我国特种加工技术的应用及发展趋势
第 25卷 第 3期
2010年 5月
内蒙古 民族大学学报 (自然科学版)
Journal of Inner MOngolia University for Nationalities
V0I_25 No．3
Mav2Ol0
我国特种加工技术的应用及发展趋势
刘丽娜 ，李志强
(1．内蒙古民族 大学 机械工程学院 ，内蒙古 通辽 028043；2．内蒙古龙 旺地质勘探有 限责任公司 ，内蒙古 霍林郭勒 029200)
[摘 要 ]进A--十世纪 以来 ，伴 随高硬度 、高韧性 、高强度 、高脆性 等一些难加工材料 的出现以及一些制造精
密 、细小 、形状复杂和结构特殊的零件 的需要 ，特种加工作为先进制造技术 中的重要 的一部分 ，对制造业 的作
用显得 日益重要．本 文基于特种加工 的特点对 我国制造 业 目前在该领域 的应用 、存在 的问题和发展趋势作 了
探讨 ．
[关键词 ]特 种加 工 ；先进制造技术 ；发展趋势
[中图分类号 ]TG3 [文献标识码]A [文章编号 ]1671—0185(2010)03—0286—03
Special Processing Technology Application and Development Trend
LIU Li-na ，LI ZHi-qiang2
(1．College of Mechanical Engineering，Inner Mongolia University of Nationalities，Tongliao 028043，China；
2．Inner Mongolia Long—wang Geological Survey Co Ltd，Huolinguole 029200，China)
Abstract：Into the twentieth century，Manufacturing，In particular，the continuous development of advanced man ufacturing
technology．Special processing as an important part of advanced manufacturing technology which is increasingly importan t
role in the manufacturing sector．Special processing are those that do not use knives or abrasive，or although the use of
knives or abrasive，at the same time the use of thermal energy，chemical energy，electrochemical energy and other
processing methods．It is mainly with the high hardness，high toughness，high strength，high britdeness，etc．The emergence
of a number of difficult materials as well as the manufacture of precision，small shape and structure of the complex needs
of specific parts produced by．This paper briefly describes what is special processing．Characteristics，types，existing
problems，application and development trend of the special processing．
Key words：Special processing；Advanced Manufacturing Technology；Non—contact processing
1 引 言
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 的原理是利用 热能使金属熔化 、气化 ，达到去 除金 属的 目的典型 的加 工方法有 电火花加 工和激光加工．特种 加工属
于非接触加 工 ，不 受材料 的限制 ，即它可 以加工任何 高硬度 、高脆性 的金属和非 金属材料．改 变了典型零 件加 ]-的工 艺路
线 ，成 了机械加工领域不可替代的加工方法．
2 特种加工技术的产生及特点
2．1 特种加 工技术的产 生
特种加 工技术是 20世 纪 4O年代 发展 起来 的 ，由于材料科学 、高新技术 的发展 ，市场竞争 、发展尖端 国防及科学研 究
的需要 ，新产品更新换代 日益加快 ，正朝着高速度、高精度、高可靠性 、耐腐蚀 、高温高压、大功率、尺寸大小两极分化方向
