等多种方法进行加工。
• 从而首次摆脱了常规的切削加工，直接利用 电能去除金属，达到了“以柔克刚”的效果。
• 随后，人门不停的进行研究和探索，相继发 展了一系列的特种加工新方法。
• 如电解加工、超声波加工和激光加工等，开 创了特种加工的广阔领域。
• 3.特种加工的特点
• 与传统的切削加工相比，特种加工具有下列 特点：
• 1) 工具材料的硬度可以大大低于工件材料的 硬度；
• 3、解决各种精密的、有特属要求的零件的加 工问题，如航空航天、国防工业中表面质量和 精度要求都很高的陀螺仪、伺服阀以及低刚度 的细长轴、薄壁筒和弹性元件等的加工。
• 由于特种加工具有上述特点并可以解决生产中 上述工艺难题，因此，在现代制造、科学研究 和国防事业中获得日益广泛的应用，
• 而生产和科学研究中提出来的新问题又促 进了特种加工方法的迅速发展。
• 特种加工发展至今虽有50多年的历史，但 在分类方法上并无明确的规定。
• 一般按能量形式和作用原理进行划分。
• 二、特种加工方法分类
• 1、电能与热能作用方式有：电火花成形与穿 孔 加 工 （ EDM ） 、 电 火 花 线 切 割 加 工 （WEDM）、电子束加工（EBM）和等离子 体加工（PAM）。
• 采用电火花成形加工、电火花线切割加工或 电解加工的零件常先安排淬火，这已经成为 较典型的工艺过程。
• 总之，各种特种加工方法不仅给设计师提供 了更广阔的结构设计的新天地，而且给工艺 师提供了解决各种工艺难题的新手段，有力 地促进着我国的科技发展和技术进步。
• 随着我国国民经济和科学技术的飞速发展的 需要，特种加工技术将取得更加辉煌的成就。
• 对于淬火钢、硬质合金，采用电火花成形加 工和电火花线切割加工已在也不是难事。
• 这样一来，材料的可加工性就不在仅仅以材 料的强度、硬度、韧性和脆性进行衡量，而 于所选择的加工方法有关。
• 2、要重新衡量设计结构工艺性的优劣问题。 • 在传统的结构设计中，通常认为方孔、小孔、
弯孔和窄缝的结构工艺性很差。
• 线切割，就可以设计
• 成整体结构。
• 4、可以进一步优化零件的机械加工工艺过程。 按照传统的切削加工，除磨削外，其它切削 加工一般需要安排在淬火工序之前。按照常 规，这是工艺人员必须遵循的工艺准则之一。
• 有了特种加工，为了避免淬火工序中引起的 已加工表面的变形甚至开裂，工艺人员可以 先安排淬火再加工孔槽。
• 而对特种加工来讲，利用电火花工作之便穿孔 和电火花线切割加工孔时，方孔和圆孔在加工 难度上是没有分别的。有了高速电火花小孔加 工专用机床后，各种导电材料的小孔加工变得 更为容易；喷丝头上的各种异形孔则由以往的 不能加工变为可以加工；
• 现在则可以用电加工方法予以补救；过去攻 螺纹因无法取出孔内折断的丝锥，而使工件 报废的现象已经不复存在。
• 第二ห้องสมุดไป่ตู้ 电火花加工
• 电器开关在合上和拉开时，有可能因局部放 电使开关的接触部位烧蚀，这种现象称为电 蚀。
• 电火花加工正是在一定的液体介质中，利用
• 1、解决各种难加工材料的加工问题，如耐热 钢、不锈钢、钛合金、淬火钢、硬质合金、陶 瓷、宝石、金刚石以及锗和硅等各种高强度、 高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的金属和 非金属的加工。
• 2、解决各种复杂零件表面的加工问题，如各 种热锻模、冲裁模和冷拔模的模腔和型孔、整 体蜗轮、喷气蜗轮叶片、炮管内腔线以及喷油 嘴和喷丝头的微小孔的加工问题。
• 有了特种加工，设计和工艺人员在设计零件 结构，安排工艺过程时有了更大的灵活性和 选择余地。过去因一时疏忽在淬火前没有钻 的定位销孔，没有铣的槽，淬火后因难以切 削加工只能报废，
• 3、对零件的结构设计带来重大变革。喷气发 动机的叶轮由于形状复杂，过去只能在做好 的一个个叶片后组装而成。有了电解加工设 计人员就可以设计整体涡轮了。又如山形硅 钢片冲模，结构复杂不易制造，往往采用拼 装结构。有了电火花
• 3) 加工过程中的机械力不明显； • 4) 各种加工方法可以有选择地复合成新的工
艺方法，使生产效率成倍的增长，加工精度 也相应提高； • 5) 几乎每产生一种新的能源，就有可能导致 一种新的特种加工方法产生。 • 由于特种加工方法具有上述特点，因此，可 以用于解决以下工艺难题：
• 7、液流能与机械能作用方式有：挤压珩磨 （AFH）和水射流切割（WJC）。
• 根据在生产中的实际应用情况，本章将主要介 绍电火花加工、电解加工、超声波加工、激光
加工、电子束和离子束加工。 • 三、特种加工对机械制造技术产生的影响
• 特种加工自问世以来，由于其突出的工艺特点 • 和日益广泛的应用，逐步深化了人们对制造工
• 第四章特种加工工艺基础 • 第一节 特种加工概述
• 一、特种加工的产生与特点 • 1.特种加工的概念
• 所谓特种加工是指不采用常规的刀具或磨具对工件 进行加工，而是直接利用电能、电化学能、声能或 光能等能量，或选择几种能量的复合形式对材料进 行加工的工艺方法。
