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摘要 進(jìn)入二十世紀(jì)以來,制造技術(shù),特別是先進(jìn)制造技術(shù)不斷發(fā)展,作為先進(jìn)制造技術(shù)中的重要的一部分,特種加工對(duì)制造業(yè)的作用日益重要。本文概要描述了什么是特種加工,特種加工的種類、特點(diǎn)、現(xiàn)存問題及發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞 特種加工 先進(jìn)制造技術(shù)
進(jìn)入二十世紀(jì)以來,制造技術(shù),特別是先進(jìn)制造技術(shù)不斷發(fā)展,作為先進(jìn)制造技術(shù)中的重要的一部分,特種加工對(duì)制造業(yè)的作用日益重要。他解決了傳統(tǒng)加工方法所遇到的問題,有著自己獨(dú)特的特點(diǎn),已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的重要加工方法和手段。
一 什么是特種加工
特種加工是20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的,由于材料科學(xué)、高新技術(shù)的發(fā)展和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、發(fā)展尖端國防及科學(xué)研究的急需,不僅新產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加快,而且產(chǎn)品要求具有很高的強(qiáng)度重量比和性能價(jià)格比,并正朝著高速度、高精度、高可靠性、耐腐蝕、高溫高壓、大功率、尺寸大小兩極分化的方向發(fā)展。為此,各種新材料、新結(jié)構(gòu)、形狀復(fù)雜的精密機(jī)械零件大量涌現(xiàn),對(duì)機(jī)械制造業(yè)提出了一系列迫切需要解決的新問題。例如,各種難切削材料的加工;各種結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、尺寸或微小或特大、精密零件的加工;薄壁、彈性元件等剛度、特殊零件的加工等。對(duì)此,采用傳統(tǒng)加工方法十分困難,甚至無法加工。于是,人們一方面通過研究高效加工的刀具和刀具材料、自動(dòng)優(yōu)化切削參數(shù)、提高刀具可靠性和在線刀具監(jiān)控系統(tǒng)、開發(fā)新型切削液、研制新型自動(dòng)機(jī)床等途徑,進(jìn)一步改善切削狀態(tài),提高切削加工水平,并解決了一些問題;另一方面,則沖破傳統(tǒng)加工方法的束縛,不斷地探索、尋求新的加工方法,于是一種本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)加工的特種加工便應(yīng)運(yùn)而生,并不斷獲得發(fā)展。后來,由于新穎制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,人們就從廣義上來定義特種加工,即將電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或其組合施加在工件的被加工部位上,從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等的非傳統(tǒng)加工方法統(tǒng)稱為特種加工。 二 特種加工的特點(diǎn)
1.不用機(jī)械能,與加工對(duì)象的機(jī)械性能無關(guān),有些加工方法,如激光加工、電火花加工、等離子弧加工、電化學(xué)加工等,是利用熱能、化學(xué)能、電化學(xué)能等,這些加工方法與工件的硬度強(qiáng)度等機(jī)械性能無關(guān),故可加工各種硬、軟、脆、熱敏、耐腐蝕、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、特殊性能的金屬和非金屬材料。
2.非接觸加工,不一定需要工具,有的雖使用工具,但與工件不接觸,因此,工件不承受大的作用力,工具硬度可低于工件硬度,故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。
3.微細(xì)加工,工件表面質(zhì)量高,有些特種加工,如超聲、電化學(xué)、水噴射、磨料流等,加工余量都是微細(xì)進(jìn)行,故不僅可加工尺寸微小的孔或狹縫,還能獲得高精度、極低粗糙度的加工表面。
4.不存在加工中的機(jī)械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變,可獲得較低的表面粗糙度,其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小,尺寸穩(wěn)定性好。
5.兩種或兩種以上的不同類型的能量可相互組合形成新的復(fù)合加工,其綜合加工效果明顯,且便于推廣使用。
6.特種加工對(duì)簡(jiǎn)化加工工藝、變革新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及零件結(jié)構(gòu)工藝性等產(chǎn)生積極的影響。
三 特種加工的分類
與其他先進(jìn)制造技術(shù)一樣,特種加工正在研究、開發(fā)推廣和應(yīng)用之中,具有很好的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。依據(jù)加工能量的來源及作用形式列舉各種常用的特種加工方法。
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