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第七章 特种加工
§7-1 概述
§7-2 电火花加工
§7-3 电解加工
§7-4 超声加工
§7-5 激光加工
§7-6 其他特种加工
§7-1 概述
一、特种加工的产生及发展
随着科学技术、工业生产的发展及各种新兴产业的涌现,工业产品内涵和外延都在扩大;正向着高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化、环保(绿色)化及人本化方向发展,制造技术本身也应适应这些新的要求而发展,传统机械制造技术和工艺方法面临着更多、更新、更难的问题.体现在:
1)新型材料及传统的难加工材料,如碳素纤维增强复合材料、工业陶瓷、硬质合金、钛合金、耐热钢、镍合金、钨钼合金、不锈钢、金刚石、宝石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性、耐高温的金属或非金属材料的加工;
2)各种特殊复杂表面,如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣和锻压模的立体成型表面,各种冲模冷拔模上特殊断面的异型孔,炮管内膛线,喷油嘴、棚网、喷丝头上的小孔、窄缝、特殊用途的弯孔等的加工;
3)各种超精、光整或具有特殊要求的零件,如对表面质量和精度要求很高的航天、航空陀螺仪,伺服阀,以及细长轴、薄壁零件、弹性组件等低刚度零件的加工.
上述工艺问题仅仅依靠传统的切削加工方法很难、甚至根本无法解决.特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的.特种加工与传统切削加工的不同点是:
1)主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料;多数属于"熔溶加工"的范畴.
2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度,即能做到"以柔克刚";
3)加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力;
4)主运动的速度一般都较低;理论上,某些方法可能成为"纳米加工"的重要手段;
5)加工后的表面边缘无毛刺残留.微观形貌"圆滑";
特种加工又被称为非传统或非常规加工,英译:Non-traditional(conventional) Machining,简写:NTM或NCM.特种加工方法种类很多,而且还在继续研究和发展.目前在生产中应用的特种加工方法很多,它们的基本原理、特性及适用范围见表7-1.本章着重讲述其中几种.
1 尖端科学技术的发展方向
高精度 高速度 高温 高压 大功率 小型化
2 对机械制造部门提出的新要求:
(1)解决各种难切削材料的加工问题
(2)解决各种特殊复杂表面的加工问题
(3)解决各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工问题
3 切削加工的本质和特点:
(1)靠刀具材料比工件更硬
(2)靠机械能把工件上多余的材料切除
4 特种加工的产生、发展的前提条件
要解决机械制造部门面临的一系列工艺问题,仅仅依靠传统的切削 加工方法很难实现,甚至根本无法实现,人们相继探索研究新的加工方法,特种加工因此而产生
5特种加工的特点
(1)不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量去除金属材料
特种加工与传统切削加工的不同点
1)主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料;多数属于"熔溶加工"的范畴.
2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度,即能做到"以柔克刚";
3)加工过程中工具和工件之间不存在显着的机械切削力;
4)主运动的速度一般都较低;理论上,某些方法可能成为"纳米加工"的重要手段;
5)加工后的表面边缘无毛刺残留.微观形貌"圆滑";

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