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。
与传统机械加工方法相比具有许多独到之处：
(1)加工范围不受材料物理 、机械性能的限制，[1]能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料。
(2)易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件。
(3)易获得 良好的表面质量，热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小。
(4)各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用。
特种加工技术的主要应用领域是：
难加工材料，如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。
难加工零件，如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工。
低刚度零件，如薄壁零件、弹性元件等零件的加工。
以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细加工。
电加工技术
原理
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
电火花加工特点
1：电火花加工速度与表面质量
模具在电火花机加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、低损耗的实现，而中、精加工电极相对损耗大，但一般情况下中、精加工余量较少，因此电极损耗也极小，可以通过加工尺寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽略。
2：电火花碳渣与排渣
电火花机加工在产生碳渣和排除碳渣平衡的条件下才能顺利进行。实际中往往以牺牲加工速度去排除碳渣，例如在中、精加工时采用高电压，大休止脉波等等。另一个影响排除碳渣的原因是加工面形状复杂，使排屑路径不畅通。唯有积极开创良好排除的条件，对症的采取一些方法来积极处理。
3：电火花工件与电极相互损耗
第 1 页 课程名称：特种加工技术
课程代码：3425
第一部分 课程性质与目标
－、课程的性质与特点
特种加工技术是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到被加工的部位类去除材料的加工方法，也被称为非传统加工。目前，特种加工技术被广泛的应用于加工各种高硬度、形状复杂、微细、精密的工件。
目前特种加工设备主要应用于模具加工，是模具制造的主要工艺技术手段。本课程重点讲述墨迹加工中广泛应用的电火花及线切割加工的原理、工艺规律、设备操作及加工工艺等，课本中有很多实例，实践性强。
二、课程目标与基本要求
设置本课程的目的是使学生了解除常规切削加工以外的新的加工方法，掌握常用的几种现代加工方法的特点和适用范围，重点掌握电火花加工和数控线切割加工的方法和使用。
通过本课程的学习，学生应掌握特种加工方法的特点和应用，掌握电火花加工和线性切割加工的特点，了解电化学加工技术、超声波加工技术、激光加工技术、化学加工技术以及电子束和离子束加工技术等特种加工方法，了解其基本原理、基本设备、工艺特点和适用范围。
三、与本专业其他课程的关系
学习本课程的考生必须先掌握机械原理、机械制造的基本知识和数控技术的基本知识。掌握本课程的相关知识为以后的专业课打下基础。
第二部分 考核内容与考核目标
第一章 概论
一、学习目的与要求
了解特种加工的产生背景、特点、方法、分类、地位和作用。
二、考核知识点与考核目标
（一）特种加工的概念（一般）
识记：特种加工的概念
（二）特种加工的特点及发展（次重点）
识记：特种加工的发展过程及趋势
理解：特种加工技术的特点、特种加工与机械加工比较的优缺点 第 2 页 （三）特种加工的分类（一般）
识记：特种加工的分类方法，可分为那些种类，各类加工方法的优点
第二章 电火花加工的基本原理及设备
一、学习目的与要求
通过本章的学习， 学生要掌握电火花加工的物理本质，电火花加工与电工火花线切割加工的特点以及相应加工设备的结构。
1 特种加工讲义
第一节电火花线切割加工
一、电火花线切割加工
电火花线切割加工，是利用连续移动的金属丝作为工具电极（电极丝），沿着给定的几何图形轨迹，进行脉冲放电蚀除金属的原理加工工件的方法。
二、电火花线切割加工的特点
1)电火花线切割能加工传统方法难于加工或无法加工的高硬度、高强度、高翠性、高韧性等导电材料及半导体材料。
2)由于电极丝细小，可以加工细微异型孔、窄缝和复杂形状零件。
3)零件被加工表面受热影响小，适合于加工热敏感性材料；同时由于脉冲能量集中在很小的范围内，加工精度高。
4)加工过程中，电极丝与零件不直接接触，无宏观切削力，有利于加工低刚度零件。
5)由于加工产生的切缝窄，实际金属蚀除量很少，材料利用率高。
6)直接利用电能进行加工，电参数容易调解，便于实现加工过程自动控制。
7)生产效率相对较低，电极丝有损耗，对零件的拐角最小半径有限制。
三、电火花线切割加工主要应用的领域
1）模具制造，如冲材模、拉伸模、拉丝模等。
2）加工样板、成型刀具等。
3）加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的零件，射流元件、激光器件等微孔与窄缝。
4）加工各种特殊材料和特殊结构的零件，如仪器仪表、钟表等零件，以及齿轮、薄壳器件等。
5）稀有贵重金属的切割；各种特殊结构零件的切断等。
四、电火花线切割机床安全操作规程
作为电火花线切割加工的安全技术规程，可从两个方面考虑：一方面是人身安全，另一方面是设备安全。大体有以下几点：
1）操作者必须熟悉线切割机床的操作技术，开机后应按设备润滑要求，对机床有关部位注油润滑。润滑油必须符合机床说明书的要求。
2）操作者必须熟悉线切割加工工艺，恰当地选取加工参数，按规定操作顺序操作，防止造成断丝等故障。
3）用手摇柄操作储丝筒后，应及时将摇柄拔出，防止储丝筒转动时将摇柄甩出伤人。 2 装卸电极丝时，注意防止电极丝扎手。换下来的废丝要放在规定的容器内，防止混入电路中和走丝系统中去，造成电气短路、触电和断丝等事故。注意防止因丝筒惯性造成断丝及传动件碰撞。为此，要在丝筒刚换向后按下走丝停止按钮。
第一节 概论
1.1 特种加工的概念
1.2 特种加工的特点及发展
.1.3 特种加工的分类
3.1.1 特种加工的概念
随着社会生产的需要和科学技术的进步，20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。
这些新加工方法从广义上定义为特种加工(NTM，Non-Traditional
Machining)，也被称为非传统加工技术，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。
1.2 特种加工的特点及发展
和传统的机械加工相比，特种加工的不同点是：
(1) 不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属材料。
(2) 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易和工件硬度无关。
(3) 各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大使用范围。如目前的电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(ECAM) 就是两种特种加工复合而形成的新加工方法。
目前，国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面：
(1) 微细化。目前，国际上对微细电火花加工、微细超声波加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾，特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术。
(2) 特种加工的使用领域正在拓宽。例如，非导电材料的电火花加工，电火花、激光、电子束表面改性等。
(3) 广泛采用自动化技术。
充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化，建立综合参数自适应控制装置、数据库等，进而建立特种加工的CAD/CAM和FMS系统，这是当前特种加工技术的主要发展趋势。用简单工具电极加工复杂的三维曲面是电解加工和电火花加工的发展方向。目前已实现用四轴联动线切割机床切出扭曲变截面的叶片。随着设备自动化程度的提高，实现特种加工柔性制造系统已成为各工业国家追求的目标。
