【正文】 械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，可獲得較低的表面粗糙度，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小，尺寸穩(wěn)定性好。（5）兩種或兩種以上的不同類型的能量可相互組合形成新的復(fù)合加工，其綜合加工效果明顯，且便于推廣使用。（6）特種加工對(duì)簡(jiǎn)化加工工藝、變革新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及零件結(jié)構(gòu)工藝性等產(chǎn)生積極的影響。與其它先進(jìn)制造技術(shù)一樣，特種加工正在研究、開發(fā)推廣和應(yīng)用之中，具有很好的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。依據(jù)加工能量的來(lái)源及作用形式列舉各種常用的特種加工方法。特種加工按照所利用的能量形式來(lái)分類，具體如下:（1）電、熱能 電火花加工、電子束加工、等離子加工。（2）電、機(jī)械能 離子束加工。（3）電、化學(xué)能 電解加工、電解拋光。（4）電、化學(xué)能、機(jī)械能 電解磨削、陽(yáng)極機(jī)械磨削。（5）光、熱能 激光加工。（6）化學(xué)能 化學(xué)加工、化學(xué)拋光。（7）聲、機(jī)械能 超聲加工。（8）機(jī)械能 磨料噴射加工、磨料流加工、液體噴射加工。目前，生產(chǎn)實(shí)用中應(yīng)用最廣的是電火花加工、電化學(xué)加工、離子束加工、超聲加工、磨料水射流切割技術(shù)和液中放電成形加工。電火花加工的原理是基于工具和工件之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的尺寸形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。按工具電極和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式和用途的不同，電火花加工工藝大致可分為電火花成形加工、電火花線切割、電火花磨削和鏜磨、電火花同步共軛回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、電火花放電沉積與刻字六大類。 電火花放電沉積的基本原理與特點(diǎn)電火花放電沉積的原理是利用脈沖電路的充放電原理，采用導(dǎo)電材料(硬質(zhì)合金、石墨、合金鋼、鋁和銅等)作為工具電極(陽(yáng)極)，在空氣或特殊的氣體中使之與被強(qiáng)化的金屬工件(陰極)之間產(chǎn)生火花放電。當(dāng)工具電極與工件達(dá)到某個(gè)距離電場(chǎng)強(qiáng)度足以使介質(zhì)電離擊穿時(shí)兩者之間就產(chǎn)生火花放電，使電極端部與工件表面微區(qū)發(fā)生熔化甚至氣化，熔融金屬在熱作用，電磁力和機(jī)械力的作用下沉積在工件表面。電極與工件的放電間隙頻繁發(fā)生變化，電極與工件間不斷發(fā)生火花放電，從而實(shí)現(xiàn)放電沉積。 極性效應(yīng)在電火花放電加工過(guò)程中，無(wú)論是正極還是負(fù)極，都會(huì)受到不同程度的電蝕。這種單純由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。因此，當(dāng)采用窄脈沖、精加工時(shí)應(yīng)選用正極性加工；當(dāng)采用長(zhǎng)脈沖、粗加工時(shí)，應(yīng)采用負(fù)極性加工，此時(shí)可得到較高的蝕除速度和較低的電極損耗。從提高加工生產(chǎn)率和減小工具損耗的角度來(lái)看，極性效應(yīng)愈顯著愈好，故在電火花加工中必須充分利用。當(dāng)用交變的脈沖電流加工時(shí)，單個(gè)脈沖的極性效應(yīng)便相互抵消，增加了工具的損耗，因此，電火花加工一般采用單向脈沖電源。 電火花加工中電極損耗分析與解決措施電火花在整個(gè)加工過(guò)程中要受到各種干擾因素的影響, 這些干擾因素直接或間接地影響著加工質(zhì)量。在電火花加工過(guò)程中電極損耗分為絕對(duì)損耗和相對(duì)損耗。造成電極損耗的原因有：小面積精加工，加工件結(jié)構(gòu)尺寸偏小，加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電極裝夾不當(dāng)?shù)纫蛩亍Ｒ虼藶榱藴p少電極的損耗一般有以下方法：（1）有效排除電蝕物（2）電極材料和加工參數(shù)的合理選用（3）提高加工技能和安全操作意念等等。電火花加工電極損耗和變形是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。