精密加工与特种加工
机械与控制工程学院 机械07-1 梁会 3070444132
摘要：主要论述对精密加工与特种加工这门课学习后的一些情况所得，并结合所查资料对精密加工与特种加工发展与运用方面有所阐述。
关键字：心得 精密加工 特种加工 电火花加工
机械师人类生产和生活的基本工具要素之一，是人类物质文明最重要的一个组成部分。机械在工业.农业和社会生活各个方面提供性能先进，使用可靠的技术装备的任务，在国家现代化建设中占有举足轻重的地位。20世纪80年代以来，以微电子.信息.新材料.系统科学等为代表的新一代咳血技术的发展及其在机械工程领域中的广泛渗透.应用和衍生，极大地拓展了机械产品设计制造活动的深度和广度，改变了现代制造业的产品设计方法.产品结构.生产方式.生产工艺和设备以及生产模式，产生了一大批新的机械设计制造方法和制造系统。其中机械产品加工制造的精密化使得精密加工和特种加工得到了长足发展。美国、日本、德国等国家的经济发展在世界上处于领先水平的重要原因之—，就是他们把先进制造技术看作是现代国家在经济上获得成功的关键因素。日本在第二次大战后，二为了迅速恢复经济，大力发展制造技术，特别是精密加工技术，使机械制造业的水平有了很大的提高，有力地支持了相关工业领域的发展，在汽车制造业和微电子工业方面取得了显著的成绩，在短短的30年中，从一个战败国发展为世界上的经济强国。这就足见了发展精密加工与特种加工的重要性。
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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。
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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.
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
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