特种加工
特种加工
1．特种加工的含义：特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法；它与传统切削加工的不同特点主要有：1）不是主要依靠机械能；2）工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度；3）在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用（工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件）。
特种加工的优势：1）特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料，2）特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件；3）还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级（原子级）的加工。
2.结合加工（增材加工）的例子：电镀、电铸、快速成形加工、激光焊接等。
3.天然金刚石刀具是精密与超精密加工的基本刀具。
4.超精密加工的实现条件：1）超精密加工的机理与工艺方法；2）超精密加工工艺装备；3）超精密加工工具；4）超精密加工中的工件材料；5）精密测量及误差补偿技术；6）超精密加工工作环境、条件等。
5.超精密机床的主轴部件：主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心。
超精密加工对主轴的要求是极高的回转精度，转动平稳，无振动，而满足该要求的关键在于所用的精密轴承。
高精度的滚动轴承主轴制造困难，因此现在多使用液体静压轴承和空气静压轴承。
1）液体静压轴承主轴优点：具有回转精度高、刚度较高、转动平稳、无振动的特点（被广泛用于超精密机床）缺点：1.油温随转速的升高而升高，造成热变形，影响主轴精度 2.静压油回油时将空气带入油源，形成微小气泡悬浮在油中，不易排出，因而降低了液体静压轴承的刚度和运动性。
2）空气静压轴承主轴优点：具有很高的回转精度，在高速转动时温升甚小，基本达到恒温状态，因此造成的热变形误差很小；缺点：与液体静压轴承相比，空气轴承刚度低，承受载荷较小。
6.主轴的驱动方式：1）柔性联轴器驱动；2）内装式同轴电动机驱动。
7.常用的导轨部件：超精密机床常采用平面导轨结构的液体静压导轨和空气静压导轨，滚动导轨也有着广泛的应用。
特种加工综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解特种加工的基本原理和工艺特点；2. 掌握特种加工设备的操作方法；3. 熟悉特种加工实验流程；4. 培养学生独立完成实验的能力和团队合作精神。
二、实验原理特种加工是指利用机、电、光、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工，以达到零件设计要求的各种非传统加工方法的总称。
特种加工具有微细加工、高精度、高表面质量、非接触加工等特点。
三、实验设备与材料1. 实验设备：电火花成型加工机床、数控加工中心、超声波加工设备、激光加工设备等；2. 实验材料：不锈钢、铝合金、铜合金等。
四、实验内容1. 电火花成型加工实验（1）了解电火花成型加工机床的结构和原理；（2）学习电火花成型加工工艺参数的设置；（3）进行电火花成型加工实验，观察加工效果。
2. 数控加工实验（1）了解数控加工中心的结构和原理；（2）学习数控编程方法；（3）进行数控加工实验，观察加工效果。
3. 超声波加工实验（1）了解超声波加工设备的工作原理；（2）学习超声波加工工艺参数的设置；（3）进行超声波加工实验，观察加工效果。
4. 激光加工实验（1）了解激光加工设备的工作原理；（2）学习激光加工工艺参数的设置；（3）进行激光加工实验，观察加工效果。
五、实验步骤1. 实验准备（1）检查实验设备是否正常；（2）准备好实验材料；（3）熟悉实验步骤和注意事项。
2. 电火花成型加工实验（1）设置电火花成型加工机床的参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
3. 数控加工实验（1）编写数控加工程序；（2）设置数控加工中心参数；（3）进行加工实验，观察加工效果；（4）记录实验数据。
4. 超声波加工实验（1）设置超声波加工设备参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
5. 激光加工实验（1）设置激光加工设备参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
六、实验结果与分析1. 电火花成型加工实验（1）加工效果：工件表面光滑，尺寸精度高；（2）分析：电火花成型加工具有高精度、高表面质量的特点，适用于加工形状复杂、尺寸精度要求高的零件。
列举五种特种加工方法
1.热处理：热处理是一种特殊的加工方法，它通过改变材料的组织结构，改变材料的性能，以满足特定的要求。
热处理可以改变材料的硬度、
强度、疲劳强度、耐腐蚀性、抗拉强度等性能。
2.激光加工：激光加工是一种特殊的加工方法，它利用激光束的热能，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加工的目的。
激光加工可以
