浅谈特种加工在机械工程中的应用与发展

特种加工技术特点与发展应用摘要：进入二十世纪以来，制造技术，特别是先进制造技术不断发展，特种加工成为传统加工工艺方法的重要补充和发展，在模具制造业中不可缺少的一种加工方法。

同时，作为先进制造技术中的重要的一部分，特种加工在我国的许多关键的制造业中发挥着重要的、不可替代的作用。

本文概要描述了特种加工技术的工艺特点以及该技术在各个领域上的发展应用和发展趋势。

关键词：先进制造技术；特种加工；特点；发展引言：20 世纪以来,航空科学技术迅速发展。

为保证在高温、高压、高速、重载和强腐蚀等苛刻条件下的工作可靠性,在飞机、发动机和机载设备上大量采用了新结构、新材料和复杂形状的精密零件。

鉴于对有特殊要求的零件用传统机械加工方法很难完成, 难于达到经济性要求,各种异于传统切削加工方法的新型特种加工方法应运而生。

目前,特种加工技术已成为航空产品制造技术群中不可缺少的分支, 在难切削材料、复杂型面、精细表面、低刚度零件及模具加工等领域中已成为重要的工艺方法。

特种加工技术采用电磁声光等无形的能量，是科技进步的最大表现，在未来的科技发展过程中，我们要不断认识特种加工的优缺，更好的利用好特种加工技术，为未来的生产发展做出更大的贡献。

特种加工技术概况特种加工技术的发展特种加工是第二次世界大战后发展起来的一类有区别于传统切削和磨削的加工方法。

特别是自20世纪50年代以来，由于材料科学、高新技术的发展和激烈的市场竞争、发展尖端国防及科学研究的急需，不仅新产品更新换代日益加快，而且产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比，并正朝着高速度、高精度、高可靠性、耐腐蚀、高温高压、大功率、尺寸大小两极分化的方向发展。

为此，各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。

例如，各种难切削材料的加工；各种结构形状复杂、尺寸或微小或特大、精密零件的加工；薄壁、弹性元件等刚度、特殊零件的加工等。

对此，采用传统加工方法十分困难，甚至无法加工。

浅谈特种加工技术及其应用(论文)摘要:介绍特种加工技术的概念、特点、分类,探索电火花加工、复合加工等方面的实际应用与研究发展趋势。

关键词:技术特点;技术种类;发展趋势一、概述传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。

随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。

二、特种加工技术的特点(一)加工范围上不受材料强度、硬度等限制。

特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。

故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。

(二)以柔克刚。

特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。

(三)加工方法日新月异,向精密加工方向发展。

当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工:精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.5～1um,表面粗糙度可达镜面Ra0.021.1m。

(四)容易获得良好的表面质量。

由于在加工过程中不产生宏观切屑,工件表面不会产生强烈的弹、塑性变形,故可以获得良好的表面粗糙度。

残余应力、热应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小,尺寸稳定性好,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。

特种加工的主要应用范围有1.加工各种难切削材料。

如硬质合金、钛、合金、耐热钢、不锈钢、淬硬钢、金刚石、红宝石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高熔点的金属及非金属材料。

2.加工各种特殊复杂零件的三维型腔、型孔、群孔和窄缝等。

特种工艺制造技术在机械制造中的应用近年来，特种工艺制造技术在机械制造中的应用越来越广泛，为机械行业的发展带来了革命性的改变。

特种工艺制造技术利用先进的设备和方法，可以生产出更精密、更高效、更稳定的机械产品，为机械制造业的提升起到了重要作用。

一种常见的特种工艺制造技术是激光加工技术。

激光加工技术具有高精度、高效率的特点，可以应用于机械零部件的切割、打孔、雕刻等方面。

传统的机械加工往往需要较长的加工周期和高成本的设备，而激光加工技术却可以在短时间内完成作业，并且通过计算机控制，可以实现复杂形状的加工，提高了机械制造的精度和生产效率。

