浅谈特种加工在机械工程中的应用与发展 雷洋

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:雷洋
[导读] 摘要:我国社会经济的迅速发展,特种加工技术在机械工程中也有了改变,文章通过特种加工技术特点和分类进行分析,并对特种加工技术在机械加工工艺的突破和变革进行研究,更好的借助特种加工技术来促进机械加工工艺的水平。
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        摘要:我国社会经济的迅速发展,特种加工技术在机械工程中也有了改变,文章通过特种加工技术特点和分类进行分析,并对特种加工技术在机械加工工艺的突破和变革进行研究,更好的借助特种加工技术来促进机械加工工艺的水平。
        关键词:特种加工;机械工程;应用发展
        引言
        近些年来,我国高科技领域研究取得了很多丰硕的成果。一些被称作特种加工的工艺出现在了人们的视野中。这些特种加工技术的出现大大缩短了机械工业加工的时间,同时降低了制造成本,提高了产品成功率,给机械加工企业带来了丰厚的利润。所谓的特种加工工艺,指的就是应用化学能、电能、声能。机械能等一些高新技术进行加工的方法,这种方法的出现极大程度地促进了我国机械加工业的发展,解决了传统工艺不能精加工的难题,给人们的生产生活带来了很多方便。因此,机械加工企业一定要注重特种加工工艺的发展,及时的引进新型的特种加工工艺,以便在竞争日趋激烈的社会中健康地生存下去。
        1特种加工技术的特点
        特种加工技术是我国机械制造业的重要组成部分,对机械制造业的发展起到重要的推动作用。在传统的机械加工工艺中,因为刀具与工件之间的接触震动等,在机械力的作用下,会对工件材料产生变形和残余应力等影响,进而影响到加工的质量和精度。并且受到加工材料自身性能的限制,对加工的速度和质量会有不同程度的影响。而使用特种加工技术,可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料,而且该方法非常适用于加工复杂、微细的表面和低刚度的零件。对于很多要求较高的超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级加工等,特种加工都可以完成。特种加工技术的特点还在于,不仅可以采取单独的一种加工方法,还可以采用复合加工的方法,以多种加工形式和能量,对同一工件进行加工,达到加工目的。与传统的机械加工相比,特种加工不是主要依靠机械能,而是主要用其它的能量(如电能、化学能、光能、声能、热能等)去除金属材料,在加工的过程中所使用的工具不会与工件之间产生显著的接触,所以加工的难易程度与工件的硬度并无关系。因为特种加工可以利用多种能量的结合形成复合加工,所以不同的能量复合就会产生不同的效果,这样就可以综合各种方法的优势,来提高加工的质量和效率。复合加工的优越性可有效扩大材料的选择范围,并且能够完成很多高精尖的加工要求。特种加工技术的应用,为我国工业生产的发展作出了巨大的贡献。
        2特种加工技术的分类
        由于我国高科技领域技术研究起步较晚,因此特种加工技术的应用时间也比较短,有很多特种加工技术还处在研制阶段,因此种类会比较少。目前我国机械工业中应用的特种加工技术,根据其工作原理主要可以分为以下四类:电气特种加工、机械特种加工、化学特种加工、热特种加工。其中电气特种加工技术,通常被称为电化学加工,它主要是利用金属在直流电场和电解液中产生阳极溶解的电化学原理对工件进行成型加工的一种方法。主要适用于:磨削、成型、去毛刺、车削、抛光、复杂型腔、型面及型孔等加工范畴。机械特种加工,从名字上来看,就可以看出是采用机械进行制造,这种制造技术可以很大程度的缩短工作时间,减轻工作人员的工作难度。主要使用的范围是:切割、穿孔、研磨、去毛刺、蚀刻、磨削、拉削、镗削和套料等加工范畴。第三种类别的特种加工是化学特种加工,这种加工技术主要是运用一些化学试剂,然后把这些能够相互反映的化学试剂放在一起,从而产生制造产品需要的某种物质或借此反映来制作产品。例如,可以使用化学试剂进行除污、去锈、改变建材形状等。最后的特种工艺种类是热特种加工,这种工艺是利用温度,准确来说是超高温来对建材的形状进行修改,例如我们熟知的电焊就是这个原理。它主要适用于打孔、成型、磨削、车削、切割、开割、划线等加工范畴。