实现高精度、高速度、高效率的加工，并且可以实现复杂形状的加工。
3.火花机加工：火花机加工是一种特殊的加工方法，它利用火花机的高速旋转刀具，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加工的目的。
火花机加工可以实现高精度、高速度、高效率的加工，并且可以实现
复杂形状的加工。
4.电火花加工：电火花加工是一种特殊的加工方法，它利用电火花的高速旋转刀具，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加工的目的。
电火花加工可以实现高精度、高速度、高效率的加工，并且可以实现
复杂形状的加工。
5.气体保护焊接：气体保护焊接是一种特殊的加工方法，它利用气体保护焊接的高速旋转刀具，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加
工的目的。
气体保护焊接可以实现高精度、高速度、高效率的加工，
并且可以实现复杂形状的加工。
特种加工
第一章概论1特种加工又称非传统加工（NTM）或非常规机械加工（NCM）2特种加工与切削加工的不同点：不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（电、光、声、热、化学）去处金属材料；工具硬度可以低于被加工材料硬度；加工过程中工具与工件之间不存在显著的机械切削力。
3特种加工的分类缩写：电火花加工：电火花成形加工EDM;电火花线切割加工WEDM；电化学加工：电解加工ECM；电解磨削EGM；电解研磨ECH;电铸EFM；涂镀EPM。
激光加工:激光切割、打孔LBM；激光打标记LBM；激光处理、表面改性LBT。
电子束加工：切割焊接打孔EBM离子束加工：蚀刻、镀覆、注入IBM。
等离子弧加工：切割（喷镀）PAM超声加工：切割打孔雕刻USM化学加工：化学铣削CHM；化学抛光CHP；光刻PCM快速成形：液相固化法SL；粉末烧结法SLS；纸片叠层法LOM；熔丝堆积法FDM4特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响：1提高了材料的可加工性；2改变了零件的典型工艺路线；3改变了试制新产品的模式；4对产品零件的结构设计带来很大影响；5对传统结构工艺性好坏需要重新衡量；6已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。
第二章电火花加工一：定义：EDM，又称放电加工。
它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。
二：原理：在一定介质（煤油或水）基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量预定的加工要求。
三：电火花加工的条件：必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，通常约为0.02~0.1mm；火花放电必须是瞬时的脉冲性放电；火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化液或去离子水。
四：优点1适合于任何难切削导电材料的加工2可以加工特殊及复杂形状的表面和零件局限性1主要用于加工金属等导电材料，但在一定条件下也可以加工半导体和非导体材料2一般加工速度较慢3存在电极损耗五：电火花加工的机理：1极间介质的电离、击穿，形成放电通道2介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀（5000度以上）3电极材料的抛出（通道中心的压力最高）4极间介质的消电离六：影响材料放电腐蚀的主要因素1极性效应：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。
特种加工
特种加工：特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。
激光热加工：是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。
复合加工：把两种特种加工方法复合在一起，或者把一种或两种特种加工方法和常规机械加工方法复合在一起，使之相辅相成、相得益彰的加工工艺，例如电解电火花加工、电解电火花磨削等。
极化：在外电源的作用下，使阳极的电极电位向正移（代数值增大）、阴极的电极电位向负移（代数值减少）。
这种现象称为极化极间介质消电离：电火花加工中当脉冲电压结束时，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以免总是在同一处重复放电。
光化学反应加工：是指激光束照射到物体，借助高密度高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。
包括光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
平衡间隙：当电解加工一定时间后，工件的溶解速度和阴极的进给速度相等，加工过程达到动态平衡，此时的加工间隙为平衡间隙。
极性效应:电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。
其中一个电极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。
