几种常见的特种加工技术
特种加工技术知识要点
特种加工技术知识要点1.数控加工技术：数控加工技术是一种利用计算机控制机床进行零件加工的技术。
它采用数控机床，通过预先编程控制加工过程，可以实现高精度、高效率的加工。
数控加工技术广泛应用于航空航天、军工、汽车等行业，在生产中起到重要作用。
2.激光加工技术：激光加工技术是一种利用激光束对材料进行切割、焊接、打孔等加工的技术。
激光加工具有高精度、高速度、无接触、非热应力影响等特点，适用于材料种类广泛的加工领域。
3.电火花加工技术：电火花加工技术是一种利用电火花放电原理进行加工的技术。
电火花加工技术可以加工硬度高、脆性材料，适用于模具、滑动配件等零部件的制造。
该技术可以实现精密加工，但加工速度较慢。
4.超声波加工技术：超声波加工技术是一种利用超声波振动作用于材料进行加工的技术。
超声波加工技术适用于薄壁、复杂形状的零部件加工，可以实现高精度、高效率的加工。
超声波加工技术广泛应用于电子、精密机械等领域。
5.热处理技术：热处理技术是一种通过加热、保温、冷却等方式改变材料的物理、化学性能的技术。
热处理技术包括淬火、回火、正火、退火等工艺，可以改善材料的硬度、强度、韧性等性能，提高零部件的使用寿命。
6.表面处理技术：表面处理技术是一种通过改变材料表面结构和性能来改善零部件的耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能的技术。
常见的表面处理技术包括镀金属、热处理、喷涂、化学处理等。
7.焊接技术：焊接技术是一种将两个或多个工件加热至熔化状态，通过力或压力使其连接成一体的技术。
常见的焊接技术包括电弧焊、氩弧焊、激光焊等。
焊接技术适用于金属材料的连接，广泛应用于航空、航天、建筑等领域。
8.加工装备与工具：特种加工技术的实施需要特定的加工装备和工具。
各类加工装备和工具具有切削、磨削、钳工、冲压等不同的功能，用于实现不同的加工过程。
加工装备和工具的性能直接影响加工质量和效率。
以上是特种加工技术知识的几个要点，涵盖了常见的特种加工技术和相关的装备工具。
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。
9大特种加工工艺，全会的都是高手！
9大特种加工工艺，全会的都是高手！1电火花加工（1）基本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，英文为Electrical Discharge Machining，简称EDM。
电火花加工适用于精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角等复杂部件的加工。
当刀具难于够到复杂表面时，在需要深度切削的地方，在长径比特别高的地方，电火花加工工艺优于铣削加工。
对于高技术零件的加工，铣削电极再放电可提高成功率，相比高昂贵的刀具费用相比，放电加工更合适。
另外，在规定了要作电火花精加工的地方，用电火花加工来提供火花纹表面。
在高速铣加工迅速发展的今天，电火花加工发展空间受到了一定的挤压。
在此同时，高速铣也给电火花加工带来了更大的技术进步。
如：采用高速铣来制造电极，由于狭小区域加工的实现和高质量的表面结果，让电极的设计数量大大降低。
另外用高速铣来制造电极也可以使生产效率提高到一个新的层次，并能保证电极的高精度，这样使电火花加工的精度也提高了。
如果型腔的大部分加工由高速铣来完成，则电火花加工只作为辅助手段去清角修边，这样留量更均匀、更少（2）基本设备：电火花加工机床（3）主要特点能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。
电火花加工具有如下特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力，适用于低刚度工件和微细结构的加工：脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。
特种加工其他特种加工方法
化学铣切（化学蚀刻） 光化学腐蚀
用于表面加工的方法主要是：
化学抛光 化学镀膜
化学蚀刻加工原理
化学蚀刻工艺过程
光化学腐蚀
是光学照相制版和光刻（化学腐蚀）相 结合的一种精密微细加工方法。
与化学蚀刻的主要区别： 用照相感光来确定工件表面要蚀除的图
形、线条，而不是靠样板人工刻形、划 线。
二、等离子体加工
