离毕业的日子越来越近，找工作的步伐也越来越急促了，因而上课的课程越来越紧张。本学期学习了《特种加工》这门课程，虽然它只作为考查课，但其实对它并不是很陌生。因为在之前的课程学习及相关的实习中都会有一定的认识，只是没有那么全面、系统地学习。

经过这三十几个课时对特种加工的学习，我有一定的收获。在我学习它之前我本以为电火花加工就是特种加工，其实它只是特种加工的一种方法，还有其它的加工方法，如激光加工、超声加工、水射流切割加工、电子束和离子束加工等。他们都有着共同的加工特点：①不用机械能；②非接触加工，不一定需要工具，有的虽使用工具，但与工件不接触；③微细加工，工件表面质量高；④不存在加工中的力应变或热应变；⑤两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合成新的复合加工。

由特种加工上述的特点，其对机械制造和结构工艺性具有重大影响，主要表现在：

①改变了零件的传统工艺路线。如切削工序，应安排在淬火热处理工序之前进行。但因为特种加工基本上不受工件硬度的影响，所以特种加工不受淬火的影响，可任意安排。

②缩短了新产品的试制周期。在新产品试制时，如采用光电、数控电火花线切割，便可直接加工出各种标准和非标准直齿轮、各种复杂的二次曲面体零件等，从而大大地缩短了试制周期。

③影响产品零件的结构设计。例如花键孔、齿轮的齿根部分，为了减少应力集中应设计制成小圆角。如果采用电解加工，此类结构设计时可简化。

④重新衡量传统结构工艺性的好坏。对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。

通过本课程的学习，我也了解到了我国近年来在特种加工技术方面做了大量的研究工作，也取得了一些成就，但是由于多方面原因，导致了我国的特种加工技术与世界先进水平相比，还存在相当大的差距。因而我思考着应该有以下几方面问题在影响着：①基础性的研究不足，影响到了更深入的研究工作；

②我国的机械行业精度等级跟不上，导致了其市场竞争能力不强；③我国的仿造技术强，引进技术却缺乏了自身的创新性；④加工技术低，导致了低水平的生产，质量和可靠性难以保证；⑤价格的不良竞争，产生了加工成本的昂贵，影响了其整个行业的发展。

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特种加工技术概论

摘要：特种加工技术是直接借助电能、热能等各种能量进行材料加工的重要工艺方法。本文简介了电火花加工，电化学加工，超声波加工等各种不同的特种加工技术，并介绍了特种加工技术的特点及未来发展方向趋势。

关键词：特种加工 电火花加工 电化学加工 离子束加工 超声波加工 快速成形

Abstract: Special processing technology is direct with electricity, heat, etc. Various kinds of energy to achieve material cutting processing method, is difficult to cutting materials, surface, fine surface, the factors of low stiffness parts and mould processing key process method. This paper introduces the electrical discharge machining, electrochemical machining, ultrasonic machining and different kinds of special processing technology, and introduced the special processing technology characteristics and the future development direction.

Key Words: Special processing ; edm; Electrochemical machining Ion beam processing ; Ultrasonic machining ; Rapid forming

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《特种加工实训总结》

在第17周中我们迎来了特种加工操作实训，虽然在这一周中我们操作线切割和电火花分别只有两天半的时间，但在这短暂的时间在我感觉收获还是蛮多的。

在第一天老师跟我们说这次的实训不要求我们熟悉掌握特种加工中机床的操作，作简单了解就行，但在实际操作之前指导老师还是非常详细、认真的向我们讲解了有关线切割和电火花机床的用法及相关原理和实训要求及注意事项，我们也是听得津津有味。                      

老师用单、双号将我们分为线切割组和电火花组，两天半后再对调过来，因为我是单号，所以先被安排在线切割组。

在学习线切割中，通过老师的讲解，我了解到，线切割的基本工作原理是：利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它的主要用法是：利用脉冲电源加在工件与电极丝之间（一般工件接正极，电极丝接负极），通过控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息，使工作台作相应的移动，工件与电极丝靠近，当两者接近到适当距离时(一般为0.01～0.04毫米)便产生火花放电，蚀除金属，金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的程序，不断地发出进给信号，使加工过程持续进行，在整个操作过程中工件与电极丝之间用喷嘴喷入冷却液。它的走丝方式有两种：（1）高速走丝，速度为9～10米／秒，采用钼丝作电极丝,可循环反复使用；（2）低速走丝，速度小于10米／分，电极丝采用铜丝，只使用一次。通常第一种用得比较多。