电极相对损耗（电火花加工中）：指工具电极损耗速度ve与工件蚀除速度vw之比的百分数，即θ=Ve/Vw×100% 。
空化作用：在超声波加工中当工具端面以很大的加速度离开工件表面时，加工间隙内形成负压和局部真空，在工作液体内形成很多微空腔，当工具端面以很大的加速度接近工件表面时，空泡闭合。
为什么慢走丝比快走丝加工精度高？1）电极丝：快走丝用的是往复运动的钼丝，长时间加工，丝径减小，加工尺寸就变大。
慢走丝用的是一次性的铜丝或者镀锌丝等，从工件上只进行一次放电，不错往复使用。
2）机床的丝杠和导轨检测：快走丝没有闭环检测功能。
特种加工
特种加工第一节特种加工综述一、特种加工产生背景随着工业生产及科学技术的发展，工业产品向高精度、高速度、高温、高压等方向发展，使用的材料越来越难于加工，零件形状更加复杂，零件尺寸精度要求愈来愈高，粗糙度值要求愈来愈小。
因此，仅仅依靠传统的切削加工方法，就很难满足要求。
为了解决各种难加工材料的加工问题，如对硬质合金、钛合金、不锈钢的加工；为了解决特殊、复杂表面和精密细小零件的加工，如汽轮机叶片、立体成型表面的锻模、细小孔的喷丝头等的加工；为了解决对表面质量、精度等有特殊要求的零件加工问题，特种加工新工艺逐步发展起来。
二、特种加工的特点特种加工是指切削加工以外的一些新的加工方法。
它与传统的机械加工方法相比，有以下特点：（一）特种加工不是依靠机械能，而是利用电能、声能、光能或化学能来除去工件上多余材料。
（二）机械加工用的工具硬度是不能低于加工材料的，但特种加工用的工具硬度却可以低于被加工材料的硬度，实现了“以柔克刚”。
（三）特种加工中工具与工件间不存在显著的机械切削力，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹、塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度Ra值。
三、各种特种加工方法的比较表7-1就各种特种加工方法的工艺能力和经济性、适用的工件形状和材料进行了综合比较。
本章就电火花加工、电解加工、激光加工的工作原理、特点及应用场合作简单介绍。
注：○最适合△适合×不适合第二节电火花加工一、电火花加工的基本原理电火花加工是基于在工具与工件之间形成脉冲火花放电时产生的电腐蚀来除去多余金属，以达到加工目的。
图7-1为电火花加工装置原理图，脉冲发生器1的两极分别接在工具电极2与工件3上，当两极在工作液4中靠近时，极间电压击穿间隙而产生火花放电，在放电通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温度（10000℃），使表面局部金属熔化甚至气化而被蚀除，形成一个微小的凹坑。
多次放电的结果，电极和工件的表面由无数极小凹坑所组成，如图7-2所示。
特种加工名词解释
特种加工名词解释
"特种加工"通常指的是对某些特殊材料或在特定环境下进行的加工处理。
以下是一些常见的特种加工名词解释：
1. 激光切割：使用高能激光束对金属或非金属材料进行切割，适用于高精度要求的材料加工。
2. 电火花加工：利用电脉冲放电原理，在导电材料上形成微小的放电火花，从而加工出精密零部件或模具。
3. 等离子切割：使用等离子弧将金属材料进行切割，适用于较厚的金属板材。
4. 化学加工：通过化学方法对金属表面进行特殊处理，如酸洗、电镀等，以改善其性能或外观。
5. 超声波加工：利用超声波振动进行加工，适用于微细加工和特殊材料的加工。
这些特种加工方式通常用于特殊材料、复杂结构或对精度要求较高的零部件制造中，以满足特定的工艺需求和产品要求。
特种加工知识点总结
特种加工知识点总结一、特种加工的基本概念特种加工是相对于普通的机械加工而言的，它的加工对象往往是一些特殊材料或者特殊形状的工件。
特种加工包括磨削加工、化学加工、电火花加工、激光加工等多种具有特殊技术要求的加工方法。
特种加工需要根据不同的加工对象和加工要求选择不同的加工方法和设备，因此对操作人员的技术水平要求较高。
二、特种加工的技术要求1. 精度要求高：特种加工往往是为了满足工件的高精度要求而进行的，因此在加工过程中需要对加工设备和工艺进行严格把控，保证加工精度的稳定和可靠。
2. 加工工艺复杂：特种加工往往需要在特殊的环境条件下进行，需要使用特殊的工艺方法和设备，操作人员需要具备丰富的经验和技术知识才能胜任。
3. 安全要求高：特种加工通常涉及到高温、高压、有毒物质等危险因素，因此需要对操作人员进行严格的安全培训，严格执行安全操作规程，确保操作人员的人身安全。
4. 对操作人员的技术水平要求高：特种加工往往需要经过专门的培训和技术储备才能胜任，要求操作人员具备丰富的经验和较高的技术水平。
三、常见的特种加工方法1. 磨削加工：磨削加工是利用磨削工具对工件进行切削加工的一种加工方法，它可以获得高精度和良好的表面质量，适用于对硬度较高的材料和高精度要求的工件进行加工。
2. 化学加工：化学加工是利用化学腐蚀或化学反应对工件表面进行加工的一种加工方法，它可以对工件进行精细的加工，尤其适用于对薄壁、复杂结构的工件进行加工。
3. 电火花加工：电火花加工是利用电火花在工件表面产生放电，通过放电烧蚀工件表面的一种加工方法，适用于对硬度很高的材料进行加工。
4. 激光加工：激光加工是利用激光束对工件进行加工的一种加工方法，它可以进行高精度、高速度、无接触的加工，适用于对特殊形状和特殊材料进行加工。