又称等离子弧加 工，利用电弧放 电使气体电离成 过热的等离子气 体流束，靠局部 熔化及气化来取 出材料的。
三、挤压珩磨
又称磨料流动加工
（Abrasive Flow Machining,AFM）
四、水射流切割
利用500~900m/s的高速水或带有添加剂 的水冲击工件进行加工，简称“水切 割” ，俗称“水刀”
其他特种加工方法
化学加工 等离子体加工 挤压珩磨 水射流切割 磁性磨料研磨加工和磁性磨料电解研磨加工 快速成型技术 铝合金微弧氧化表面陶瓷化处理技术
一、化学加工
化学加工(ChemicalMachining,CHM)是利用 酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应， 使金属溶解，改变工件的尺寸和形状，以及表 面性能。
化学抛光
改善工件表面粗糙度 原理：用硝酸或磷酸等氧化剂溶液，使
工件表面氧化，产生的氧化层又能慢速 溶入溶液，这样微凸处氧化较快，而微 凹处演化较慢，逐步使表面平整。
化学镀膜
原理：在含金属的盐溶液中加入一种还Байду номын сангаас原剂，将镀液中的金属离子还原成原子 沉积在被镀的工件表面。
镀膜主要起装饰、防腐蚀或导电作用。
五、磁性磨料研磨加工和磁性 磨料电解研磨加工
结束
特种加工技术在国之重器中的应用实例
特种加工技术在国之重器中的应用实例
1、高速铣床研磨：用于航空领域的真空压缩机曲轴的高精度和高表面质量的研磨加工；
2、超高频激光切割：在大型水库大坝构筑、大型桥梁、地铁轨道等大型土建工程中，用于刻写门轨的激光切割及石材的雕刻内凹；
3、特种热处理：在航空航天行业中，常用于飞机高温可靠性组件的特殊热处理工艺；
4、等离子体抛光：在军工领域，用于战机机身表面的磨光处理，以获得抗空气动力外表面的绝佳效果；
5、电火花脉冲加工：在船舶制造业中，常用于钢筋绳扎环结合部位的脉冲锻造加工，使结构更加牢固。
特种加工技术
三、电火花加工的特点及应用 优 点
1.适于难切削材料的加工 1.适于难切削材料的加工 硬质合金、 硬质合金、淬火钢等 2.加工复杂形状或特殊零件 2.加工复杂形状或特殊零件 应用领域日益扩大
局限性
1.主要加工金属等导电材料 1.主要加工金属等导电材料 2.加工速度较慢 2.加工速度较慢 3.有电极损耗， 3.有电极损耗，影响加工精度
缺点： 缺点：
1） 加工精度（±0.03 mm）及稳定性不 ） 加工精度（ ） 易提高 2） 小孔、窄缝及棱角清晰零件难加工 ） 小孔、 3） 电极设计制造较麻烦，需多次修整 ） 电极设计制造较麻烦， 4） 附属设备多，一次性投资大 ） 附属设备多， 5） 防腐蚀及电解泥渣、废液处理问题 ） 防腐蚀及电解泥渣、
• 电子束加工（简称EBM）和离子束加工 电子束加工（简称 ） 简称IBM）是近年来得到高速发展的 （简称 ） 新兴特种加工。 新兴特种加工。这两种加工主要用于精 细加工领域，尤其是微电子领域。 细加工领域，尤其是微电子领域。 1.电子束加工的原理 电子束加工的原理
6.电解倒棱去毛刺 6.电解倒棱去毛刺
机加工中去毛刺工作量 很大，电解去毛刺效率高， 很大，电解去毛刺效率高， 节省费用。 节省费用。 加工原理是尖角处电 加工原理是尖角处电 流密度最高。 流密度最高。 去毛刺时间与加工电 去毛刺时间与加工电 压、加工间隙及电解液参 数有关。 数有关。 智能控制的电化学齿轮修形工艺源于电解去毛刺和倒圆角 智能控制的电化学齿轮修形工艺源于电解去毛刺和倒圆角
三、激光加工的应用
1.激光打孔 1.激光打孔
金刚石拉丝模、宝石轴承、 金刚石拉丝模、宝石轴承、 化纤喷丝头、不锈钢板打孔。 化纤喷丝头、不锈钢板打孔。
2.激光切割 2.激光切割 3.激光焊接 3.激光焊接 4.激光表面处理 4.激光表面处理 5.激光快速成形 5.激光快速成形
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。
特种加工的种类
特种加工方法有哪些？你对哪一种工作原理了解深？特种加工特种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。
特种加工技术方法很多，具体到某种产品的加工，应该选择哪种加工方法呢？选择的依据与传统切削加工是相似的，即应根据毛坯的形状、工件的材质、几何形状、尺寸、精度、生产效率、生产批量及其经济性来选择。
常用的特种加工技术的综合比较见下表1。