為了降低電極損耗程度, 減少變形, 除了充分利用放電過(guò)程的極性效應(yīng)和吸附效應(yīng)外, 同時(shí)也要選用適宜的電極材料, 并且在實(shí)際的加工過(guò)程中要根據(jù)具體的加工對(duì)象實(shí)施一定的加工技巧和選擇合適的加工參數(shù)。 電火花加工的發(fā)展趨勢(shì)電火花線切割加工技術(shù)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里間都是采用精規(guī)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行一次切割成型,其切割速度與加工表面質(zhì)量之間存在著一定的矛盾。中國(guó)特有的高速走絲電火花線切割機(jī)長(zhǎng)期存在的加工質(zhì)量問題, 可以采用多次切割工藝來(lái)解決?，F(xiàn)目前中速走絲電火花線切割機(jī)是一種價(jià)格較低, 加工精度、粗糙度、加工效率介于高速走絲與慢走絲的一種機(jī)床,具有很好的發(fā)展前景。電化學(xué)加工是利用電化學(xué)反應(yīng)（或稱電化學(xué)腐蝕）對(duì)金屬材料進(jìn)行加工的方法。與機(jī)械加工相比，電化學(xué)加工不受材料硬度、韌性的限制，已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。常用的電化學(xué)加工有電解加工、電磨削、電化學(xué)拋光、電鍍、電刻蝕和電解冶煉等。近期,電化學(xué)加工工藝技術(shù)研究涉及的方向主要集中在超純水電解加工、微細(xì)加工、加工間隙的檢測(cè)與控制、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域。 電解加工的優(yōu)缺點(diǎn)（1）加工范圍廣不受金屬材料本身力學(xué)性能的限制（2）電解加工的生產(chǎn)效率高（3）可以達(dá)到較好的表面粗糙度（4）加工過(guò)程中陰極工具在理論上不會(huì)損耗（5）加工過(guò)程中沒有切削力可以不會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形。但是任何一種加工方式都有它的弊端，在電化學(xué)加工過(guò)程中也有缺點(diǎn)和其局限性：（1）不易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性（2）電極工具的設(shè)計(jì)和修正比較麻煩（3）電極加工的附屬設(shè)備較多。（4）電解產(chǎn)物需要進(jìn)行妥善的處理，否則將污染環(huán)境。 未來(lái)展望近階段,電解加工的研究重點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域主要會(huì)集中在以下幾個(gè)方向:(1)電化學(xué)微精加工的深入研究電化學(xué)加工技術(shù)具有加工機(jī)理的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)以及在微精甚至在納米加工領(lǐng)域進(jìn)一步研究探索的空間,但還必須在自身工藝規(guī)律認(rèn)識(shí)和完善的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。具體應(yīng)關(guān)注: ①進(jìn)一步完善硬件系統(tǒng),如微進(jìn)給系統(tǒng)及微控工作臺(tái)的性能及可靠性的提升。加工過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)與適應(yīng)控制研發(fā)的深化。②微精加工機(jī)理的研究，尤其是中、高頻率脈沖電流條件下,微精加工電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等方面的深入研究。(2)脈沖電源的深化研發(fā)微秒級(jí)脈沖電源的工程化完善以及在工業(yè)領(lǐng)域的大力推廣應(yīng)用。納秒級(jí)脈沖電源、群脈沖電源、逆變式脈沖電源的性能完善。(3)理論成果向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。諸如加工間隙的檢測(cè)與控制、陰極數(shù)字化設(shè)計(jì)、電解加工過(guò)程的模擬與仿真等均是電化學(xué)加工的關(guān)鍵技術(shù),不能僅僅在各種基金支持下獲得理論成果即束之高閣,而應(yīng)盡快由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移。聚焦離子束技術(shù)是一種集形貌觀測(cè)、定位制樣、成分分析、薄膜淀積和無(wú)掩膜刻蝕各過(guò)程于一身的新型微納加工技術(shù)。