四、特种加工的应用领域1. 航空航天领域：航空航天领域对零部件的精密度和表面质量有着很高的要求，因此需要利用特种加工方法对零部件进行加工，以满足其高精度要求。
特 种 加 工
电解开始时，阴、阳极间各点距离不等，电流密 度不等，阴、阳极距离较近处的电流密度较大，电解 液的流速较高，阳极溶解速度较快，如左图所示。
由于工具相对于工件表面不断进给，故工件表面 不断被电解，电解产物不断被电解液带走，直至工件 表面形成与阳极表面基本相似的形状为止，如右图所 示。
二、加工特点
（1）电解加工可以加 工高硬度、高强度和高韧性 的材料，并且可以一次性加 工出形状复杂的型面和型腔， 且不产生毛刺。
此时的振幅一般较小，再通过变幅杆，使固定 在变幅杆端部的工具振幅增大到0.01～0.15mm。磨 料在工具的超声频振动（16～25kHz）作用下，以 高速不断撞击、抛磨工件表面，实现加工。
3．加工特点
（1）电火花成形加工适用于小孔、薄壁、窄槽以 及各种复杂形状零件的加工，也适用于精密微细加工。
（2）脉冲参数可任意调节，可以在不更换机床的 情况下连续进行粗、半精、精加工，并且精加工后精度 高。
（3）加工范围非常广，可以加工任何硬、脆、软 及高熔点的导电材料，在一定条件下，甚至可以加工半 导体和绝缘材料。
2．极性效应
在脉冲放电过程中，由工件和工具构成的阴、阳 电极都会被蚀除，但其蚀除速度不同，这种现象称为 极性效应。将工件接阳极加工时，称为正极性加工； 将工件接阴极加工时，称为负极性加工。
产生极性效应的基本原因是由于电子的质量小， 惯性小，能够很快地获得高速度到达阳极，轰击阳极表 面；而正离子由于质量大，惯性也大，在相同时间内获 得的速度远小于电子。
（2）电解加工中，工具电极是阴极，阴极上只发 生氢气和沉淀而无溶解作用，因此工具电极无损耗。
（3）加工过程中，无机械力和切削热的作用，因 此不存在应力和变形。
（4）电解加工的生产率较高，约为电火花加工的 5～10倍，且生产率不受加工精度和表面粗糙度的限制。
精密加工和特种加工简介
电火花线切割加工 电火花线切割加工是用线状电极（钼丝或铜
丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割，有时简称线切割。其应用广泛， 占电加工机床旳60%以上。
二、电解加工
1、加工旳基本原理
电解加工（电化学加工）是利用金属 在电解液中产生阳极溶解旳电化学反应原 理，对金属材料进行成形加工旳一种措施。
不产生宏观应力和变形 加工材料范围很广 电子束能量密度高，生产率很高 加工过程能够自动化 污染少，加工表面不氧化 需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，
应用有一定旳不足
➢电子束加工旳应用
按其功率密度和能量注入时间旳不同，可用于打 孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和光刻加工等
➢高速打孔
最小直径可达0.003 mm左右 电子束还能加工小深孔（深径比>10:1） 可加工玻璃、陶瓷、宝石等脆性材料
3、电解加工旳特点及应用
（1）能以简朴旳进给运动一次加工出形状复杂旳型 面或型腔，如锻模、叶片等。
（2）可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削旳金 属材料。
（3）加工中无机械切削力或切削热，适合于易变形 或薄壁零件旳加工。
（4）加工后零件表面无剩余应力和毛刺。
（5）工具阴极不损耗。
（6）因为影响电解加工旳原因较多难于实现高精度 旳稳定加工。
焦点上到达很高旳能量密度，靠光热效应来加 工多种材料旳。
激光加工旳特点： 功率密度高达108~1010W/cm2，几乎可加工任何材
料 激光光斑可聚焦到微米级，输出功率可调整，可
用于精密微细加工 所用工具为激光束，是非接触加工，所经没有明
显旳机械力，没有工具损耗；加工速度快，热影 响区小 打孔和切割旳激光深度受限
特种加工 小结
特种加工小结特种加工是一种针对特殊材料或特殊工艺加工制造的加工方式。
特种加工具有高精度、高效率、高质量的特点，被广泛应用于航空航天、军事、能源、汽车等高技术领域。
本文对特种加工进行小结，主要包括其定义和特点、应用领域以及发展趋势等方面的内容。
特种加工是指对特殊材料或特殊零件的加工制造过程。
特殊材料可以是高温合金、硬质合金、复合材料等，特殊零件可以是叶片、模具、轴承等。
特种加工主要包括磨削加工、电火花加工、激光加工、超声波加工等多种技术。
这些加工方式具有高精度、高效率、高质量的特点，可以满足复杂零件的加工需求。
特种加工在航空航天、军事、能源、汽车等高技术领域具有广泛的应用。
航空航天领域对零件精度要求高，特种加工可以满足制造高精度零件的需求；军事领域需要制造轻质高强度零件，特种加工可以加工复合材料；能源领域需要提高燃烧效率和节能减排，特种加工可以制造高效能的零件；汽车领域需要提高安全性和降低噪音振动，特种加工可以加工多孔材料和陶瓷材料。
特种加工的发展趋势主要包括三个方面。
第一，加工技术的不断创新和发展。
随着科学技术的进步，特种加工技术不断更新换代，应用范围不断扩大。
例如，激光加工技术在微加工领域有广泛应用，可以制造微型零件和微机电系统。
第二，设备的自动化和智能化程度不断提高。
特种加工设备的自动化程度越高，生产效率越高，能够满足更高的加工要求。