表1 几种常用特种加工方法的综合比较加工方法加工能力经济性适用范围成形能力可加工材料加工精度mm平均/最高表面粗糙度Ra平均/最高加工速度mm3/min设备投资功率消耗电火花加工好导电材料0.03/0.00310/0.0430/3000中小穿孔、型腔加工、磨削、刻字、表面强化电火花线切割加工差导电材料0.02/0.0025/0.3220/200mm2/min较低小切割电解加工较好导电材料0.1/0.01 1.25/0.16100/10000高大型腔加工、抛光、去毛刺超声加工好脆性材料0.03/0.0050.63/0.161/100低小穿孔、套料、切割、研磨激光加工差任何材料0.01/0.00110/1.25极低/极高高小微小孔加工、切割、焊接、热处理、快速成型电子束加工差任何材料0.01/0.00110/1.25极低/极高高小微小孔加工、切缝、蚀刻、曝光离子束加工差任何材料/0.01/0.01低高小抛光、蚀刻、掺杂、镀覆喷射加工差任何材料高低小切割、穿孔化学加工差任何材料0.05 2.5/0.415低小复杂图形加工、刻蚀电火花加工电火花加工又称放电加工、电蚀加工(E1ectro－Discharge Machining，简称EDM)，是一种利用脉冲放电产生的热能进行加工的方法。
其加工过程为：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熔解、气化而蚀除材料。
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几种常见的特种加工技术
丁瑞
南京师范大学 20100501
摘要：传统的机械加工技术不能满足人们的加工要求，通过人类的探索和研究，找到了可以提高加工精度的特殊方法-特种加工方法。
本文简要介绍特种加工技术的特点及发展趋势，分别介绍电火花加工、电化学加工等加工技术的工作原理及应用。
关键字：特种加工、工作原理、应用
Abstract：Because the traditional mechanical processing technology can not meet the processing req uirements. Through the human’s exploration and research, found it can improve the machining accuracy of special methods of special machining method. This paper describes the characteristics of special processing techniques and development trend, were introduced electrical discharge machining, electrochemical machining, and other techniques machinery manufacturing industry applications.
概述：
特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使
用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。
特种加工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,目前仍在继续研究开发和改进。
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。
特种加工中以采用电能为主的电火花加工和电解加工应用较广，泛称电加工。
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。
20世纪40年代发明的电火花加工开创了用软工具、不靠机械力来加工硬工件的方法。
50年代以后先后出现电子束加工、等离子弧加工和激光加工。
这些加工方法不用成型的工具，而是利用密度很高的能量束流进行加
工。
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。
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，发展几种方法联合使用的复合加工，发展纳米级的超精密加工等。
电火花：
利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工。
又称电蚀加工。
