特种加工的特点及应用

特种加工的特点及应用

摘要：特种加工不同于传统加工工艺的加工方法,它与直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法不同。特种加工直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时结合机械对工件进行一定的加工。特种加工中电火花加工和电解加工应用较广，特种加工的发展方向主要是：提高加工精度和表面质量，提高生产率和自动化程度，发展复合加工，发展超精密加工等。随着时代的发展传统加工工艺已经无法满足时代对甲供材料的要求，于是特种加工应运而生。特种加工的发展是适应时代要求而发展起来的，特种加工是应用一些新能源结合新技术从而达到提高加工精度和表面质量的目的。

关键词：特种加工；电火花；电解；超声波；激光；数控。

The characteristics and applications of the

special processing

Abstract:the special processing methods of different from the traditional machining process, it and directly using the traditional processing method of mechanical energy to remove excess material is different. Special processing and direct use of electricity, heat energy, sound energy, light energy, chemical and electrochemical can, sometimes in combination with mechanical processing to certain artifacts. Special processing of the widely used dam and elm, and the development direction of special processing mainly is: improve the machining accuracy and surface quality, increase productivity and degree of automation, the development of composite processing, development of ultra-precision machining and so on. With the development of the era of traditional processing technology has been unable to meet the demands of the era of amour for material, and special processing arises at the historic moment. Special processing is to adapt to the development of The Times and development, special processing is a new technology combined application of some new energy so as to achieve the aim of improve the machining accuracy and surface quality.

Keywords: special processing; Electric spark; Electrolysis; Ultrasound; Laser; CNC

0引言

时至今日，人类进入了一个高速发展的时期，而人类对机械制造技术的要求也随之增高，因此先进的制造技术也在不断发。而特种加工作为先进制造技术中最重要部分之一，理所当然的得到了发展。时至今日，无论是传统产品还是新产品都朝着高速度，高精度，耐腐蚀的方向发展。对此，采用传统加工方法十分困难，甚至无法加工。于是，人们一方面通过研究高效加工的刀具和刀具材料、自动优化切削参数、提高刀具可靠性和在线刀具监控系统、开发新型切削液、研制新型自动机床等途径，进一步改善切削状态，提高切削加工水平，并解决了一些问题；另一方面，则冲破传统加工方法的束缚，不断地探索、寻求新的加工方法，于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生，并不断获得发展。后来，由于新颖制造技术的进一步发展，人们就从广义上来定义特种加工，即将电、磁、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等的非传统加工方法统称为特种加工。错误!未找到引用源。

1特种加工的种类

特种加工按用途不同可以分为两大类，分别是：尺寸加工和表面加工。而按能量形式和工作原理可以分为几种加工方法：电火花，电解，激光，超声波，化学等。

1.1电火花加工

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。电火花加工是利用工具和工件之间的脉冲性的电火花放电，依靠电火花在局部产生的高温达到对金属的加工，电火花加工主要由三部分组成：电火花加工的准备工作，电火花加工，电火花加工检验工作。电火花加工可以加工通孔也成为电火花穿孔加工，也可以加工盲孔，又称为电火花成型加工。

电火花加工所必需的条件：（1）在脉冲放电点必须有足够的电火花放电强度，其强度必须可以使金属局部熔化和气化；（2）电火花加工的放电形式必须具有脉冲性，瞬时性，间歇性；（3）电火花加工必须把加工过程中产生的加工屑，有害气体及余热等电蚀产物从微小的电极间隙中排除出去。错误!未找到引用源。

1.2电解加工

电解加工基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于成型的阴极，将工件按一定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法，称为电解加工。电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工方法。加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙。电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解。随着工具相对工件不断进给，工件金属不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，最终两极间各处的间隙趋于一致，工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。电解加工对于难加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势。电解加工已获得广泛应用，如炮管膛线，叶片，整体叶轮，模具，异型孔及异型零件，倒角和去毛刺等加工。并且在许多零件的加工中，电解加工工艺已占有重要甚至不可替代的地位。

电解加工生产力较高，但是加工精度不高，因此，电解加工适合大批量生产但对精度要求不高的机械零件。

1.3激光加工

激光加工是一种最常用的激光系统。材料的激光束相互作用机理，大致可以分为激光加工的激光热处理和两种化学反应处理。激光热处理，材料表面热效应的发生的激光束投影完成，包括激光焊接，激光雕刻和切割，表面改质，激光打标，激光钻孔和微加工；加工的化学反应，一束激光照射的材料加工的程度和激光的能量光子诱导高密度或控制的化学反应。光化学沉积，包括光刻，激光雕刻和蚀刻。

激光加工目前主要应在精密加工小孔，窄缝，刻蚀，成型切割，还可以进行热处理和焊接等。它的主要参数是激光的波长和输出的脉宽，激光的功率密度，激光在工件上的照射时间等。激光加工的特点也有很多。激光加工属于高能束加工，几乎能加工所有的金属和非金属材料；激光加工是非接触加工，所以没有机械加工变形和工具损耗激光加工速度快，生产效率较高，激光加工中产生的热影响范围小，在加工过程中易于控制；激光加工可以达到恒搞得加工精度和较小的表面粗糙度。

1.4超声波加工

超声波加工不仅能加工高熔点的硬脆金属材料，还能加工不导电的非金属脆性材料，同