第七章特种加工工艺 第一节概述 特种加工的产生及发展 切削（磨削）加工是机械制造工艺中历史最久、行 之有效、最为广泛的加工方法。其实质是靠比工件的硬度更 高的材料作为刀具，对工件施加切削力和机械能，切削掉工 件表面上多余的材料，以获得所需的形状、尺寸和表面粗糙 度。但是，随着现代科学技术的飞跃发展和生产产品性能要 求的不断提高，工件材料的硬度和强度越来越高（例如耐热 钢、不锈钢、高强度合金钢等应用越来越广泛，只依靠切削 刀具（磨具）来切除这些金属就越来越困难
第七章 特种加工工艺 第一节 概 述 一、特种加工的产生及发展 切削（磨削）加工是机械制造工艺中历史最久、行 之有效、最为广泛的加工方法。其实质是靠比工件的硬度更 高的材料作为刀具，对工件施加切削力和机械能，切削掉工 件表面上多余的材料，以获得所需的形状、尺寸和表面粗糙 度。但是，随着现代科学技术的飞跃发展和生产产品性能要 求的不断提高，工件材料的硬度和强度越来越高（例如耐热 钢、不锈钢、高强度合金钢等应用越来越广泛，只依靠切削 刀具（磨具）来切除这些金属就越来越困难
一、特种加工的产生及发展 此外，工件的形状也愈来愈复杂， 对于像喷丝板、喷油嘴、叶片、模具等的 窄缝、小孔、深孔、型孔和型腔等的加工， 要使用细小而复杂的刀具或磨具来实现这 类加工，有的困难重重，甚至不可能。于 是人们开始探索其他的加工方法
一、特种加工的产生及发展 此外，工件的形状也愈来愈复杂， 对于像喷丝板、喷油嘴、叶片、模具等的 窄缝、小孔、深孔、型孔和型腔等的加工， 要使用细小而复杂的刀具或磨具来实现这 类加工，有的困难重重，甚至不可能。于 是人们开始探索其他的加工方法
一、特种加工的产生及发展 1943年，科学家在研究火花放电时开关触 点遭受腐蚀损坏的现象，发现电火花的瞬 时高。温可使局部的金属熔化、气化而被 蚀除掉，开创和发明了电火花加工方法， 用钢丝在淬火钢上加工出小孔，即用软的 工具加工硬的金属材料，首次摆脱了传统 的切削加工方法，直接利用电能和热能来 去除金属，获得“以柔克刚”的效果
一、特种加工的产生及发展 1943年，科学家在研究火花放电时开关触 点遭受腐蚀损坏的现象，发现电火花的瞬 时高。温可使局部的金属熔化、气化而被 蚀除掉，开创和发明了电火花加工方法， 用钢丝在淬火钢上加工出小孔，即用软的 工具加工硬的金属材料，首次摆脱了传统 的切削加工方法，直接利用电能和热能来 去除金属，获得“以柔克刚”的效果
特种加工的产生及发展 进入二十世纪五十年代以后，随着生产和科 技的发展，许多工业部门，特别是国防工业部门 要求尖端科技产品向高精度、高速度、高温、高 压、大功率、小型化等方向发展，它们所使用的 材料愈来愈难加工，零件形状愈来愈复杂，表面 精度、粗糙度和某些特殊要求也愈来愈高。为解 决上述一系列工艺问题，人们相继探索研究新的 加工方法。特种加工正是为了适应这种需要而产 生和发展起来的
一、特种加工的产生及发展 进入二十世纪五十年代以后，随着生产和科 技的发展，许多工业部门，特别是国防工业部门 要求尖端科技产品向高精度、高速度、高温、高 压、大功率、小型化等方向发展，它们所使用的 材料愈来愈难加工，零件形状愈来愈复杂，表面 精度、粗糙度和某些特殊要求也愈来愈高。为解 决上述一系列工艺问题，人们相继探索研究新的 加工方法。特种加工正是为了适应这种需要而产 生和发展起来的
1、特种加工的概念 特种加工是指不仅用机械能， 而且还采用电、声、光、热以及化学能 来切除金属或非金属层的一种新型加工 方法。国外称为非传统加工工艺
1、特种加工的概念 特种加工是指不仅用机械能， 而且还采用电、声、光、热以及化学能 来切除金属或非金属层的一种新型加工 方法。国外称为非传统加工工艺
2、特种加工的特点： （1)特种加工不是主要依靠机械能，而是 主要用其他能量（电、化学、光、声、热 等)去除金属材料。 (2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 (3)加工过程中工具和工件之间不存在显 著的机械切削力