电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料（如硬质合金和淬火钢等）和复杂形状的模具、零件，以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具（如钻头和丝锥）等。
电火花加工机床通常分为电火花成型机床、电火花线切割机床和电火花磨削机床，以及各种专门用途的电火花加工机床，如加工小孔、螺纹环规和异形孔纺丝板等的电火花加工机床。
激光加工技术：
国外激光加工设备和工艺发展迅速，现已拥有100kW的大功率二氧化碳激光器、kW级高光束质量的Nd:YAG固体激光器，有的可配上光导纤维进行多工位、远距离工作。
激光加工设备功率大、自动化程度高，已普遍采用CNC控制、多坐标联动，并装有激光功率监控、自动聚焦、工业电视显示等辅助系统。
激光制孔的最小孔径已达0.002mm，已成功地应用自动化六坐标激光制孔专用设备加工航空发动机涡轮叶片、燃烧室气膜孔，达到无再铸层、无微裂纹的效果。
激光切割适用于由耐热合金、钛合金、复合材料制成的零件。
目前薄材切割速度可达15m/min，切缝窄，一般在0.1～1mm之间，热影响区只有切缝宽的10%～20%，最大切割厚度可达45mm，已广泛应用于飞机三维蒙皮、框架、舰船船身板架、直升机旋翼、发动机燃烧室等。
电子束加工技术：
电子束加工技术在国际上日趋成熟，应用范围广。
国外定型生产的
40kV～300kV的电子枪(以60kV、150kV为主)，已普遍采用CNC控制，多坐标联动，自动化程度高。
电子束焊接已成功地应用在特种材料、异种材料、空间复杂曲线、变截面焊接等方面。
目前正在研究焊缝自动跟踪、填丝焊接、非真空焊接等，最大焊接熔深可达300mm，焊缝深宽比20：1。
电子束焊已用于运载火箭、航天飞机等主承力构件大型结构的组合焊接，以及飞机梁、框、起落架部件、发动机整体转子、机匣、功率轴等重要结构件和核动力装置压力容器的制造。
如：F-22战斗机采用先进的电子束焊接，减轻了飞机重量，提高了整机的性能；“苏-27”及其它系列飞机中的大量承力构件，如起落架、承力隔框等，均采用了高压电子束焊接技术。
等离子束及等离子体加工技术：
表面功能涂层具有高硬度、耐磨、抗蚀功能，可显著提高零件的寿命，在工业上具有广泛用途。
美国及欧洲国家目前多数用微波ECR等离子体源来制备各种功能涂层。
等离子体热喷涂技术已经进入工程化应用，已广泛应用在航空、航天、船舶等领域的产品关键零部件耐磨涂层、封严涂层、热障涂层和高温防护层等方面。
超声波加工技术：
超声波加工基本原理：在工件和工具间加入磨料悬浮液, 由超声波发生器产生超声振荡波, 经换能器转换成超声机械振动, 使悬浮液中的磨粒不断地撞击加工表面, 把硬而脆的被加工材料局部破坏而撞击下来。
在工件表面瞬间正负交替的正压冲击波和负压空化作用下强化了加工过程。
因此,超声波加工实质上是磨料的机械冲击与超声波冲击及空化作用的综合
结果。
在传统超声波加工的基础上发展了旋转超声波加工, 即工具在不断振动的同时还以一定的速度旋转, 这将迫使工具中的磨粒不断地冲击和划擦工件表面, 把工件材料粉碎成很小的微粒去除, 以提高加工效率。
超声波加工精度高, 速度快, 加工材料适应范围广, 可加工出复杂型腔及型面, 加工时工具和工件接触轻, 切削力小, 不会发生烧伤、变形、残余应力等缺陷, 而且超声加工机床的结构简单, 易于维护。
特种加工的发展趋势：
特种加工技术近十几年来得到了快速发展，在世界范围内越来越受到人们的重视，发挥的作用也越来越大。
特种加工采用不同的能量形式加工零件，相对于传统的切削加工技术，特种加工普遍具有以柔克刚、加工力影响较小等优势。
为进一步提高特种加工技术水平及扩大其应用范围，当前特种加工技术的发展趋势[8-11]主要包括以下几点：
（1）采用自动化技术；
（2）趋向精密化研究；
（3）开发新工艺方法及复合工艺；
（4）污染问题是影响和限制有些特种加工应用、发展的严重障碍；
（5）进一步开拓特种加工技术。
细微化是特种加工技术发展的重要趋势，由于当前的工业产品越来越追求小型化和微型化，微细结构和微细零件的加工需求不断增长，同时带动了各种制造技术向小型化、微细化发展。
比如细微的电火花加工、微细电化学加工、微细的激光加工、微细离子束加工等技术可以实现很小尺度内的加工，这些技术在国内外都发展得很快而且得到越来越广泛的应用。
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