另一种常见的特种工艺制造技术是电火花加工技术。

电火花加工技术可以用于制造复杂形状的模具和工件，如模具中的细小孔洞、复杂轮廓等。

电火花加工技术通过在电极和工件之间产生高频电火花放电，去除工件表面的材料，从而形成所需的形状和尺寸。

这种技术可以应用于各种硬度的材料，具有高精度、高效率的特点，不仅提高了模具和工件的加工质量，还缩短了加工周期，降低了制造成本。

除了激光加工和电火花加工，特种工艺制造技术还包括超声波清洗技术、喷涂技术、薄膜技术等。

这些技术在机械制造中的应用，不仅可以改善产品的品质和性能，还可以提高生产效率和降低成本。

超声波清洗技术是一种利用超声波在液体中产生强大的冲击和振动力，将污物从物体表面去除的方法。

在机械制造中，零部件的清洗是一个非常重要的环节，传统的清洗手段往往效果不佳，而超声波清洗技术可以将油污、尘埃等杂质从零部件的微小孔洞、缝隙中彻底清除，提高了清洗质量和效果。

喷涂技术则可以将各种涂层材料均匀地喷涂于工件表面，起到保护和增强工件性能的作用。

例如，将耐磨、耐腐蚀涂层喷涂于机械零部件表面，可以延长其使用寿命，降低维修和更换的频率。

薄膜技术在机械制造中的应用也越来越广泛。

薄膜技术可以在零件表面形成厚度只有几微米的涂层，提高零部件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

薄膜技术还可以改变零部件表面的摩擦系数，降低磨损和能耗。

特种加工技术在当今制造业中的发展随着现代科技的发展，制造业的发展也越来越迅速。

作为现代工业的核心，加工技术始终是制造业最重要的一环。

近年来，随着特种加工技术的快速发展和应用，特种加工技术已经成为一种重要的制造方式。

特种加工技术是指在零件制造过程中利用特殊的工艺和设备加工出具有特殊形状、特殊结构和特殊材料等特点的零部件的技术。

它们是一种对于加工精度和工艺难度要求非常高的零部件，是各种行业都需要的核心部件之一。

特种加工技术在当今制造业中的发展有以下几个方面：1. 精度和效率的提高特种加工技术可以在较短的时间内生产出满足高精度和效率要求的产品。

与其他生产方式不同，特种加工技术可以实现快速、高精度、高效率地生产，这有助于在较短的时间内更好地满足市场需求。

2. 智能化生产特种加工技术的应用可以帮助实现制造业智能化生产，通过自动化和数字化的手段提高生产效率和质量，减少人工干预和误差，从而提高产品的质量和智能化水平。

3. 加工工艺的创新特种加工技术不断地创新和发展，对零件形状、材料和表面处理等方面进行了深入的研究，并不断优化和改进加工工艺，推动制造业的发展。

4. 环境友好型与传统的加工方式相比，特种加工技术在过程中产生的废料和污染物更少。

并且，不少特种加工技术在加工过程中使用的材料和设备也比较环保，有助于促进制造业的可持续发展。

5. 开拓市场特种加工技术是一种比较前沿的技术，有助于企业开拓新的市场。

通过运用特种加工技术，企业能够生产出高品质、高性能的核心部件，扩大市场份额。

总之，特种加工技术的出现与发展是制造业技术发展的一个重要方面。

随着技术的不断进步和推广，特种加工技术将在制造业中扮演更加重要的角色，对制造业的不断进步和向前发展发挥着越来越重要的作用。

论述特种加工及其对机械制造工艺性的影响作者：孙扬来源：《农家致富顾问·下半月》2014年第14期摘要：特种加工方法就是将电、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加工方法。

特种加工具有区别于传统机械加工方法的一些特点；特种加工有多种加工方法；特种加工对机械制造及结构工艺性具有重大影响。

关键词：特种加工；机械制造；结构工艺性1.特种加工涵义特种加工作为先进制造技术中的重要组成部分，对制造业的作用日益重要。

特种加工是相对传统切削加工而言，本质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、物质动能等对工件进行加工的工艺方法总称。