• 2.特种加工的产生
• 特种加工早期的发明和应用是在1943年由前 苏联的拉扎连柯夫妇发现开关触点遭受火花 放电的腐蚀损坏现象，继而进一步研究，最 终发明了电火花加工。
• 2、电能与化学能作用方式有：电解加工 （ECM）、电铸加工（ECM）和刷镀加工。
• 3、电化学能与机械能作用方式有：电解磨 削（ECG）、电解珩磨（ECH）。
• 4、声能与机械能作用方式有：超声波加工 （USM）。
• 5、光能与热能作用方式有：激光加工 （LBM）。
• 6、电能与机械能作用方式有：离子束加工 （PAM）。
• 艺技术的认识，同时也引起了制造工艺技术的 一系列变革。
• 1、改变了对材料可加工性的认识。 • 对切削加工而言，淬火钢、硬质合金、陶瓷、
立方氮化硼和金刚石一直被认为是难切削材料。 而现在已较广泛使用的由陶瓷、立方氮化硼和 人造聚晶金刚石制成的刀具、工具和拉丝 • 模等，都可以采用电火花、电解、超声波和激 光等多种方法进行加工。
• 从而首次摆脱了常规的切削加工，直接利用 电能去除金属，达到了“以柔克刚”的效果。
• 随后，人门不停的进行研究和探索，相继发 展了一系列的特种加工新方法。
• 如电解加工、超声波加工和激光加工等，开 创了特种加工的广阔领域。
• 3.特种加工的特点
• 与传统的切削加工相比，特种加工具有下列 特点：
• 1) 工具材料的硬度可以大大低于工件材料的 硬度；
• 3、解决各种精密的、有特属要求的零件的加 工问题，如航空航天、国防工业中表面质量和 精度要求都很高的陀螺仪、伺服阀以及低刚度 的细长轴、薄壁筒和弹性元件等的加工。
• 由于特种加工具有上述特点并可以解决生产中 上述工艺难题，因此，在现代制造、科学研究 和国防事业中获得日益广泛的应用，
• 而生产和科学研究中提出来的新问题又促 进了特种加工方法的迅速发展。
• 特种加工发展至今虽有50多年的历史，但 在分类方法上并无明确的规定。
• 一般按能量形式和作用原理进行划分。
• 二、特种加工方法分类
• 1、电能与热能作用方式有：电火花成形与穿 孔 加 工 （ EDM ） 、 电 火 花 线 切 割 加 工 （WEDM）、电子束加工（EBM）和等离子 体加工（PAM）。
• 采用电火花成形加工、电火花线切割加工或 电解加工的零件常先安排淬火，这已经成为 较典型的工艺过程。
• 总之，各种特种加工方法不仅给设计师提供 了更广阔的结构设计的新天地，而且给工艺 师提供了解决各种工艺难题的新手段，有力 地促进着我国的科技发展和技术进步。
• 随着我国国民经济和科学技术的飞速发展的 需要，特种加工技术将取得更加辉煌的成就。
• 对于淬火钢、硬质合金，采用电火花成形加 工和电火花线切割加工已在也不是难事。
• 这样一来，材料的可加工性就不在仅仅以材 料的强度、硬度、韧性和脆性进行衡量，而 于所选择的加工方法有关。
• 2、要重新衡量设计结构工艺性的优劣问题。 • 在传统的结构设计中，通常认为方孔、小孔、
弯孔和窄缝的结构工艺性很差。
• 线切割，就可以设计
• 成整体结构。
• 4、可以进一步优化零件的机械加工工艺过程。 按照传统的切削加工，除磨削外，其它切削 加工一般需要安排在淬火工序之前。按照常 规，这是工艺人员必须遵循的工艺准则之一。
• 有了特种加工，为了避免淬火工序中引起的 已加工表面的变形甚至开裂，工艺人员可以 先安排淬火再加工孔槽。
• 而对特种加工来讲，利用电火花工作之便穿孔 和电火花线切割加工孔时，方孔和圆孔在加工 难度上是没有分别的。有了高速电火花小孔加 工专用机床后，各种导电材料的小孔加工变得 更为容易；喷丝头上的各种异形孔则由以往的 不能加工变为可以加工；
• 现在则可以用电加工方法予以补救；过去攻 螺纹因无法取出孔内折断的丝锥，而使工件 报废的现象已经不复存在。
• 第二ห้องสมุดไป่ตู้ 电火花加工
• 电器开关在合上和拉开时，有可能因局部放 电使开关的接触部位烧蚀，这种现象称为电 蚀。
• 电火花加工正是在一定的液体介质中，利用
• 1、解决各种难加工材料的加工问题，如耐热 钢、不锈钢、钛合金、淬火钢、硬质合金、陶 瓷、宝石、金刚石以及锗和硅等各种高强度、 高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的金属和 非金属的加工。
• 2、解决各种复杂零件表面的加工问题，如各 种热锻模、冲裁模和冷拔模的模腔和型孔、整 体蜗轮、喷气蜗轮叶片、炮管内腔线以及喷油 嘴和喷丝头的微小孔的加工问题。
• 有了特种加工，设计和工艺人员在设计零件 结构，安排工艺过程时有了更大的灵活性和 选择余地。过去因一时疏忽在淬火前没有钻 的定位销孔，没有铣的槽，淬火后因难以切 削加工只能报废，
• 3、对零件的结构设计带来重大变革。喷气发 动机的叶轮由于形状复杂，过去只能在做好 的一个个叶片后组装而成。有了电解加工设 计人员就可以设计整体涡轮了。又如山形硅 钢片冲模，结构复杂不易制造，往往采用拼 装结构。有了电火花