特种加工技术
特种加工技术在高档型设计开发中的应用
特种加工技术在高档型设计开发中的应用高档型设计开发一直是制造业革新和营销策略的一个关键领域。
制造商必须制造创新和独特的产品，以吸引并留住客户。
这就需要特种加工技术以满足这些需求。
本文将探讨特种加工技术在高档型设计开发中的应用。
1. 什么是特种加工技术？特种加工技术是指一系列用于制造或修饰产品的工艺和技术。
这些技术包括化学蚀刻、3D打印、电子辐射加工、激光切割、机器人技术、纳米技术等方面。
这些技术通常用于生产精密、复杂的产品，这些产品通常是高档的、高价值的。
2. 特种加工技术在高档型设计开发中的应用2.1 三维打印三维打印是一种快速制造技术，可以制造各种复杂的形状和结构，甚至可以制造个性化定制的产品。
它可以帮助设计师创建更具创新性和功能性的产品，而不需要过多的制造成本。
举个例子，一些高端的珠宝设计师们使用三维打印技术来制造珠宝模型，这种技术可以帮助他们制造高精度和复杂的珠宝设计。
2.2电子辐射技术电子辐射技术是将电子束照射到材料表面，使其产生化学反应的过程。
这种技术可以用于制造高精度的微型元器件，如LED和MEMS器件等。
2.3激光切割技术激光切割技术可用于创建各种形状和尺寸的器件，该技术通常用于制造微型细节部件、深度切割和切割不规则形状方面。
激光切割技术是一个有利的替代方案，可以用更快的速度更高效地完成真空金属化等方面的工作。
2.4纳米技术纳米技术被广泛运用于制造功能性的材料和器件。
该技术有助于制造各种精密器件，如燃料电池、太阳能电池、纳米传感器等。
在纳米技术下分子可以压缩成非常小的体积，所以设计者们可以制造出具有不同形状、尺寸和结构的纳米材料和器件。
3. 总结特种加工技术是一种很有用的技术，在高档型设计开发中有着广泛的应用，可以用于创造更具创新性和功能性的产品，从而增强客户增值体验。
特别是在高端珠宝、汽车、航空航天、医疗器械等方面，这些技术更加得到广泛的应用。
通过应用特种加工技术，设计者和制造商可以制造创新和高质量的产品，同时还可以提高生产效率，减少生产成本。
精密和超精密加工技术
本章内容
I. 特种加工技术概述 II. 电火花加工 III.电解加工 IV. 高能束加工
特种加工技术概述
➢ 非传统加工又称特种加工，通常被理解为别于传统切 削与磨削加工方法的总称。
➢非传统加工方法 产生于二次大战后。两方面问题传统 机械加工方法难于解决：
1）难加工材料的加工问题。宇航工业等对材料高强度、 高硬度、高韧性、耐高温、耐高压、耐低温等的要求，使 新材料不断涌现。
电火花加工工作要素
➢脉冲宽度与间隔——影响加工速度、表面粗糙 度、电极消耗和表面组织等。脉冲频率高、持 续时间短，则每个脉冲去除金属量少，表面粗 糙度值小，但加工速度低。通常放电持续时间 在2μs至2ms范围内，各个脉冲的能量2mJ到20J （电流为400A时）之间。
电火花加工类型
➢电火花成形加工：主要指孔加工，型腔加工等 ➢电火花线切割
➢ 拓宽现有非传统加工方法的应用领域。
➢ 探索新的加工方法，研究和开发新的元器件。
➢ 优化工艺参数，完善现有的加工工艺。
➢ 向微型化、精密化发展。 ➢ 采用数控、自适应控 2084 制、CAD/CAM、专家系统
等 技 术 ， 提 高 加 工 过 程1104
70年代 80年代 90年代
自动化、柔性化程度。
232
424 244 142
441 321 214
353 252 316
激光加工 电火花加工 超声加工 电化学加工 EI 收录文章数比较
几种代表性特种加 工方法
电火花加工的原理示意 图
电火花加工
原理：利用工具电极与工件电极之间脉冲性火花放电， 产生瞬时高温，工件材料被熔化和气化。同时，该处绝 缘液体也被局部加热，急速气化，体积发生膨胀，随之 产生很高的压力。在这种高压作用下，已经熔化、气化 的材料就从工件的表面迅速被除去
精密加工与特种加工技术
1.1 精密与特种加工技术的工程背景制造技术是促进社会发展的潜动力，也是发展较早的科学技术，目前已有几千年的发展历史，经历了石器时代、铜器时代、铁器时代、现代的高分子塑料时代，从手工制造、机器制造发展到现代的智能控制自动化制造阶段，从一般精度加工、精密加工到现代的超精密加工及、纳米加工。
同时，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要求的加工精度越来越高，对机械制造工艺技术提出了更高的要求。
由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制，使用传统的切削加工方法很难完成对高强度、高韧度、高脆性、耐高温和磁性等性能新材料，以及精密复杂、微细构件和难以处理的形状的加工。
为了解决这些制造业加工的难题、适应时代的发展需要，精密与特种加工技术应运而生。
此外，精密与特种加工技术是先进制造技术的重要组成部分。
随着精密与特种加工技术的发展，一方面，计算机技术、信息技术、自动化技术等在精密与特种加工中广泛应用，逐步实现了加工工艺及加工过程的系统集成，另一方面，精密与特种加工充分体现了学科的综合性和专业乏间的渗透、交叉、融合性。
目前，精密与特种加工技术已成为一个国家制造业水平的重的要标志，对机械工业、航天工业、化学工艺等，尤其是国防工业的技术提升起着至关重要的作用。
近年来，国家有关部门将精密与特种加工技术列为关键技术，并已制定发展规划准备付诸实施，精密与特种加工技术迎来了前所未有的飞速发展时机。