第三，特种加工与信息技术的融合。
特种加工与信息技术的融合可以实现全过程的数字化管理和控制，提高生产效率和产品质量。
总的来说，特种加工是一种针对特殊材料或特殊工艺加工制造的加工方式，具有高精度、高效率、高质量的特点。
特种加工在航空航天、军事、能源、汽车等高技术领域具有广泛的应用。
特种加工的发展趋势主要包括加工技术的创新和发展、设备的自动化和智能化程度的提高以及与信息技术的融合。
特种加工的发展将为高技术产业的发展提供坚实的技术支持和保证。
《特种加工》课件
05
特种加工技术的发
展趋势与展望
特种加工技术发展趋势
高能束流加工
随着激光、电子束、离子束等高能束流技术的不断发展，其在特种加工领域的应用越来越广泛。高能束流加工具有高 精度、高效率、非接触等优点，可应用于难加工材料的加工和微纳制造等领域。
超声加工与振动加工
超声加工和振动加工技术以其独特的加工原理和特点，在微细加工、表面处理等领域具有广泛的应用前景。通过优化 超声频率、振动幅度等参数，可进一步提高加工精度和效率。
特种加工工艺参数
04
与控制
电火花加工工艺参数与控制
要点一
总结词
要点二
详细描述
电火花加工是利用电火花放电产生的热量对金属进行加工 的一种工艺方法。
电火花加工工艺参数包括电极材料、工作液种类、电规准 选择、电极损耗、加工精度和表面粗糙度等。控制这些参 数可以提高加工效率、减小电极损耗、保证加工精度和表 面质量。
激光加工
总结词
利用激光的高能量密度对材料进行切割、打孔、焊接等加工
详细描述
激光加工是一种利用激光的高能量密度对材料进行切割、打孔、焊接等加工的方 法。由于激光的能量集中，可以在短时间内对材料进行高精度的加工，且加工速 度快、效率高。激光加工在微电子、光学、精密制造等领域应用广泛。
离子束加工
总结词
电化学加工与等离子体加工
电化学加工和等离子体加工技术以其环保、高效的特点，在模具制造、表面处理等领域得到广泛应用。 随着技术的不断进步，电化学加工和等离子体加工的加工精度和适用范围将得到进一步提升。
特种加工技术面临的挑战与机遇
技术更新换代
随着新材料、新工艺的不断涌现 ，特种加工技术面临着不断更新 换代的挑战。为了适应市场需求 和技术发展，需要不断进行技术 创新和研发。
特种加工
1、特种加工的概念：特种加工是指利用光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除的加工方法，也称为非传统加工方法(NTM，Non Traditional Machining)。
2、特种加工与传统机械切削加工不同之处：(1)主要依靠机械能以外的其他能量(如电能、热能、光能、声能以及化学能或其组合等)来去除工件材料。
（2）工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，在某些情况下，如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具。
（3）在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。
1电火花加工：电火花加工是利用工具和工件两极间脉冲放电时局部瞬时产生的高温把金属熔化、汽化去除来对工件进行加工的一种方法。
2、电火花加工的原理：电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、汽化而被蚀除掉，形成放电凹坑。
3、电火花加工机理的四个阶段：极间介质的击穿形成放电通道；介质热分解，电极材料熔化、汽化及热膨胀；电极材料的抛出；极间介质消电离。
4、极性效应：在电火花加工过程中，相同材料两电极的电蚀量是不同的，其中一个电极比另一个电极的电蚀量大，这种现象叫做极性效应。
5、电火花加工按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同，大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字六大类6、二次放电：二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电，其主要后果是在加工深度方向的侧面产生斜度和使加工棱角边变钝。
特种加工常用的加工方法
特种加工常用的加工方法
大家好啊，今天咱们聊聊那些高大上但超实用的特种加工方法。
这些方法就像是魔法一样，能让普通的东西变得不普通起来。
比如说，激光切割、电火花加工和超声波焊接，它们可是精密制造的得力助手哦！
首先说激光切割，这玩意儿就像是一个神奇的刀客，它用一束光来“切”材料。
想象一下，当你看到一块金属被精准地切成了你想要的形状时，那种成就感简直无法言表！而且，激光切割不仅速度快，精度高，还能切割那些传统方法难以处理的材料，真是厉害极了！
再来说说电火花加工，这可是个“点石成金”的手艺。
它通过高速的电流在两个电极之间产生火花，将材料“烧”出想要的形状。
这种方法特别适用于那些硬质合金、钛合金等难加工材料，简直是它们的克星！而且，电火花加工的效率也很高，加工速度比传统的切削方法快多了。
最后来说说超声波焊接，这可是个“粘”在一起的高手。
它利用高频振动产生的摩擦热使两个工件粘合在一起，形成牢固的连接。
这种方法特别适合那些薄壁零件和复杂形状的工件，因为传统的焊接方法很难做到这么精细。
而且，超声波焊接的过程几乎无污染，节能环保，真是太棒了！
特种加工方法就像是一种魔法，能让我们的工作和生活变得更加高效和便捷。
