特种加工：认知与应用

7.1.1.1　任务描述

图7-1所示分别为冲裁模的凸凹模图形，表7-1所示为卡箍落料模凹模零件特点，采用常规的机械加工方法难度大或根本无法加工，只有采用特殊的加工方法和工艺加以解决。特种加工是直接利用电能、热能、光能、化学能、电化学能、声能等进行加工的工艺方法。试分析特种加工与传统切削加工方法相比其加工机理的不同。

图7-1　数字冲裁模的凸凹模图形

表7-1　卡箍落料模凹模特点

7.1.1.2　学习目标

1.知识目标

（1）掌握特种加工方法与传统加工的区别；

（2）掌握典型特种加工方法的特点。

2.能力目标

（1）能理解特种加工方法的原理；

（2）能理解特种加工方法在一些特殊加工中的应用。

3.素养素质目标

（1）培养勤于思考及分析问题的意识；

（2）培养创新意识；

（3）培养发散思维意识。

7.1.1.3　重难点

1.重点

特种加工的认知。

2.难点

特种加工技术在实际生产中的应用。

7.1.1.4　相关知识链接

随着科学技术、工业生产的发展及各种新兴产业的涌现，工业产品内涵和外延都在扩大；正向着高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化、环保（绿色）化及人本化的方向发展，制造技术本身也应适应这些新的要求而发展，传统机械制造技术和工艺方法面临着更多、更新、更难的问题，主要体现在以下几个方面：

（1）新型材料及传统的难加工材料，如碳素纤维增强复合材料、工业陶瓷、硬质合金、钛合金、耐热钢、镍合金、钨钼合金、不锈钢、金刚石、宝石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性、耐高温的金属或非金属材料的加工；

（2）各种特殊复杂表面，如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣和锻压模的立体成形表面，各种冲模冷拔模上特殊断面的异形孔，炮管内膛线，喷油器、棚网、喷丝头上的小孔、窄缝及特殊用途的弯孔等的加工；

（3）各种超精、光整或具有特殊要求的零件，如对表面质量和精度要求很高的航天、航空陀螺仪，伺服阀，以及细长轴、薄壁零件、弹性组件等低刚度零件的加工。

上述工艺问题仅仅依靠传统的切削加工方法很难甚至根本无法解决，特种加工就是在这种前提条件下产生和发展起来的。特种加工不是采用常规的刀具或磨具对工件进行切削加工，而是直接利用电能、电化学能、声能或光能等能量，或选择几种能量的复合形式对材料进行加工。特种加工是指切削加工以外的一些新的加工方法。特种加工与传统切削加工的不同点如下：

（1）主要依靠机械能以外的能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料，多数属于“熔溶加工”的范畴；

（2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度，即能做到“以柔克刚”；

（3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力；

（4）主运动的速度一般都较低，理论上，某些方法可能成为“纳米加工”的重要手段；

（5）加工后的表面边缘无毛刺残留，微观形貌“圆滑”。

常见的特种加工方法主要有电火花成形加工、电火花线切割加工、电铸加工、电解加工、超声加工和化学加工等。(www.xing528.com)

7.1.1.5　任务实施

7.1.1.5.1　学生分组

学生分组表7-1

7.1.1.5.2　完成任务工单

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　71152-1　

引导问题：

（1）谈谈你对特种加工技术的认识。

（2）简述特种加工技术在国防、航空等产业的作用。

（3）简述特种加工技术和常规加工技术的区别。

7.1.1.5.3　合作探究

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　71153-1　

引导问题：

（1）小组讨论，教师参与，确定任务工作单 71152-1 的最优答案，并检讨自己存在的不足。

（2）每组推荐一个小组长，进行汇报。根据汇报情况，再次检讨自己的不足。

7.1.1.6　评价反馈

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　7116-1　

自我检测表

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　7116-2　

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号：______________　检索号：　7116-3　

小组间互评表

二维码7-1

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　7116-4　

任务完成情况评价表

二维码7-2