再者，精密与特种加工技术的产生也是为了解决以下一系列机械制造业所面临的瓶颈问题。
（1）各种难切削材料的加工问题。
如硬质合金、钛合金、耐热钢、淬火钢、不锈钢。
金刚石、石英、锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧度、脆性强的金属及非金属材料的加工。
（2）各种特殊复杂型面的加工问题。
如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模等的立体成形表面，各种冲模、冷拔模等特殊断面的型孔，以及炮管内膛线、喷油嘴等的加工。
特种加工技术
• 2. 超声波加工的特点和应用 • (1) 超声波加工主要适于加工各种硬脆材料，特别是不导
• 图是利用固体激光器加工的原理示意图。当激 光工作物质(如红宝石、钕玻璃和掺钕钇铝石 榴石等)受到光泵(即激励脉冲氙灯)的激发后， 吸收特定波长的光，在一定条件下可形成工作 物质中的亚稳态粒子数大于低能级粒子数的状 态，这种现象称为粒子数反转。此时，一旦有 少数激发粒子自发辐射发出光子，即可感应所 有其它激发粒子产生受激辐射跃迁，造成光放 大。并通过谐振腔的反馈作用产生振荡，由谐 振腔一端输出激光。通过透镜将激光束聚焦到 待加工表面上，即可对工件进行加工。
好、无残余应力和毛刺； • (5) 加工中阴极损耗小，一般可加工上千个零件； • (6) 因影响电解加工的因素很多，故难于实现高
精度的稳定加工。尺寸精度低于电火花加工，且 不易控制，一般型孔加工为：0.03~0.05mm，型 腔加工为0.05~0.2mm； • (7) 电解液对机床有腐蚀作用，设备费用高，电 解产物的处理和回收较困难，污染较严重。
砂带磨削
• 利用高速运转的环形砂带加工工件表面的 磨削。一般在砂带磨床上进行。 砂带围绕 在具有一定弹性的压轮和张紧轮上，由压 轮驱动回转作连续切削运动，工件放在传 送带或工作台上作进给运动。当工件接触 砂带或通过压轮下的磨削区时，即被砂带 磨去表面的一层材料
• 砂带磨削具有许多其它磨削加工方式所不 具备的优势：①磨削效率高达96%，是所 有磨削加工方式中最高的；②磨削比高(比 砂轮磨削高10倍以上)；③可实现磨削、研 磨、抛光等多重加工效果，加工精度高，
特种加工技术
•2.特种加工的产生•特种加工早期的发明和应用是在1943年由前而生产和科学研究中提出来的新问题又促进了特种加工方法的迅速发展。
3、对零件的结构设计带来重大变革。
喷气发钢片冲模，结构复杂不易制造，往往采用拼程如图1-2所示。
加工必要条件（之一）必须使工具与工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，这一间隙视加工条件而定，一般为几微米至几百微米之间。
若间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，不能产生火花放电；若间隙过小，很容易液体介质的作用)有利于产生脉冲性的火花放电；型腔多为盲孔，内形复杂，各处深浅不同，加工较为困难。
为了便于排除加工产物和冷而且避免了小直径钻电解产物则不断被高速流动的电解液带走，最终工具电极的形状就“复制”在工件上。
电解中常用的电解液有NaCl、NaNO3和NaClO 三种溶液。
下面仅介绍用10%~20%的氯化钠水溶液作电解液加工低碳钢时的主要化学反应：水溶液H2O H++OH-阳极反应Fe–2e Fe+²3.电解去毛刺机械加工中常采用钳工方法去毛刺，这不但工作量大，而且有的毛刺因过硬或空间狭小难以去除。
而采用电解去毛刺，则可以提高工效，节约费用。
图1-24所示，为采用电解一.超声波加工的原理及特点超声波加工原理超声波加工是利用工具端面的超声频振动，和局部真空形成许多微空腔。
超声波加工适用于加工各种硬脆材料，尤其是利用电火花加工、电解加工难以加工的不刻和研抛等，如图1-26所示。
一定值时，产生的微冲击就可以使被清洗物表面的污渍遭到破坏而脱落下来。
加上超声作用无处不入，即使是小孔和窄缝可焊接性。
由于它利用高能光束进行加工，加工速度快，变形小，可以加工各种金属和非金属材料，在生产实践中不断显示出它的优越性，因而当激光的工作物质釔铝石榴石受到光泵（激励脉冲氙灯）的激发后，吸收具有特定波长的光，间的能量差来决定，即：时处于高能级E N 的粒子才会在这个外来光子的刺激下向低能级E 同时辐射出一个频率、传播方向、振动方向均与外来光子完全相同的光子深为0.6~1.2mm的宝石轴承孔，若工件自动传送，每分钟可加工数十件。
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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3.电极丝损耗量
对高速走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示，一般每切割10000mm2后，钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右，
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式，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，简称线切割。
