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特 种 加 工 吉林大学 机械科学与工程学院 机械制造及自动化系 第一章 概论 1.1 特种加工的产生和发展 1.2 特种加工的分类 1.3 特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响 1.1 特种加工的产生和发展 定义：特种加工是当传统切削加工方法车、铣、钻、镗、刨、磨、拉、齿形加工对产品（或材料）无法实施或保证不了规定的精度要求时，而应用物理的电、化学、光、声、热等方法进行加工的手段。 与传统加工方法的比较： 传统加工方法依靠机械能、切削（磨削）力去除工件上多余的材料（接触式的、工具硬度高于被加工材料的硬度）。 特种加工用其他能量去除金属材料（工具硬度可以低于被加工材料的硬度、非接触式的、工具和工件之间不存在切削力）。 产生和发展的外因：传统机械加工手段不能满足社会生产力发展的要求，随着社会的生产力的发展人们发现了新的特殊的材料加工和成形手段。 产生和发展的外因：传统机械加工手段不能满足社会生产力发展的要求，随着社会的生产力的发展人们发现了新的特殊的材料加工和成形手段。 产生和发展的外因：传统机械加工手段不能满足社会生产力发展的要求，随着社会的生产力的发展人们发现了新的特殊的材料加工和成形手段。 产生和发展的内因：特种加工从在很多传统机械加工技术不具备的优点。 1.1 特种加工的产生和发展 我国特种加工技术的发展历程 1、20世纪50年代中期，电火花穿孔机床、电火花表面强化机研制成功； 2、20世纪50年代末，营口电火花机床厂开始成批生产电火花强化机、电火花机床； 3、1979年我国成立了全国性的电加工学会； 4、1981年我国高校间成立了特种加工教学研 究会； 5、1997年批量生产。 1.2 特种加工的分类和比较 特种加工一般按能量来源、作用形式以及加工原理可分为以下几种： 电火花加工（电火花成型加工、电火花线切割加工）。 电化学加工（电解加工、电解磨削、电铸、电镀）。 高能束加工（激光加工、电子束加工、离子束加工）。 化学加工（化学铣削、化学抛光、光刻）。 超声加工（超声波成形加工、切割、焊接、清洗 ）。 液体喷射加工（表面清理、切割、雕刻、落料及打孔）。 复合加工（两种及两种以上特种加工方法组合）。 1.2 特种加工的分类和比较 1.2 特种加工的分类和比较 1.2 特种加工的分类和比较 1.2 特种加工的分类和比较 1.2 特种加工的分类和比较（特种加工技术存在问题） 一些特种加工的机理（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。 有些特种加工（如电化学加工）加工过程中的废渣、废气若排放不当，会产生环境污染，影响工人健康。 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。? 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。 第三节 特种加工对材料可加性和结构工艺性等的影响 化学加工 化学溶液 被溶解去除部分 耐腐蚀保护层 表1-2 几种常见特种加工方法的综合比较 * 第一章 概论 * * 阿雷西沃望远镜305m 光学透镜曲面 加工要求：高精度、高效率、难加工材料。 产品方向 ：大尺寸。 加工要求：高精度、高效率、难加工材料。 产品方向 ：微纳尺寸。 酷睿2处理器45nm工艺 酷睿2处理器外观 加工要求：高精度、高效率、难加工材料。 产品方向 ：微纳尺寸 。 INTEL P4 Northwood核心用了5500万晶体管，0.18微米、0.13微米制造工艺；Prescott核心用了1.25亿晶体管，90纳米制造工艺；Core i7核心用了7.31亿个晶体管，核心部分使用的是32nm制造工艺，而GPU和MCH功能部分则继续使用45nm制造工艺。 主要用其他能量(如电、化学、光、声、热)去除金属材料。 工具硬度可以低于被加工材料的硬度（以柔克刚）。 加工过程中不存在显著的机械切削力（非接触）。 加工范围广，不受材料物理、机械性能的限制，能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料。 易于加工复杂型面、微细表面以及柔性、低刚度零件。 能获得良好的加工表面质量，热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区以及毛刺等均比较小。 各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用。有的还可用于超精加工、镜面光整加工和纳米级(原子级)加工。 前苏联的拉扎林科夫妇开创和发明了电火花加工方法 表1-1 常用特种加工方法的分类 电火花加工靠工具与工件间不断产生的脉冲性火花放电，利用放电时产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除下来。 电火花成形加工适用于各种孔、槽模具，还可加工各类腔模及各种复杂型腔零件； 电火花线切割加工适用于切割各种冲模和具有直纹面的零件，下料、截割和窄缝