而在学习电火花中，通过老师的讲解，我同样了解到，在进行电火花加工必须具备三个条件：必须采用脉冲电源；必须采用自动进给调节装置，以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙；火花放电必须在具有一定绝缘强度的液体介质中进行，电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。与此同时，总能量的一小部分也释放到工具电极上，从而造成工具损耗。

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小 结

1. 精密加工概念及其分类

(1) 精密加工是指加工精度和表面质量达到极高程度的加工工艺。不同的发展时期，

其技术指标有所不同。目前，在工业发达国家中，一般工厂能稳定掌握的加工精度是1 m μ ， 与之相对应，将加工精度为0.1～1μm，加工表面粗糙度Ra 为0.02～0.1 μm 内的加工方法 称为精密加工。

(2) 精密加工分类见表2-1。

2. 精密切削加工机理

(1) 切削变形：包含几个重要方面，其中包括过渡切削、最小切入深度、毛刺与亏缺 及微量切削的碾压过程。

(2) 切削力：包括影响切削力的切削速度、进给量、切削深度和刀具材料等以及切削 力的来源。

(3) 切削热：包括切削热的来源、影响及控制。

(4) 切削液：包括冷却效果及所起的重要作用。

(5) 刀具磨损及耐用度：包括刀具的6 种磨损形式(机械磨损、黏结磨损、相变磨损、 扩散磨损、破损和炭化磨损)和3 种破损形式(裂纹、破裂和解理)以及刀具磨损的3 个阶段(初 期磨损、正常磨损阶段、急剧磨损阶段)。

3. 切削加工机床及应用

(1) 精密机床的精度指标见表2-6。

(2) 精密主轴部件，包括液体静压轴承主轴、空气静压轴承主轴等。

(3) 床身和精密导轨部件，包括精密切削机床床身和导轨的材料、导轨的类型。

(4) 进给驱动系统，包括精密数控系统、滚珠丝杠副驱动、液体静压和空气静压丝杠 副驱动、摩擦驱动和微量进给装臵等。

(5) 在线检测与误差补偿技术。

4. 功率超声车削

(1) 功率超声车削的装臵、组成及振动方式。

(2) 功率超声车削脉冲切削运动原理及切削特点。

小 结

1. 磨削加工特点及其分类

(1) 磨削加工的特点。磨削加工对象广、磨削加工的精度高、表面粗糙度值小、磨削 温度高、砂轮有自锐作用、磨削在切削加工中的比重日益增大。

(2) 磨削加工分类见表3-1。

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一、填空题

1、特种加工主要采用 机械能 以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到

图样上全部技术要求。

2、电火花加工原理是基于 工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。

3、电火花加工系统主要由 工件和工具、 脉冲电源 、自动进给和调节装置 几部分组成。

4、在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。

5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的 表面粗糙度、表面变质层、表面力学性能 。

6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：测量环节、 比较环节、 放大驱动环节、 执行环节、 调节对象。

7、电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含 伺服进给控制系统 和 参数控制系统 。

8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法，其应用范围分为两大类：穿孔加工、型腔加工。

9、线切割加工是利用 移动的、作为负极的、线状电极丝 和工件之间的脉冲放

电所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。

10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是 乳化液，其注入方式为 喷入式。

11、线切割机床走丝机构的作用：是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张力。

12、线切割控制系统作用主要是：1）自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹；

2）自动控制伺服的进给速度。

13、快速成形技术（RP）最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，目前RP

技术的主流是： SLA立体光造型 、LOM薄材叠层制造 、SLS激光烧结 、FDM熔融成型 四种技术。

14、快速成型的数据接口主要有：快速成型技术标准数据格式即STL格式 和 快

速成型设备的通用数据接口即CLI 格式。

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论特种加工技术对机械加工的影响

摘要：特种加工是对传统机械加工方法的有力补充和延伸。在已有的特种加工工艺不断完善和定型的同时，新的特种加工技术也不断涌现出来，正在形成面向快速制造的特种加工技术新体系。本文分析总结了特种加工技术的构成及其最新的研究进展，并介绍了面向快速制造的特种加工技术新体系。