发展．为此，各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现 ，对机械制造业提出了以下迫切需要解决的新问题 ：
2．1．1 加工范围 的问题．对 于一些高硬度 、高脆性或高熔点的金属及非金属材料的加工．
收稿 日期 ：2010—03—17
作者简介 ：刘丽娜 (1982一)，女 ，内蒙古赤 峰市人 ，助教 ，研究方 向为机械 电子
第 3期 刘丽娜等 ：我国特种加工技术的应用及发展趋势 287
2．1．2 复杂型面 、微细表 面以及一些柔性零件 的加工问题．
2．1．3 获得 良好的表面质量问题．传统机械加工属 于接触 加工 ，加工表 面质量受残余应 力 、热应力影 响较 大．
2．1．4 特殊零件的加工问题．如大规模集成 电路 、光盘基片 、微 型机械零件 、细长轴 、薄壁零件 、弹性元件等低刚度零件加工 ．
要解决上述一系列问题，仅仅依靠传统切削加工方法很难实现，有些根本无法实现．在生产的迫切需求下，人们通过各
种渠道 ，借助于多种能量形式 ，不断研究探索新加工方法 ，特种加 工技 术就在这种环境下产生并 发展 起来．人们从广义 上来
定义特 种加工 ，即将 电、磁 、声 、光 、化学等能量 或其组合施 加在工件 的被加工部位 上 ，从 而实现材 料被去 除 、变形 、改变性
能或被镀覆等 的非传统加工方法统称为特种加工 ．
2．2 特种加 工技术 的特 点
(1)以柔 克刚 ．因工具 与工件不 直接接触 ，加工 时无 明显机械作用 力 ，故 加工高脆性 、高硬度 材料时工具 硬度可低 于被
加工材料 硬度 ；(2)可加工复 杂型面。 ，许 多特种加 工技术只需简 单运动 即可加工 出三维复 杂型面 ；(3)可 以获得 良好表 面
质量．特种 加工过程 ，工具 表面不产生强烈 弹 、塑性 变形 ，故 有些特种加工方法 可以获得 良好表 面质量和表面粗糙 度．(4)各
种加工方法可 以任意复合 ，形成 扬长避短的新型复合加工方法 ，可以扩大其应用范 围．
3 特种加工的分类
特种加工的分类 目前还没有 明确 的规定 ，一般按能量来源 、作用形式和加工原理可分为表 1所示 的形式
表 1 特 种加 工的分类
Table 1 Classification of special processing
4 特 种加 工技 术 的主要 应 用领域
特种加 工技术 主要应 用以下几个方面．
(1)难加工材料 的加工 ．如 ：金刚石 、硬质合金等高硬度材料 ；陶瓷 、玻璃 、石英 、玛瑙 等高脆性材料的加工
(2)各种模具的制造㈨．冲模 、挤 压模 、粉末冶金模 等．
(3)可用于表面加工 、装饰 、尺寸加工 ，超精 、光整 加工 、镜面加工 等．
288 内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2010经
(4)以激光 等高能量束 流实现 打孔 、切割 、焊接 、热处理、刻蚀加工”]．
5 特种Jjn-r技术不足之处
特种加工技术虽然 解决 了传统 的机械加工无法解决 的问题 ，提高 了材料 的可加工性 ，获得 了很 大的经济效益 ，但是也
存在着一些不足：
(1)一些特种加工技术 的加工机理 尚不 明确[8】，加工工艺参数 目前无法定量计 算 ，且加工过程 比较复杂 ，不容易控制．
(2)加工过程会对环境产生 污染 ．如电化 学加 工，在加工过程产 生的废渣和有 害气体会对环境和人体健康构成威胁 ．
(3)加 工精度和生 产率还有待提 高 ，而且需 要解决加工精度 和生产率 的关 系问题 ，在提高加工精度 的同时 ，生产率也
应提高 ，而不是下 降．
(4)一些特种加工设备复杂 ，设备成本 高 ，使用维修费用高．
6 特种~jn-r技术发展趋势
(1)广泛采用 自动化技术 ．利用计算 机实现对 特种 加工设备 的控制 系统 、电源系统的 自动控制 ，建立特种加工 的CAD／
CAM系统．这是 当前特种加工 的主要发展趋势 ．
(2)开发 由不 同特种加 工技 术复合而成的加工方法“ ．如电解 电火花加工 、电解电弧加工等复合 加工 ，以扬长避短提高
经济效 益和生产 率．另外还应着重于新 的工艺方法的研究 ，不断提高加工工艺水平．
(3)考虑到一些特 种加工技术对环境 的污染 问题 ““，必须要着重解决废渣 、废气 、废液的“三废 ”转化 问题 ，向“绿色 ”工
业及可持续发展工业 转化．
7 结束语
可以预见 ，随着科 学技术和现代工业 的发 展要 求 ，特种加工必将不 断完 善和迅速发展 ，反过来 又必将 推动科学技术和
现代工业的发展 ，并发挥愈来愈重要 的作用．
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(责任编辑 齐 广)
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