它与传统切削加工相比具有：加工过程不再主要依靠机械能，而是直接或复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于被加工材料硬度，有时甚至无需使用工具即可完成对工件的加工；加工过程工具与工件间不存在显著的机械切削力；加工方法日新月异等特点。

2.特种加工分类、方法及应用2.1电火花成形（穿孔）加工该法可加工任何导电材料。

它是利用火花放电腐蚀金属原理，用工具电极（纯铜或石墨）对工件进行复制加工的工艺方法，可用于加工型腔模（锻模、压铸模、注塑模等）和型腔零件；加工冲模、粉末冶金模、挤压模、型孔零件、小异型孔、小深孔等。

2.2电火花线切割加工它是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电腐蚀，实现切割成形的加工方法。

它同样可以加工任何导电材料；加工各种形状的冲模、切割电火花成形加工用的电极、切割零件等。

2.3超声波加工它是利用加工工具的超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。

超声波加工的尺寸精度可达0.05～0.01mm，表面粗度Ra值可达0.8～0.1μm，它适宜加工任何脆硬材料，可加工各种孔和型腔，也可进行套料、切割、开槽和雕刻等。

由于超声波加工的生产效率比电火花加工低，而加工精度和表面粗糟度相对较好，所以常用于对工件的抛磨和光整加工。

机械工程前沿课程论文论文题目特种加工技术的应用与发展方向姓名胡翔学号 120110800 院系机电学院专业机械工程2011．11.16特种加工技术的应用与发展方向摘要：结合特种加工技术出现的背景和技术特点，本文综述了特种加工的分类，简要介绍了电火花加工、电化学加工等特种加工技术的技术特点和应用方向，并展望了特种加工技术的发展方向————微细化、复合化、自动化。

关键字：特种加工，技术特点，发展方向The Application and Development directions of SpecialMachining TechnologyAbstrac t: Combined with the background and technical characteristics of special machining technology , the paper reviews the classification of special machining , introduces the technical characteristics and application direction of electrospark discharge machining, electrochemical machining briefly, and looks the prospects of the special machining technology development directions---micro machining,hybrid,automation.Key word s: special machining technology,the technical characteristics,the development derection1特种加工的产生和发展从第一次产业革命到二次世界大战前，在长达150年的时间里，人类都单纯依靠机械切削加工零件，用传统的机械能和切削力去切除金属。

特种加工技术及其在实践中的运用研究摘要：在对特种加工技术的分类和适用范围进行分析以后，对机械特种加工技术、热特种加工技术和电气特种加工技术在实践中的运用进行了分析，包括这些技术的优点、适用作业以及发展趋势。

关键词：特种加工技术技术运用1. 引言特种加工技术与使用刀具和磨具等切除多余材料的加工方法不一样，它不是传统意义上的材料加工方法，它是对传统加工方法的改进和补充。

所谓的特种加工技术是直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机械能对工件进行的加工技术。

对于高硬度材料和复杂形状、精密微细的特殊零件，特种加工有很大的适用性和发展潜力，在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。

本文接下来将对特种加工技术的分类及在实践中的运用进行研究。

2.特种加工技术的分类及其适用范围2.1 机械特种加工技术。

机械特种加工技术与切削加工这种传统的加工方法不同，它对于材料的处理是结合机械进行热能等加工。

在实际运用中，发展出了多种有所差别的机械特种加工技术，包括液力加工技术、磨料流动加工技术、低应力磨削加工技术、磨料喷射加工技术、热辅助加工技术、喷水加工技术、超声波加工技术以及全成型加工技术这8种类别。

机械加工技术在切割、抛光、研磨、去毛刺、穿孔、拉削、磨削和套料等加工领域尤其适用。

2.2 热特种加工技术。

热特种加工技术在应用中不断完善和发展，到今天已经发出了以下几种不同的方法：电子束加工技术、电火花磨削加工技术、电火花线切割技术、电火花成型加工技术、电火花切割技术、等离子束加工技术、激光加工技术。