離子束納米加工,具有傳統(tǒng)加工方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)而逐漸成為新一代精加工方法，在微納米加工、操縱以及器件的研制等方面具有重要應(yīng)用。納米測(cè)量學(xué)在納米科技中起著信息采集和分析的不可替代的重要作用,納米加工是納米尺度制造業(yè)的核心,發(fā)展納米測(cè)量學(xué)和納米加工的一個(gè)重要方法就是電子束與離子束技術(shù)。超聲加工是利用超聲頻作小振幅振動(dòng)的工具，并通過(guò)它與工件之間游離于液體中的磨料對(duì)被加工表面的捶擊作用，使工件材料表面逐步破碎的特種加工。超聲加工常用于穿孔、切割、焊接、套料和拋光。其加工原理是超聲波發(fā)生器將工頻交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩，換能器將超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動(dòng)，通過(guò)振幅擴(kuò)大棒（變幅桿）使固定在變幅桿端部的工具振產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，迫使磨料懸浮液高速地不斷撞擊、拋磨被加工表面使工件成型。超聲加工的主要特點(diǎn)：不受材料是否導(dǎo)電的限制；工具對(duì)工件的宏觀作用力小、熱影響小，因而可加工薄壁、窄縫和薄片工件；被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或強(qiáng)度、韌性越大則越難加工；由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度應(yīng)比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低于工件材料；可以與其他多種加工方法結(jié)合應(yīng)用，如超聲振動(dòng)切削、超聲電火花加工和超聲電解加工等。 高效超聲波光整技術(shù)原理高效超聲波光整技術(shù)是利用超聲波振動(dòng)冷壓加工原理。它是將一臺(tái)高效超聲波表面光整設(shè)備裝于車床刀架上，利用工件的回轉(zhuǎn)，磨頭對(duì)零件表面作高頻率短促的往復(fù)振動(dòng)沖擊運(yùn)動(dòng)，以一定的沖擊力敲擊被加工表面的加工方法。其冷壓加工是充分利用金屬的塑性，使零件的表面層金屬在外力作用下產(chǎn)生細(xì)微塑性殘余變形，從而達(dá)到改變其表面性能，形狀和尺寸的目的?？焖俪尚渭夹g(shù)的基本原理是基于“離散—堆積”的成形方法, 借助三維CAD 軟件, 或用實(shí)體反求方法采集得到有關(guān)原型或零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)和材料的組合信息, 從而獲得目標(biāo)原型的概念并以此建立數(shù)字化描述CAD 模型, 之后經(jīng)過(guò)一定的轉(zhuǎn)換或修改, 將三維虛擬實(shí)體表面轉(zhuǎn)換為用一系列三角面片逼近的表面, 生成面片文件, 再按虛擬三維實(shí)體某一方向?qū)AD 模型離散化, 分解成具有一定厚度的層片文件, 由三維輪廓轉(zhuǎn)換為近似的二維輪廓, 然后根據(jù)不同的快速成形工藝對(duì)文件進(jìn)行處理, 對(duì)層片文件進(jìn)行檢驗(yàn)或修正并生成正確的數(shù)控加工代碼, 通過(guò)專用的CAM 系統(tǒng)控制材料有規(guī)律地、精確地疊加起來(lái)(堆積)而成一個(gè)三維實(shí)體制件,快速成形技術(shù)的成形方法多達(dá)十余種,目前應(yīng)用較多的有立體光固化法，選擇性激光燒結(jié)、分層實(shí)體制造、熔積成形等。這些工藝方法都是在材料疊加成形的原理基礎(chǔ)上,結(jié)合材料的物理化學(xué)特性和先進(jìn)的工藝方法而形成的,它與其他學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)。 快速成形技術(shù)特點(diǎn):(1)制造快速(2)技術(shù)高度密集(3)自由成形制造(4)制造過(guò)程高柔度性(5)可選材料的廣泛性(6)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域(7)突出的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 快速成形制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)最近隨著新材料技術(shù)、新工藝及信息網(wǎng)絡(luò)化等方面的進(jìn)步，許多新快速成型制造技術(shù)不斷涌現(xiàn)并應(yīng)用在各領(lǐng)域，主要出現(xiàn)在快速模具，納米制造、仿生制造和集成制造等領(lǐng)域。