无论是激光切割、电火花加工还是超声波焊接，它们都能帮助我们解决各种问题，让我们的生活更加美好。
所以，让我们一起学习这些特种加工方法吧，让它们成为我们生活中不可或缺的一部分！。
特种加工常用加工方法
特种加工常用加工方法
1.数控加工
数控加工是指利用数控技术集成机械、数学、电子、计算机科学等多种领域的技术，实现高速、高精度、高效率的零部件加工方法。
常见的数控加工设备包括数控铣床、数控车床、数控钻床等。
2.激光加工
激光加工是一种非接触式的热加工方法，通过高能量密度的激光束对材料表面进行切割、打孔或表面雕刻等。
常见的激光加工设备包括激光切割机、激光打标机等。
3.电火花加工
电火花加工是一种利用电释放现象切削和加工金属的方法，它采用电极和工件之间的间隙放电来移除材料表面。
常见的电火花加工设备包括数控电火花加工机、手动电火花加工机等。
4.线切割加工
线切割加工是一种切割和加工导电材料的方法，它采用细直线电极在工件表面进
行剪切，通过电热效应将材料加热到熔点以上进行切割和加工。
常见的线切割加工设备包括数控线切割机、手动线切割机等。
5.喷砂加工
喷砂加工是一种利用高速喷射磨料将工件表面进行研磨和打磨的方法。
常见的喷砂加工设备包括压力式喷砂机、吸风式喷砂机等。
6.化学加工
化学加工是一种利用化学反应在材料表面进行刻蚀、腐蚀、清洗等加工方法。
常见的化学加工方法包括酸洗、碱洗、电解抛光等。
特种加工常用的五种方法
特种加工常用的五种方法特种加工牛啊！电火花加工听过没？那家伙就像小魔术一样。
先准备好电极和工件，通上电，瞬间火花四溅。
哇塞，这过程可得小心，别被电着。
安全性很重要哇！那稳定性呢，得保证电流啥的稳定，不然效果可就大打折扣。
这电火花加工适合加工那些超硬的材料，比如说模具啥的。
优势就是能加工形状复杂的零件。
就像有个超厉害的雕刻师，啥复杂形状都能刻出来。
实际中，很多精密模具都是用电火花加工做出来的，那精度，杠杠的！激光加工也超酷。
一束激光射过去，材料就被精准切割或者雕刻。
这不得小心激光别乱射？安全第一哇！稳定性也得有，激光强度得稳定。
它能加工各种材料，从金属到非金属。
优势就是速度快，精度高。
想象一下，就像一把超级锋利的刀，切啥都快。
实际里，一些电子产品的精细部件就是激光加工的，效果那叫一个赞！电解加工也厉害。
通过电解液和电流，把材料一点点溶解掉。
这可得注意电解液别乱洒，安全很重要。
稳定性得保证电流和电解液的流动稳定。
适合加工那些大尺寸的零件。
优势就是加工效率高。
就像一个大力士，干活超快。
实际中，一些航空航天零件会用到电解加工呢。
超声加工也不错。
利用超声波振动来加工材料。
这得注意别让超声波伤着人。
稳定性要保证超声波的频率稳定。
适合加工脆硬材料。
优势就是加工过程比较安静。
就像一个温柔的工匠，默默干活。
实际里，一些宝石加工会用到超声加工。
水射流加工也很棒。
高压水射流冲过去，材料就被切割了。
这可得注意水别乱喷。
安全要保障。
稳定性得保证水压稳定。
适合加工各种材料。
优势就是环保。
就像一个清洁小卫士，干活还不污染环境。
实际中，一些建筑材料的切割会用到水射流加工。
特种加工方法各有各的牛，各有各的用武之地。
咱得根据实际情况选对方法，让它们发挥最大作用。
特种加工技术的定义
特种加工技术，也被称为“非传统加工”或“现代加工方法”，是一种不同于传统机械加工的新工艺。
它利用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量，实现对材料的去除、变形、性能改变或镀覆等加工过程。
这种加工方法并不直接利用机械能切除多余材料，而是通过特定的能量形式与材料相互作用，达到加工的目的。
特种加工技术是近几十年发展起来的新工艺，是对传统加工工艺方法的重要补充与发展，仍在继续研究开发和改进。
它广泛应用于各种领域，如航空航天、汽车、模具、电子等行业的复杂零件和结构的加工。
以上内容仅供参考，建议查阅专业加工书籍或文献以获取更多有关特种加工技术的定义。
特种加工的概念
1.特种加工的概念：指利用电能、电化学能、光能、声能、热能等能量为主，不用机械能或以机械能为辅去除或添加材料的新颖加工方法。
2.特种加工工艺特点：①不是依靠机械能②非接触加工③可微细加工④各种加工方法可以任意组合，扬长避短，形成新的工艺方法3.电火花加工条件：保持一定的间隙、瞬时的脉冲性放电、一定绝缘性能的液体介质4.电火花加工过程：极间工作液电离、击穿，形成放电通道；工作液热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；电极材料抛出；极间工作液消电离5.极性效应：在电火花加工过程中，单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象6.充分利用极性效应：提高加工生产率和减少工具电极的损耗7.短脉宽：正极性加工（精加工），长脉宽：负极性加工（粗加工）8.电火花加工工作液的作用：形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态；对放电通道产生压缩作用；帮助电蚀产物的抛出和排除；对工具、工件产生冷却作用9.影响加工精度的主要因素：（1）机械方面：机床本身的各种误差、工件和工具电极的定位以及安装误差（2）工艺方面：①放电间隙的大小②二次放电现象③工具电极的损耗④尺寸精度和形状精度10.