在应用中，热特种加工技术也有其适用的范畴，一般来讲，钻孔、车削、磨削、成型、切割、划线和开割等加工适合采用热特种加工技术。

2.3 电气特种加工技术。

这通常又被叫做电化学加工或者电解加工，在运用这种方法的过程中，需要将加工对象置于直流电场或者电解溶液中进行阴极溶解这种电化学反应，从而达到对金属工件进行加工的目的。

特种加工技术的开展及其对制造技术的影响摘要：特种加工是传统加工工艺方法的重要补充和开展，已成为航空，航天，电子仪表，家用电器以及通讯，汽车，轻工业等各个机械制造行业，随着科技的进步，特种加工的种类也越来越多，本文介绍了电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束加工、离子束加工的特点及应用。

关键字：特种加工特点应用开展一、引言特种加工技术一个响亮的名词已在21世纪迅速崛起，特种加工技术在制造业具有重要的地位以及开展意义，显示了其在国家根底工业现代化中的战略性作用。

在一些尖端科学技术部门和新型的工业领域中，以越来越多地使用特殊物理，机械性能的新材料，如高强度、高硬度、高熔点、高脆性、高粘性、磁性材料等，有的硬度已接近甚至超过现有刀具材料的硬度，同时，有的零件加工尺寸及其微小，加工形状极其复杂，或者有的加工外表有特殊严格的外表质量要求等，使用常规的加工技术无法进行或达不到加工要求。

从而产生了多种有别于传统机械加工的新加工方法，这些加工方法广泛定义为特种加工技术。

特种加工不使用刀具，磨具等切除金属，而是采用电、磁、声、光等物理能量及化学能量或组合施加在被加工部位上，从而去除材料，或改变材料的性能，到达加工要求。

特种加工技术采用电磁声光等无形的能量，是科技的进步的最大表现，在未来的开展中，我们要不断认识特种加工的优缺点，更好的利用好特种加工技术，为未来的生产做出更大的奉献。

二、特种加工及其开展特种加工是除了单独利用机械能加工以外的所有加工方法的总称，它可以利用电能，热能，流体能，光能，声能，化学能及特殊机械能等多种能量或其复合施加在工件的被加工部位以实现材料切除的加工方法[1]。

1.特种加工的特点：特种加工在加工机理和加工形式上与传统切削和成形加工有着本质的区别，主要表现在：①不能只用机械能，与加工对象的力学性能无关。

有些加工方法如激光加工，电火花加工，等离子弧加工，电化学加工等，是利用热能，化学能，电化学能等，这些加工方法与工件的硬度，强度等力学性能无关，故可加工各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度、特殊性能的金属和非金属材料。

特种加工技术的现状发展及其应用一、特种加工技术的现状发展特种加工是各种利用物理的、化学的能量去除或添加材料以达到零件设计要求的加工方法的总称。

由于这些加工方法的加工机理以溶解、熔化、气化、剥离为主，且多数为非接触加工，因此对于高硬度、高韧性材料和复杂形面、低刚度零件是无法替代的加工方法，也是对传统机械加工方法的有力补充和延伸，并已成为机械制造领域中不可缺少的技术内容。

目前，这一技术正向着自动化、柔性化、精密化、集成化、智能化和最优化方向发展，在已有的工艺不断完善和定型的同时，新的特种加工技术不断涌现，如快速原形制造技术、等离子体熔射成形工艺技术、在线电解修整砂轮镜面磨削技术、实变场控制电化学机械加工技术、三维型腔简单电极数控电火花仿铣技术、电火花混粉大面积镜面加工技术、磁力研磨技术和电铸技术等。

新的特种加工技术是在传统的特种加工技术的基础上，紧密结合材料、控制和微电子技术而发展起来的，并随着产品应快速响应市场需求，正在形成面向快速制造的特种加工技术新体系。

1、特种加工技术的构成近二三十年来，特种加工技术发展迅速，其内涵已十分广泛而丰富。

包括：.溶解加工、熔化加工、复合加工、综合加工、特种机械加工等多种加工形式。

2、人工智能技术为特种加工工艺规律建模奠定了基础特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。

近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。

然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。

因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。

受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。