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)切割技術(shù)的需求越來(lái)越大,對(duì)切割質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。水射流都已成為新型的切割加工方法之一。水射流切割分為純水射流切割和磨料水射流切割兩種。純水射流切割是以純水作為能量載體, 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,噴嘴磨損慢, 但切割能力差。磨料水射流切割以水和磨料的混合液作為能量載體, 切割能力強(qiáng),能切割幾乎所有的材料,其卓越的應(yīng)用效果越來(lái)越被人們液中放電成形加工：它是利用液電效應(yīng)對(duì)金屬進(jìn)行沖壓成形的工藝方法。當(dāng)高壓脈沖放電在液體中發(fā)生時(shí)，液體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆炸，其沖擊壓力可達(dá)102～104M Pa，這就是所謂的液電效應(yīng)，也叫電水錘效應(yīng)。該法具有成形速度高，可用于高強(qiáng)高硬的金屬材料；工件回彈小，加工精度高；能同時(shí)完成拉伸、沖孔、剪切、壓印、翻邊等多種工序等優(yōu)點(diǎn)。該法適合形狀復(fù)雜及高強(qiáng)高硬金屬工件的沖壓成形。液電沖壓成形法在國(guó)外的機(jī)械加工行業(yè)中已有應(yīng)用，并已有這種成形設(shè)備的系列產(chǎn)品面世。為進(jìn)一步提高特種加工技術(shù)水平及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍, 當(dāng)前特種加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn):1)采用自動(dòng)化技術(shù)。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)特種加工設(shè)備的控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,使加工設(shè)備向自動(dòng)化、柔性化方向發(fā)展, 這是當(dāng)前特種加工技術(shù)的主要發(fā)展方向。2)趨向精密化研究。高新技術(shù)的發(fā)展促使高新技術(shù)產(chǎn)品向超精密化與小型化方向發(fā)展, 對(duì)產(chǎn)品零件的精度與表面粗糙度提出更嚴(yán)格的要求。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì), 特種加工的精密化研究已引起人們的高度重視, 3)開發(fā)新工藝方法及復(fù)合工藝。為適應(yīng)產(chǎn)品的高技術(shù)性能要求與新型材料的加工要求, 需要不斷開發(fā)新工藝方法, 包括微細(xì)加工和復(fù)合加工, 尤其是質(zhì)量高、效率高、經(jīng)濟(jì)型的復(fù)合加工, 如工程陶瓷、復(fù)合材料以及聚晶金剛石等。特種加工技術(shù)涵蓋了機(jī)械、材料等技術(shù),是一門綜合的科學(xué)加工技術(shù)其發(fā)展異常迅速。加工尺度的微細(xì)化,加工方法的復(fù)合化和加工過(guò)程的自動(dòng)化,已成為特種加工技術(shù)研究發(fā)展的熱點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展, 特種加工必將不斷完善和迅速發(fā)展, 特種加工必將成為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代制造工業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。參考文獻(xiàn): [ 1 ] [M ].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社, 2003.[ 2 ] [M ].北京:高等教育出版社, 2001.[ 3 ] [ M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005 [ 4 ] [ M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002 [ 5 ] [ J ].電氣制造, 2006(3).[ 6 ] 華林, [J ].機(jī)械制造, 1996(2).[ 7 ] 薛勝雄, [J ].流體機(jī)械, 1999(1).