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精密與特種加工的特點及其對機械制造領(lǐng)域的影響

　　精密與特種加工是一門多學(xué)科的綜合高級技術(shù)，要獲得高精度和高質(zhì)量的加工表面，不僅要考慮加工方法本身，而且涉及被加工的工件材料、加工設(shè)備及工藝裝備、檢測方法、工作環(huán)境和人的技藝水平等等。精密與特種加工技術(shù)與系統(tǒng)論、方法淪、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)的結(jié)合，促成了精密與特種加工系統(tǒng)工程的形成。

　　精密加工包括微細加工、光整加工和精整加工等，與特種加工關(guān)系密切。

　　特種加工是指利用機、光、電、聲、熱、化學(xué)、磁、原子能等能源來進行加工的非傳統(tǒng)加工方法(NTM，Non-TraditionalMachining)，它們與傳統(tǒng)切削加工的不同特點主要有：

　　①主要不是依靠機械能，而是主要用其他的能量(如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等)去除工件材料；

　　②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加工、離子束加工等加工過程中，根本不需要使用任何工具；

　　③在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的機械切削力作用，工件不承受機械力，特別適合于精密加工低剛度零件。

　　由于具有上述特點，就總體而言，特種加工技術(shù)可以加工任何硬度、強度、韌性、脆性的金屬、非余屬材料或復(fù)合材料，而且特別適合于加工復(fù)雜、微細表面和低剛度的零件，同時，有些方法還可以用于進行超精密加工、鏡面加工、光整加工以及納米級(原子級)的加工。

　　特種加工技術(shù)不僅可以采取單獨的加工方法，更可以采用復(fù)合加工的方法。

　　精密與特種加工技術(shù)引起了機械制造領(lǐng)域內(nèi)的許多變革：

　　⑴提高了材料的可加工性。工件材料的可加工性不再與其硬度、強度、韌性、脆性等有直接的關(guān)系。金剛石、硬質(zhì)合金、淬火鋼、石英、玻璃、陶瓷等是很難加工的，現(xiàn)在已經(jīng)采用電火花、電解、激光等多種方法來加工制造刀具、工具、拉絲模等等；用電火花、線切割加工淬火鋼比未淬火鋼更容易。

　　⑵改變了零件的典型工藝路線。傳統(tǒng)加工中，除磨削加工以外，其他的切削加工、成型加工等都必須安排在淬火熱處理工序之前，這是不可違反的工藝準(zhǔn)則。精密與特種加工技術(shù)的出現(xiàn)后，為了免除加工后再引起淬火熱處理變形，一般都是先淬火處理而后加工。如電火花線切割加工、電解加工等都必須先進行淬火處理后再加工。

　　精密與特種加工的出現(xiàn)還對以往工序的“分散”和“集中”產(chǎn)生了影響。由于精密與特種加工過程中沒有顯著的機械作用力，即使是較大的、復(fù)雜的加工表面，往往使用一個復(fù)雜工具、簡單的運動軌跡，經(jīng)過一次安裝、一道工序加工出來，工序比較集中。

　　⑶大大縮短新產(chǎn)品試制周期。試制新產(chǎn)品時，采用精密與特種加工技術(shù)可以直接加工出各種特殊、復(fù)雜的二次曲面體零件，可以省去設(shè)計和制造相應(yīng)的刀具、夾具、量具、模具以及二次工具，大大縮短新產(chǎn)品的試制周期。

　　⑷對產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生很大的影響。例如山形硅鋼片沖模，以往常采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在采用電火花、線切割加工技術(shù)后，即使是硬質(zhì)合金的模具或刀具，也可以制成整體式結(jié)構(gòu)。

　　⑸對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生重要影響。以往普遍認為方孔、小孔、彎孔、窄縫等是工藝性差的典型，是設(shè)計人員和工藝人員非常“忌諱”的，有的甚至是機械結(jié)構(gòu)的“禁區(qū)”。對于電火花穿孔加工、電火花線切割加工來說，加工方孔和加工圓孔的難易程度是一樣的。有了電火花和線切割之后，現(xiàn)在為了避免淬火處理產(chǎn)生開裂、變形等缺陷，還特意把鉆孔、開槽等安排在淬火處理之后。