特種加工
特種加工方法是指區別于傳統切削加工方法，利用化學、物理(電、聲、光、熱、磁)或電化學方法對工件材料進行加工的一系列加工方法的總稱。這些加工方法包括：化學加工(CHM)、電化學加工(ECM)、電化學機械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復合加工等。
| 分類 | 原理 | 特點及應用范圍 |
| 電火花加工 | 電火花加工是利用工具電極和工件電極間瞬時火花放電所產生的高溫熔蝕工件表面材料來實現加工的。電火花加工機床一般由脈沖電源、自動進給機構、機床本體及工作液循環過濾系統等部分組成。工件固定在機床工作臺上。脈沖電源提供加工所需的能量，其兩極分別接在工具電極與工件上。當工具電極與工件在進給機構的驅動下在工作液中相互靠近時，極間電壓擊穿間隙而產生火花放電，釋放大量的熱。工件表層吸收熱量后達到很高的溫度(10000℃以上)，其局部材料因熔化甚至氣化而被蝕除下來，形成一個微小的凹坑。工作液循環過濾系統強迫清潔的工作液以一定的壓力通過工具電極與工件之間的間隙，及時排除電蝕產物，并將電蝕產物從工作液中過濾出去。多次放電的結果，工件表面產生大量凹坑。工具電極在進給機構的驅動下不斷下降，其輪廓形狀便被“復印”到工件上(工具電極材料盡管也會被蝕除，但其速度遠小于工件材料)。 | ①加工硬、脆、韌、軟和高熔點的導電材料；②加工半導體材料及非導電材料；③加工各種型孔、曲線孔和微小孔；④加工各種立體曲面型腔，如鍛模、壓鑄模、塑料模的模膛；⑤用來進行切斷、切割以及進行表面強化、刻寫、打印銘牌和標記等。 |
電解加工 | 電解加工是利用金屬在電解液中產生陽極溶解的電化學原理對工件進行成形加工的一種方法。工件接直流電源正極，工具接負極，兩極之間保持狹小間隙(0.1mm～0.8mm)。具有一定壓力(0.5MPa～2.5MPa)的電解液從兩極間的間隙中高速15m/s～60m/s)流過。當工具陰極向工件不斷進給時，在面對陰極的工件表面上，金屬材料按陰極型面的形狀不斷溶解，電解產物被高速電解液帶走，于是工具型面的形狀就相應地“復印”在工件上。 | ① 工作電壓小，工作電流大；②以簡單的進給運動一次加工出形狀復雜的型面或型腔；③可加工難加工材料；④生產率較高，約為電火花加工的5～10倍；⑤加工中無機械切削力或切削熱，適于易變形或薄壁零件的加工；⑥平均加工公差可達±0.1mm左右；⑦附屬設備多，占地面積大，造價高；⑧電解液既腐蝕機床，又容易污染環境。 電解加工主要用于加工型孔、型腔、復雜型面、小直徑深孔、膛線以及進行去毛刺、刻印等。 |
| 激光加工 | 對工件的激光加工由激光加工機完成。激光加工機通常由激光器、電源、光學系統和機械系統等組成。激光器(常用的有固體激光器和氣體激光器)把電能轉變為光能，產生所需的激光束，經光學系統聚焦后，照射在工件上進行加工。工件固定在三坐標精密工作臺上，由數控系統控制和驅動，完成加工所需的進給運動。 | ① 不需要加工工具；② 激光束的功率密度很高，幾乎對任何難加工的金屬和非金屬材料都可以加工；③ 激光加工是非接觸加工，工件無受力變形；④ 激光打孔、切割的速度很高，加工部位周圍的材料幾乎不受切削熱的影響，工件熱變形很小。⑤激光切割的切縫窄，切割邊緣質量好。激光加工已廣泛用于金剛石拉絲模、鐘表寶石軸承、發散式氣冷沖片的多孔蒙皮、發動機噴油咀、航空發動機葉片等的小孔加工以及多種金屬材料和非金屬材料的切割加工。 |
| 超聲波加工 | 超聲波加工是利用超聲頻(16KHz～25KHz)振動的工具端面沖擊工作液中的懸浮磨料，由磨粒對工件表面撞擊拋磨來實現對工件加工的一種方法。超聲發生器將工頻交流電能轉變為有一定功率輸出的超聲頻電振蕩，通過換能器將此超聲頻電振蕩轉變為超聲機械振動，借助于振幅擴大棒把振動的位移幅值由0.005mm～0.01mm放大到0.01～0.15mm，驅動工具振動。工具端面在振動中沖擊工作液中的懸浮磨粒，使其以很大的速度，不斷地撞擊、拋磨被加工表面，把加工區域的材料粉碎成很細的微粒后打擊下來。雖然每次打擊下來的材料很少，但由于打擊的頻率高，仍有一定的加工速度。由于工作液的循環流動，被打擊下來的材料微粒被及時帶走。隨著工具的逐漸伸入，其形狀便“復印”在工件上。 | 在加工難切削材料時，常將超聲振動與其它加工方法配合進行復合加工，如超聲車削、超聲磨削、超聲電解加工、超聲線切割等。這些復合加工方法把兩種甚至多種加工方法結合在一起，能起到取長補短的作用，使加工效率、加工精度及工件的表面質量顯著提高。 |
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