关键词：特种加工;特点;应用;研究方向

1 特种加工的含义

传统的特种加工是指利用物理的或化学的能量，去除或添加材料以达到零件设计要求的各种加工方法的总称。其中大部分加工方法的加工机理是以溶解、熔化、气化、剥离为主，且多数为非接触加工，因此对于高硬度、高韧性材料和复杂型面、低刚度零件是无可替代的加工方法，也是对传统机械加工方法的有力补充和延伸，并已成为机械制造领域 不可缺少的技术内容。在已有的特种加工工艺不断完善和定型的同时，新的特种加工技术也不断涌现出来，如快速成型技术、等离子体熔射成型技术、在线电解修整砂轮（ELID）镜面磨削技术、时变场控制电化学机械加工技术、三维型腔简单电极数控电火花仿铣技术、电火花混粉大面积镜面加工技术、磁力研磨技术和选择性喷射电铸技术等。

新的特种加工技术是在传统的特种加工技术基础上，紧密结合材料、激光、控制和微电子技术而发展起来的。由于以往衡量制造技术的三大要素：质量、成本、生产率，已被新的衡量标准Time（最短的交货期），Quality（最好的质量），Cost（最低的成本），Service（最佳的服务）所取代，战略重点已从“质量”转向了“速度”，所以，把产品及是投放市场的能力已成为在市场竞争中取胜的一个首要因素。在产品开发应快速响应市场需求这一新的形势下，特种加工技术也正在形成面向快速制造的特种加工技术新体系。

2 特种加工技术的构成及其研究进展

2.1 特种加工技术的构成

近二、三十年来，特种加工技术发展迅速，其内涵已十分广泛而丰富，见表1。

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《特种加工》期末小结

第一章：了解

第二章：电火花加工

第一节：掌握电火花加工的必要条件、优缺点

1）工具电极和工件电极之间在加工时必须保持一定的间隙，一般是几个微米至数百微米

2）火花放电必须在一定绝缘性能的介质中进行 3）火花放电是瞬时的脉冲性放电

便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料，如淬火钢，硬质合金等。 适用于复杂表面形状工件的加工。

电极材料不必比工件硬

可进行微精细加工。0.01-0.1mm的型孔。

可加工各种成型工具和量具。

直接利用电、热能加工，便于控制

电化花加工的缺点：加工效率低 存在电极损耗 只能加工金属等导电材料

第二节：了解电火花加工机理

（1）极间介质的电离、击穿形成放电通道。

（2）介质热分解，电极材料熔化、气化、热膨胀。

（3）电极材料的抛出

（4）极间介质的消电离

第三节：重点掌握

1、极性效应

电火花加工过程中正负极都会受到电腐蚀，即使材料相同,其电腐蚀程度也不同。这种由于正负极不同而引起电腐蚀量不一样的现象，称为极性效应

电火花加工分“正极性加工” 和“负极性加工” 。

通常定义以电极为准：

“正极性加工”——工件接正极 “负极性加工”——工件接负极,也称反极性 极性效应产生的原因

正极表面受到电子的轰击，负极表面受到离子的轰击，所以两极表面分配的能量不一样，熔化、气化抛出材料的量也就不同。

由于电子和离子的质量不同，其加速时间不同。电子在很短的时间内可以到达正极表面，而离子则需要较长的时间到达负极表面

短脉冲用正极性加工，长脉冲用负极性加工

合理利用极性效应

极性效应是较为复杂的问题：不仅脉宽、脉间有影响，脉冲峰值电流、放电电压、

工作液以及电极和工件材料都会有影响。

从加工角度来看：我们希望加工效率越高、电极损耗越小越好，这样问也就希望极性效应越显著越好。

要想合理利用极性效应就要根据电极和工件的材料、选择最佳的加工参数，正确地选择极性，使工件的蚀除速度高，工具损耗尽可能小

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