特种加工及机械制造工艺

特种加工及机械制造工艺【1】

　　摘要：科技发展促成了制造技术的日趋进步，其中进步较为突出的$中就是特种加工技术。

　　特种加工的技术基础是传统的切削加工，但随着新技术的融入和创新，其自动化和高精度化的程度越来越高，不仅成为一项独立的新型加工技术，而且对机械制造工艺产生了极为深远的影响。

　　本文将从特种加工的技术工艺特征和要点入手，分析其与机械制造工艺之间的关系，希望能够在理论上推进二者的进一步融合和共同进步。

　　信息时代的来临标志着计算机技术的成熟化和普及化，这种时代特征在制造业中的体现就是制造技术的自动化、集成化、智能化。

　　充分展现出以上特征的特种加工工艺不仅极大地扩展和提高了加工工艺的固有水平，更促进了机械制造技术的总体发展，这种发展包括了定义的拓展、加工方法的进步、分类方式的精细化、生活应用的普及等多种方面。

　　1.特种加工技术的工艺特征

　　1.1从定义看特种加工工艺

　　特种加工是多种具有共同特征的加工工艺的总称，这些加工工艺中较为常见的有电能加工、电化学能加工、化学能加工、光能加工、物质动能加工等，其加工工艺可以是物理方法，也可以是化学方法，对上诉不同种能量的利用方式也没有限制，复合利用或直接利用均可。

　　特种加工中各种加工方法的共同特征包括以下几点：一是加工时基本没有机械作用力，或者机械作用力并不明显;二是能完成复杂型面的加工;三是材料硬度不会对这些加工方法造成限制;四是不同的加工方法能够进行任意的复合或搭配。

　　总之，具备以上特征的物理或化学加工方法就是特种加工工艺，其被这些固有特征在性能上赋予了极大的优越性，因此非常受人们的青睐，进步与发展也非常迅速。

　　1.2从分类看特种加工工艺

　　根据定义可知，特种加工所包含的具体工艺方法非常繁杂，无法一一赘述，但可以依据某些因素对其进行分类。

　　本文将以工艺的发生方法为依据对特种加工工艺进行分类，将具体的特种加工工艺分为激光加工工艺、超声波加工工艺、电化学加工工艺等多种类型，并分别介绍其中几种的工艺特征。

　　(1)激光加工工艺

　　激光加工所利用的能量是光能，发生原理是使用透镜对通过的光能进行聚焦，以此产生高密度的能量流，这股能量流能够产生冲击波与高温，令工件在短时间内产生融化甚至蒸发的现象，以此对零件进行加工。

　　从该原理可知，激光加工在广义上是高能束流加工的一部分。

　　这类加工工艺的加工范围极广，几乎所有的金属和非金属类材料都可以包括在内，而且基本不会产生明显的机械作用力，兼之具有优良的加工速度和加工精度，所以对精密加工有很好的适性，通常被应用在表面处理、纳米材料制造、信息存储、焊接、切割、打孔等实际工作中。

　　(2)超声波加工工艺

　　超声波加工所运用的能量是振动产生的，因此往往需要使用磨料悬浮液和工具断面。

　　这种加工工艺非常适合硬脆材料，并且由于加工出的材料在精度与表面粗糙度方面都有极高的优越性，所以通常被用作对形状复杂的产品进行制造或加工，具体来说，包括开孔、加工型腔、脆硬性材料的开槽、切割甚至雕刻等。

　　另一方面，由于超声波加工所使用的加工设备在结构上非常简单，使用很方便，所以在普通工件的加工中也得到了一定程度的应用，比如工件抛光等。

　　(3)电化学加工工艺

　　电化学加工所利用的能量是化学能或电化学能，其发生原理是各种电化学反应，由于电化学反应本身的种类就非常繁多，所以电化学加工所包括的种类也具有繁杂的特性。

　　但总体来说，电化学加工主要用于加工各种金属材料，并且没有材料硬度和材料韧度的限制，所以加工范围较为广泛，生产效率也很高。

　　这些特征令电化学加工在工业领域获得了相当广的应用，尤其是在加工型腔锻模、内齿轮、不同车辆的连杆、阀片、叶片等形状较为复杂的工件方面，电化学加工能够最大限度地发挥自身的特征优势，保证加工的效率和质量。

　　2.特种加工技术与机械制造工艺的关系