2、特种加工的特点： （1）特种加工不是主要依靠机械能，而是 主要用其他能量（电、化学、光、声、热 等）去除金属材料。 （2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 （3）加工过程中工具和工件之间不存在显 著的机械切削力
二、特种加工的分类 表：特种加工方法的具体分类 用途 加工方法 能量形式 尺寸加工 电火花加工 电、热能 电解加工 、化学能 电解磨削 电 化学、机械能 超声波加工 机械能 激光加工 光 热能 电子束加工 热能 等离子束加工 电、热能 化学腐蚀加工 化学能 导电切削 热，机械能 表面加工 电解抛光 电、化学能 化学抛光 化学能 电火花强化 电、热能 液体磨料抛光 机械能
二、特种加工的分类 表：特种加工方法的具体分类 用 途 加工方法 能量形式 尺寸加工 电火花加工 电解加工 电解磨削 超声波加工 激光加工 电子束加工 等离子束加工 化学腐蚀加工 导电切削 电、热能 电、化学能 电、化学、机械能 声、机械能 光、热能 电、热能 电、热能 化学能 热，机械能 表面加工 电解抛光 化学抛光 电火花强化 液体磨料抛光 电、化学能 化学能 电、热能 机械能
三、特种加工对工艺原则的影响 由于上述各种特种加工工艺的特 点，以及特种加工逐渐泛地应用对传统的 机械切削加工产生了很大的冲击，引起了 机械制造工艺技术领域内的许多变革
三、特种加工对工艺原则的影响 由于上述各种特种加工工艺的特 点，以及特种加工逐渐泛地应用对传统的 机械切削加工产生了很大的冲击，引起了 机械制造工艺技术领域内的许多变革
1.对零件典型工艺路线的影响 传统的机械加工，除磨削以外的其他切削加工、 成形加工等一般都安排在淬火热处理工序之前，这是工艺 人员一般应遵循的工艺准则。特种加工的出现，改变了这 一成不变的程序格式。由于特种加工工具的硬度可以低于 被加工材料的硬度。而且为了避免淬火引起的变形，可将 某些工序放在淬火后加工。最为典型的有电火化线切割加 工、电火花成形加工。 特种加工还对工艺过程分阶段，粗、精分开以及 “集中”与“分散”等产生影响，由于特种加工时没有显 著的切削力，所以机床、夹具、工具、工件的刚度、强度 不是主要矛盾。即使是复杂的、精度要求高的加工表面， 也常常是用一个复杂工具，简单的运动轨迹，一次安装， 道工序就加工出来了
1．对零件典型工艺路线的影响 传统的机械加工，除磨削以外的其他切削加工 、 成形加工等一般都安排在淬火热处理工序之前，这是工艺 人员一般应遵循的工艺准则。特种加工的出现，改变了这 一成不变的程序格式。由于特种加工工具的硬度可以低于 被加工材料的硬度。而且为了避免淬火引起的变形，可将 某些工序放在淬火后加工。最为典型的有电火化线切割加 工、电火花成形加工。 特种加工还对工艺过程分阶段，粗、精分开以及 “集中”与“分散”等产生影响，由于特种加工时没有显 著的切削力，所以机床、夹具、工具、工件的刚度、强度 不是主要矛盾。即使是复杂的、精度要求高的加工表面， 也常常是用一个复杂工具，简单的运动轨迹，一次安装， 一道工序就加工出来了
2.对传统的结构工艺性的重新评价 过去对方孔、小孔、窄缝等被公认为结 构工艺性很差，对工艺设计人员是非常“忌讳” 的，有的甚至是“禁区”。而特种加工的采用， 改变了这种观念，对传统的结构工艺性的好与坏 需要重新衡量。 特种加工对产品零件的结构设计带来很 大的影响。如各种复杂的冲模，过去由于难以制 造，往往采用拼凑结构，采用电火花、线切割加 工后，即使是硬质合金的模具、刀具，也可做成 整体结构
2．对传统的结构工艺性的重新评价 过去对方孔、小孔、窄缝等被公认为结 构工艺性很差，对工艺设计人员是非常“忌讳” 的，有的甚至是“禁区”。而特种加工的采用， 改变了这种观念，对传统的结构工艺性的好与坏 需要重新衡量。 特种加工对产品零件的结构设计带来很 大的影响。如各种复杂的冲模，过去由于难以制 造，往往采用拼凑结构，采用电火花、线切割加 工后，即使是硬质合金的模具、刀具，也可做成 整体结构