        3特种加工技术应用
        3.1电热加工
        电热加工技术是指在利用工具与工件间放置电极,工作时,电极产生电火花放电释放高温产生热量融蚀金属材料,以进行切割、开槽、车削等操作。与传统机械加工不同,由于其与工件进行非接触加工,融蚀表面较为平滑,几乎不产生大颗加工碎屑[2]。

主要用于加工高硬度材料和复杂形状的零件,或融蚀工件表面黏着的加工废料等。
        3.2数控技术
        数控技术是一种通过编译程序控制机床运动的特种加工技术。实际生产中,工作人员需编写相应程序作为数控设备的控制命令,进而控制设备按照编好的程序对机械零件进行加工。目前,研究人员通过研究大数据的应用、状态实时监测预警系统、研发性能更好的刀具等途径,进一步提升数控技术应用的广度和精度,实现数控加工技术的更新换代。
        3.3超声加工
        超声加工是利用工具端面的超声振动,通过悬浮液磨料对工件进行成形加工的一种方法,适合加工各种硬脆材料,常用于加工、切割玻璃、石英、金刚石等脆硬材料。可用较软的材料制作工具电极,并可做成复杂的形状,不受材料是否导电限制,复杂形状的内表面和成形表面可获得良好的加工效果。超声加工宏观切削力很小,切削应力、切削热量很小,不会引起变形、烧伤,加工精度高,表面质量较好,表面粗糙度Ra一般可达0.4~0.1μm,加工精度可达0.01~0.02mm。
        3.4高能束加工
        高能束加工是利用被聚焦到加工部位上的高能密度束流去除工件多余材料的加工方法,加工材料范围广泛,任何材料均可加工。高能束加工可分为激光加工、电子束加工、离子束加工,其中激光加工常用于小孔、窄缝及成形切割、刻蚀等精密加工,如金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、切割石棉,还可进行焊接、热处理等操作。电子束加工常用于制造中、大规模机电微电子器件,各种难加工材料的微孔、切口、蚀刻、曝光及焊接等。离子束加工可对零件表面进行超精密、超微量加工、抛光、蚀刻、掺杂或镀覆等。高能束加工中激光和电子束加工瞬时材料去除率很高,但受功率限制,平均去除率不高,离子束加工材料去除率很低,尺寸精度高。
        4发展方向
        4.1广泛采用自动化技术
        在机械制造加工中,特种加工应当充分利用计算机的先进技术,实现对特种加工的设备控制,建立良好的参数,完善相应的数据,使得特种加工技术能够自动有效地适应加工环境,这样的自动化技术也是特种加工的发展趋势。
        4.2扩展特种加工概念的范畴
        特种加工应当扩大它的应用范围,不仅要做到对材料的去除、结合、变形等进行技术处理,还要结合时代的发展实现快速制造技术,促进我国机械工程发展。
        结束语
        随着近年来我国科学技术的快速发展,特种加工的工艺形式也逐渐印入人们眼帘,对于这样的特种加工技术的出现有效的减低了机械工业加工的时间,并且也有效的降低了制造上存在的成本,产品的成功率却大大的有所提升,为给机械加工企业的发展提供了非常丰厚的利润,对其长远发展有着极大的帮助和意义。文章就针对特征加工技术进行全面分析,进而真正在机械加工领域中更好的运用特种加工技术,为机械加工工艺的突破奠定有利基础。
        参考文献:
        [1]王旭辉.特种加工的应用及使用优势探讨[J].中国设备工程,2018(23):189-190.
        [2]李顶鼎.浅谈特种加工技术的应用与发展[J].中国科技投资,2018(33):215.
        [3]聂姣.特种加工对机械加工工艺的突破[J].世界有色金属,2018,(1).
        [4]韩在伟.特种加工与机械制造工艺技术的变革[J].中国设备工程,2017,(7).
        [5]张雪婷.论模具制造中特种加工较传统机加工的优势[J].中国科技博览,2017,(20).
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