4.激光加工（laser beam machining，LBM） ： 激光加工是一种重要的高能束流加工方法。激光具有 高亮度、方向性好、单色性好和高相干性，因此，在 聚集点上的尺寸理论上可以达到与光波尺寸相近。激 光加工就是利用材料在激光聚焦衬下瞬时急剧融化和 气化，并产生很强的冲击波，使被融化的物质爆炸式 地喷溅来实现材料的去除。 应用：目前激光加工几乎可对所有的金属和非金属进 行加工，因此激光加工应用范围广泛。
特种加工技术对机械加工工艺的变革

特种加工实现了控制技术的创新，改变了传统手工控制的局面。
传统机械加工的控制技术主要是通过手动控制掌握加工精度，这样加工质量很大程度上取 决于操作人员的经验和操作技巧。然而特种加工技术的出现，便以崭新的自动控制技术取 代了传统手动控制，这标志着全面革新了传统机械加工工艺。 韧性、脆性等成直接的正比或者反比关系，特种加工方法是机械加工工艺的可加工的材料 范围从普通材料发展到硬材料和特殊材料，使得对于任何材料的加工都成为可能。
特种加工技术的应用与前景展望
特种加工的产生和发展 特种加工技术的分类和特点 特种加工技术对机械加工工艺的变革 特种加工技术的发展方向 我国特种加工的现状与前景

特种加工的产生和发展


特种加工产生的历史：1943前苏联科学家拉扎连柯夫妇研究开 关触点的电火花腐蚀现象时发现电火花的瞬间高温能使局部的金 属熔化、气化而被腐蚀掉，从而开创了最基本、最普遍的特种加 工技术---电火花加工方法。 特种加工技术的发展：近年来，特种加工技术飞速发展。一方面， 计算机技术，信息技术，自动化技术等在特种加工中已获得广泛 应用，逐步实现了加工工艺及加工过程的系统化集成；另一方面， 特种加工能充分体现学科的综合性，学科（声，光，电，热，化 学等）和专业之间不断渗透、交叉、融合，因此，特种加工技术 本身同样趋于系统化集成化的发展方向。这两方面说明，特种加 工技术已成为先进制造技术的重要组成部分。一些发达国家也非 常重视特种加工技术的发展，如日本把特种加工技术和数控技术 作为跨世纪发展先进制造技术的两大支柱，特种加工技术已成为 衡量一个国家先进制造技术水平和能力的重要标志。
特种加工技术的分类和特点

现代几种经典特种加工技术 1.电火花加工（electrospark discharge machining，EDM） ： 电火花加工是一种电加热加工过程。它将工具电极和工件至于 绝缘的工作液中，工件和工具分别接直流电源的正极和负极， 加上电压，因电极之间的放电效应，产生火花放电对金属产生 腐蚀来进行加工。 应用：目前电火花加工已广泛应用于模具制造、航天航空、电 子、电机电器、精密机械、仪器仪表、汽车、轻工业等行业， 以解决难加工材料及复杂形状零件的加工问题，加工范围已达 到小到几微米的小孔、轴、缝，大到几米的超大型模具和零件
2.电解加工（electrochemical machining，ECM）： 电解加工属于电化学加工范畴，它是利用金属在电解液中发生 “阳极溶解”的原理，将零件加工成形。加工时，工件接直流 电源的阳极，按要求形状制成的工具接阴极，具有一定压力的 电解液从两极间隙中迅速流过，于是工件表面的金属按工具阴 极的形状迅速溶解，并随即被高速的电解液冲走。 应用：电解加工在航天航空业的发动机新结构、新材料构件中 被广泛利用，如钛合金零件、高温涡轮深细冷却孔、整体涡轮 及叶轮，以及大型环形壳体件的内外旋转表面、中小型支撑件、 盘形件腹板、特形孔等。
电源系统进行优化，建立综合参数自适应系统、数据库等，进而建立特种加工的 CAD/CAM和PMS系统，这就是当前特种加工技术的主要发展趋势。

扩展特种加工概念的范畴。特种加工除了包含去除、结合和变形等加工和
处理外，还应包含近年来发展起来的快速成形制造技术，这对制造技术的发展有 着重要意义。

特种加工技术正在向工程化和产业化方向发展。对大功率、高可靠性、

特种加工还对设计思路产生了影响。特种加工能是加工材料范围有所扩展，解
决了各种复杂表面、复杂结构的加工问题，使设计者的思维得到了更加活跃的发展空间， 进一步使得在产品的设计中考虑的零件材料、零件结构、制造工艺等方法有了更加广阔的 选择空间。
பைடு நூலகம்
特种加工技术的发展方向