脉冲电源的作用：把工频交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流，以供给电极放电间隙所需要的能量来蚀除金属11.电极材料纯铜的优缺点：（1）优点：①不容易产生电弧，稳定性好，生产率高②精加工时比石墨电极损耗小③可采用精微细加工，材料的韧性好（2）缺点：机械加工性能不如石墨12.电极材料石墨的优缺点：（1）优点：①机械加工成形容易，容易修正②在宽脉冲、大电流情况下具有更小的电极损耗（2）缺点：容易产生电弧烧死现象13.电火花线切削加工和电火花成形加工的区别：（1）共同点：①加工原理相同，都是由电火花放电产生的热来熔解去除金属②加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律基本相似③最小角半径都有限制（2）不同点：①线切割加工只加工通孔只正极性加工14.快走丝（木）慢走丝（铜）15.电解加工原理：在直流电源下，工件接阳极，工具接阴极在电解液中存在一定的间隙和电流密度，将工具复制到工件上16.金属放入任何电解液中都会产生双电层和电位差17.电解液的作用；①作为导电介质传递电流②在电场作用下进行电化学反应，使阳极溶解能顺利而有控制地进行③及时把加工间隙内产生的电解产物及热量带走，起到更新与冷却作用18.影响电解加工精度因素：工件材料、阴极工具材料、加工间隙、电解液的性能以及电解直流电源的技术参数19.提高加工精度的主要措施：脉冲电流电解加工、小间隙电解加工、改进电解液20.混气电解加工原理：用混气装置使一定压力的气体与电解液混合在一起，使电解液成为包含无数气泡的气液混合物，然后送人加工区进行电解加工21.电解磨削的基本原理：导电砂轮与直流电源的负极相连，被加工工件接正极，形成的阳极薄膜迅速被导电砂轮中的磨料刮除，新表面形成新的氧化膜再被刮除，电解作用和机械磨削作用交替进行22.电解磨削的特点：加工范围广，加工效率高、可以提高加工精度及表面质量、砂轮的磨损量小。
典型特种加工的原理和区别
典型特种加工的原理和区别
特种加工是相对通用加工而言的,指无法通过常规技术实现的特殊加工过程。
典型的特种加工方式及其核心原理可以概括如下:
1、激光加工
利用高功率激光束照射金属,使局部区发生瞬间高温将材料融化或汽化,实现焊接、切割等功能。
2、电子束加工
用高速电子束轰击材料表面,使之在极小范围快速熔化或汽化,进行焊接或穿孔。
3、等离子体加工
在part气体等离子体的作用下,通过物理化学反应实现材料的蚀刻、沉积、切割等。
4、超声波加工
利用超声机械振动的热效应、cavitation效应,使材料焊接、清洗或进行增材制造。
5、电火花加工
在两电极间制造强力脉冲放电,产生高温将材料融化或气化切除。
6、电化学加工
通过电解质溶液中的电化学反应,对工件进行精密的电蚀、电长等微加工。
以上加工方式都依靠00205, Do能量对材料的瞬间集中作用实现特殊效果。
其区别在于能量类型的不同,适用范围及加工质量各有特点。
正确选择特种加工方式需要综合考虑材料、加工要求等因素。
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电火花成型及电火花线切割技术的应用
小组成员：杨涛韩少鹏
张朝薛多仁
牟鑫李志远
指导老师：王军
2011.10.13
电火花成型及电火花线切割技术的应用
一概述及原理
ＥＤＭ是区别于传统机械刀具加工的“电火花放电蚀除加工”。
ＥＤＭ原理的掌握．技术的发展．行业的形成直到实用化和商品些，在1960年代就开始了。
但受基础工业技术发展的影响，现在我国与国际水平相比尚有较大的差距。
没有哪个行业像ＥＤＭ行业与模具行业那样联系如此紧密并相互依赖。
ＥＤＭ近乎是为模具行业而诞生，与模具行业结伴发展的。
所以许多人有一个印象．ＥＤＭ被模具业用来总是很得心应手。
而一些特殊个性行业，虽然适用．但时常会面对麻烦和难题。
现今的模具行业．大量的手工劳动被ＥＤＭ所取代．既是模具业的一个飞跃．也是制造业乃至全社会的一个进步。
线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS），其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。
电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容(如图2-1 所示):
图2-1 电火花线切割加工原理图
（1）电极丝与工件之间的脉冲放电。
（2）电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。
（3）工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动
二模具行业中的应用
１某些现代技术对ＥＤＭ的推动作用有限
（１）三轴数控的创成加工对铣削加工来说，是解决了空间立体形面能不能加工的问题。
而ＥＤＭ靠成形电极，单轴伺服也能完成。
三轴没有填补ＥＤＭ实质技术空白，且因电极损耗和蚀除速度的原因．使拿棒电极当铣刀的创成加工的结果难于实现。
所以三轴数控技术．在ＥＤＭ应用上大部分是在做操作程序控制，横向伺服和摇动，没有像铣削加工那样有质的飞跃。
（2）ＥＤＭ加工与其它加工行业的根本区别在于，其轨迹运动速度非匀速，而是受控于间隙状态且要随时任意量的沿原轨迹回退。
因此就决定了不可能直接拿来．简单借用普通三轴数控运动控制原程序。