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第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极
丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度， 单位mm2/min， 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min， 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm，最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm，最佳可达Ra0.2μm
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第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
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第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
特种加工
特种加工实例
水力切割机
水刀机切割加工
水刀机切割加工
液体喷射加工技术
水力切割过程
特种加工技术存在问题
不少特种加工的机理（如超声、激光等加 工）还不十分清楚，其工艺参数选择、加工 过程的稳定性均需进一步提高。 2. 有些特种加工（如电化学加工）加工过程 中的废渣、废气若排房不当，会产生环境污 染，影响工人健康。 3. 有些特种加工（如快速成形、等离子弧加 工等）的加工精度及生产率有待提高。 4. 有些特种加工（如激光加工）所需设备投 资大、使用维修费高，亦有待进一步解决。
OPS镜面电火花
AM30Lxs数控电火花
放电频率对火花机的影响
戴蒙-沙迪克SODICK电火花成型机
电火花加工产品
电火花加工样品
电化学加工技术
电化学加工是通过电化学反应去除工件材料 或在其上镀覆金属材料等的特种加工。
抛光等。
1. 电解加工适用于深孔、型孔、型腔、型面、倒角去毛刺、 2. 电铸加工适用于形状复杂、精度高的空心零件，如波导管；
CNC火花机
CNC火花机是指由电脑控制的火花机 火花机分为手调火花机,数码火花机，电脑手摇火花机也叫电脑ZNC火花 机,还有就是CNC火花机，CNC火花机通过电脑实现自动化控制,完成复杂的， 精密的放电加工.在实际加工过程,电脑发出指令控制火花机X,Y轴左右震荡 ，能够实现加工模具侧边和底边一样的效果.通过编程设定,CNC火花机也可 以像加工中心一样按照程序指令来工作. CNC火花机的功能特点 CNC火花机具有以下功能特点，也是其它类型火花机不具备的。 点对点移位功能、自动寻边靠模功能、自动移至模具中心位置功能、多 组坐标点设定功能、内置加工工艺参数功能、6方向放电加工工能、多种放 电回路功能、2D或3D摇动加工功能、G码编辑加工功能、内置多种路径加工 功能。 CNC火花机分类 CNC火花机以床身结构较可分为牛头式﹑龙门式结﹑工作台移动式，牛 头式及龙门式结构较为合理。 CNC火花机控制轴数可分为三轴﹑四轴﹑五轴3种类别。
当前特种加工技术的论述与解析
当前特种加工技术的论述与解析摘要：本文探讨了当前特种加工技术的论述与解析。
特种加工技术是指在传统加工技术基础上发展起来的一类高级、多功能的加工方法和工艺。
本文从技术的发展背景、应用领域和技术特点等方面进行了论述和解析。
首先，本文介绍了特种加工技术的发展背景。
随着先进制造技术和工业自动化的发展，传统的加工技术已经无法满足复杂零部件和高精度加工的要求，特种加工技术应运而生。
接着，本文分析了特种加工技术的应用领域。
特种加工技术广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电气、精密仪器、医疗器械等领域，其主要用途是实现材料的精密加工、微细加工、表面处理和特殊形状加工等。
然后，本文详细解析了特种加工技术的技术特点。
特种加工技术采用了先进的加工设备和工艺，具有高精度、高效率、高稳定性和高自动化程度等特点。
此外，特种加工技术还涉及到多学科交叉和综合应用，需要工程师和技术人员具备广泛的知识和技能。
最后，本文总结了当前特种加工技术的发展趋势和挑战。
随着科技的进步和产业的发展，特种加工技术将继续推动制造业的转型升级，并面临着新材料、新工艺、智能化和可持续发展等方面的挑战。
本文对当前特种加工技术的论述与解析进行了全面的介绍。
特种加工技术在现代制造领域具有重要的应用价值和发展前景，对于提高产品质量、降低成本和提升竞争力具有重要意义。
正文：1 .引言随着社会的进步和科技的发展，特种加工技术逐渐成为制造业领域的重要组成部分。
特种加工技术是在传统加工技术基础上发展起来的一类高级、多功能的加工方法和工艺，具有广泛的应用前景和巨大的经济效益。
通过引入先进的设备、工艺和材料，特种加工技术可以实现对复杂零部件的精密加工、高精度加工和特殊形状加工等要求。
本文旨在对当前特种加工技术进行论述与解析，探讨其技术特点、应用领域以及发展趋势和挑战。
首先，我们将介绍特种加工技术的背景与发展动因，阐述传统加工技术无法满足现代制造需求的问题。
其次，我们将论述特种加工技术的应用领域，包括航空航天、汽车制造、电子电气等领域，并探讨不同领域对特种加工技术的需求和挑战。