广泛采用自动化技术。充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、
特种加工技术的特点




以柔克刚。因工具与工件不直接接触，加工时无明显的强大机械力的 作用力，故加工脆性材料和精密微细零件、薄壁零件、弹性元件时， 工具硬度可低于被加工材料的硬度。 用简单运动加工复杂型面。特种加工技术只需要简单的进给运动即可 加工出三维复杂型面。特种加工技术已成为复杂型面的主要加工手段。 不受材料硬度限制。因为特种加工技术主要不依靠机械力和机械能切 除材料，而是直接用电、热、光、声、化学和电化学能去除金属和非 金属材料。它们能瞬时能量密度高，可以直接有效地利用各种能量， 造成瞬时或局部熔化，以强力、高速爆炸、冲击去除材料。其加工性 能与工件材料的强度或硬度力学性能无关，故可以加工各种超硬超强 材料、高脆性和热敏性材料以及特殊的金属和非金属材料，因此，特 别适用于航空航天产品结构材料的加工。 可以获得优质的表面质量。由于在特种加工过程中，工件表面不产生 强烈的弹、塑性变形，故有些特种加工方法可获得良好的表面粗糙度。 热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷比机械切 削表面小。 各种加工方法可以任意复合，扬长避短，形成新的工艺方法，更突出 其优越性，便于扩大应用范围。
5.电子束加工（electron beam machining，EBM） ： 电子束加工是在真空条件下，利用电子枪中产生的电 子经加速、聚焦，形成高能量密度的极细束流，以极 高的速度轰击工件被加工部位。由于其能量大部分转 化为热能而导致该部位的材料在极短的时间内达到几 千摄氏度以上的高温，从而引起该处的材料熔化或气 化。 应用：电子束加工主要应用于航天航空业中的飞机主 承力框、起落架、各类机匣的加工，应用前景广阔。
3.超声波加工（ultrasonic machining，USM）： 超声波加工是利用工具端面作超声振动，通过工具与工件之间 的磨料悬。 浮液的作用而进行的一种加工。在加工过程中产生三种作用： 1、机械撞击和抛磨作用；2、空化作用；3、液压冲击波的胀 裂作用。其中以磨料的机械撞击和抛磨作用为主，使用不同的 工具端部形状，就能制造出各种形状的工件。 应用：超声波加工主要是用于各种硬脆材料，如玻璃、石英、 陶瓷、金刚和硬 质合金等，可以加工出各种形状的型孔、型腔及成型表面，加 工精度高，表面粗糙度低。由于工具压力较低，提高了工具头 工作端的直线度，为此适用于加工薄壁、窄缝及低刚度等工件
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多功能、智能化加工设备的研发是今后的重点。
着力开展精密化研究。随着高科技时代的到来，超精密加工技术的发展更
加迅猛，正向着亚微米级和纳米级迈进。为适应这一趋势的需要，大力开发用于 超精密加工的精密化特种加工技术史今后重要的发展方向。

开发和应用复合工艺和新工艺。为适应尖端产品的高技术性能要求及新
型材料的加工需求，需要不断开发应用新型特种加工和现有特种加工技术的复合 工艺。由于复合工艺可以扬长避短，取得明显的技术经济效果，故受到普片关注。
我国特种加工的现状与前景
近年来随着特种加工技术在现代制造技术中的发展和 广泛应用，国家很重视特种加工行业发展，我国的特 种加工机床拥有量较高，也具有很大的生产规模，但 在高端机床装备方面，与发达国家还有明显的差距， 在加工精度、加工质量以及自动化程度等方面都有很 大的提升空间。我相信，随着国家863计划项目和科 技重大专项的大力支持，通过科研机构与企业的共同 努力，我国的特种加工技术和装备水平将会与国外先 进水平之间的差距越来越小。


特种加工提高了可加工材料的范围，材料的可加工性不再与材料的硬度、强度、
特种加工技术已经成为了细微加工、纳米加工的主要手段。目前，制造
技术前沿逐渐转向细小精微，纳米亚纳米以及纳米级制造成为制造业融入高技术的切入点。 而电子束、离子束、激光、电火花、电化学等电物理、电化学特种加工技术，正是近年来 快速发展的细微和纳米加工的主要手段，也就是说特种加工已经成为了先进制造技术的主 要特征之一。