（3）小行业特有的软件产品的研制开发受制于多个因素．不可能有多品种、多版本的选择。
升级、改版、更新都将受制于多个因素．包括伺服控制．驱动．坐标计数．轨迹运动控制．脉冲源和操作系统的各个部分问．既要硬件兼容，又要软件兼容。
（4）相对其它行业技术的飞速发展和快速更新，ＥＤＭ太滞后了。
软件可选范围小，改版升级困难．直接导致了行业性、适用性和便捷性差。
明显没有经历”实用一更改一实用一完善“的维护升级过程，发展缓慢。
（5）加工试件的前期准备过程耗时费力。
完全程序化．自动化．多件连续加工和无人值守并不是实质需要．而简化操作、高可靠和结果稳定确切才是真实需求。
计算机在机械加工中的核心作用是完成了“空间曲线的计算和运动”．实了点（刀头）运动对立体图形的描述。
而ＥＤＭ从诞生那天起．就是用单轴控制的立体成型电极加工出阴阳相反的立体图形．这早已是它有别于其它加工手段独树一帜的真正强项。
（6）现代机械基础结构件（滚珠丝杠、直线导轨．伺服电机，光栅计数）的制造应用水平已经把“机械静态精度”提高到了前所未有的程度．但ＥＤＭ特有的因放电间隙和电损耗造成的不确定性仍未有本质改变，它的影响远远大于静态机械精度。
加工效率、电极损耗和光洁度这三大指标末见实质性突破。
高硬度，长寿命刀具材料的应用，对各种机械加工能力和水平的提高是显而易见的。
ＥＤＭ的高硬度加工优势被弱化；ＥＤＭ的低效率被凸现。
２ＥＤＭ的优势
（１）高硬度加工，如ＨＲＣ６０以上；
（２）复杂怪异的曲面，如工艺图案、不易数学描述的几何图形；
（３）清根和窄、深、细的槽和形．如框箱件的角．型腔模的筋；
（４）阴难阳易型面的转换（典型是棱锥孑Ｌ）．所有的阴型立体ｉ
（５）无法下刀或不能承受机械切削力．如薄壁，细长．窄深零件和超软、极脆材料。
３ＥＤＭ的不足
（１）精度不高．因为存在极难准确定量的电极损耗和放电间隙。
（２）效率不高，原理决定了电火花蚀除加工与机械切削加工的速度没可比性。
（３）光洁度不高．因为本身就是靠放电蚀除．没有蚀坑就没有加工。
（４）受材料本身的电导率和杂质影响大．而机械切削影响很小。
（５）靠放电间隙状态检测维持加工，使加工的不稳定性和结果不确定性大幅增加。
（６）对加工结果构成影响的因素太多．变幅太大（如放电间隙会从不到０．０６ｍｍ一直到大于０．６ｍｍ）．完全简单重复加工的机会很少。
花很大力气编制的工艺数据库往往不可靠。
很大程度上决定加工结果的不是机床优劣而是人的经验。
对大面积高光洁度．火花没有足够的能量，没有足够的爆炸力就无法将蚀除物排出。
4雕铣机（包括加工中心的高速铣）与ＥＤＭ的关系及相互作用（１）雕铣机近几年得到广泛的认可，是因为它集多年机械加工业的发展成果于
一身。
如成熟的三轴数控系统、高速恒力矩的电主轴，高速走刀的驱动、新一代的涂层刀具等。
其性能指标上了一个台阶．达到前所未有的程度。
使复杂立体型面的加工能力、精细工艺花纹的辨析程度、多种高硬度模具材料的切削性能都得以大幅度的提升。
它把原本依赖ＥＤＭ成型的许多型腔加工任务转移过来，因为毕竟效率高得多．加工的结果稳定性高得多。
但雕铣机对真正高硬度的深，窄、清根的部位仍无能为力。
（2）雕铣机高性能同样提升了电极的制作水平和加工速度，使原本不好做的或是不敢做的电极变得轻而易举．大型复杂电极不再依赖拼接组合．形成了对ＥＤＭ的强力支撑帮助．强化了ＥＤＭ在模具业的主力地位。
（3）雕铣机对电极制造的提升．特别是对整体、大型，精密、复杂、立体型面的速度和能力，使制作一个复杂电极而简化ＥＤＭ机上的繁琐操作．把适合多轴数控改为单电极的一次加工，三轴数控ＥＤＭ的工作量又转移到单轴控制机床上许多。
雕铣机与ＥＤＭ共同促进了模具业的发展，提高了型腔加工能力。
但雕铣机和ＥＤＭ谁都替代不了谁．仍在完成自己最擅长的任务．在尽显自己的同时也展示了对方的价值。
5 ＥＤＭ相比其它行业仍是一个待成熟的行业
（１）“火花放电蚀除加工”与”刀具切削加工”有着本质的区别，但机床的设计、制造。
认识，检测、使用、维护都被简单的等同起来。
鉴别的标准、审视的角度和着眼点都没有区别．不具自己的特性。
（2）精度是机床的核心，核心问题必须确凿无误，但ＥＤＭ的精度确定需要有一定的条件。
“动态实测精度”和“静态测量精度”不能混淆。
（3）ＥＤＭ的真正使用水平不在于”动手操作”，而在于“理解，掌握和估测”。
真正的加工水平涉及“整个工艺．前后工序．电极设计，冲油设计…；前后工序的合理；物质条件和技术条件的具备等一系列因素。
EDM 没有着手解决或是没有能力解决这些问题, 维修与服务界限不清, 令不少操作使用问题混淆成了机床性能问题。
( 4) 任何机械切削机床的刀损、让刀、刀具质量、加工选取数据都会干扰加
工指标, 但它们的不确定量干扰是较小的, 相对而言是可预知、可控的。
但任何机械切削机床都不会对效率、损耗和加工结果那些会加进不确定量的指标做出承诺。
而 EDM的不确定量大得多、影响严重得多, 甚至是在起主要作用、决定作用, 居然敢对效率、损耗和表面粗糙度承诺,需要的时候还敢于拔高承诺。
（5）EDM 在未来发展过程中要关注其真正的优势,把专业技术发展成果引进 EDM 应用中来, 从用户需求入手, 认真分析 EDM 技术优势所在, 强化解决应用问题。
参考文献
1 卢存伟《电火花加工工艺学》
2 刘维东;狄士春;赵万生《电火花加工技术的新发展》
3 实用数控加工技术编委会《实用数控加工技术》
4 白基成郭永生《特种加工技术》
5 模具设计与制造编委会《模具设计与制造》。