摘要：現階段，先進制造技術不斷發展，作為先進制造技術中的重要的一部分，特種加工對制造業的作用日益重要。作者在本文中著重介紹了特種加工技術對社會發展的作用，并且對什么是特種加工、特種加工的方法、種類以及發展趨勢等做了概要描述。從而更加突出顯示了特種加工在現代社會發展過程中的重要地位，大力發展特種加工的必要性。

關鍵詞：特種加工 社會發展 作用  先進制造技術

前言：

       什么是特種加工技術：特種加工技術是直接借助電能、熱能、聲能、光能、電化學能、化學能以及特殊機械能等多種能量或其復合施加在工件的被加工部位上以實現材料切除的加工方法，從而實現材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等的非傳統加工方法統稱為特種加工。與傳統機械加工方法相比具有許多獨到之處：

       1) 加工范圍不受材料物理、機械性能的限制，能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬以及非金屬材料。

       2) 易于加工復雜型面、微細表面以及柔性零件。

       3) 易獲得良好的表面質量，熱應力、殘余應力、冷作硬化、熱影響區等均比較小。

       4) 各種加工方法易復合形成新工藝方法，便于推廣應用。

1 .特種加工產生背景

       20世紀50年代以來，航空航天工業、核能工業、電子工業以及汽車工業的迅速發展，科學技術的突飛猛進，眾多產品均要求具備很高的強度重量比與性能價格比，有些產品則要求在高溫、高壓、高速或腐蝕環境下長期而可靠地工作。為適應這一要求，各種新結構、新材料與復雜的精密零件大量出現，其結構形狀愈來愈復雜，材料性能愈來愈強韌，精度要求愈來愈高，表面完整性愈來愈嚴格……而使機械制造部門面臨一系列嚴峻的任務，為此，必須解決以下一些加工技術問題：

       1.1 各種難切削材料的加工問題  如硬質合金、鈦合金、淬火鋼、金剛石、寶石、石英以及鍺、硅等各種高硬度、高強度、高韌性、高脆性的金屬及非金屬材料的加工。

       1.2 各種特殊復雜表面的加工問題  如噴氣渦輪機葉片、整體渦輪、發動機匣、鍛壓模和注射模的立體成形表面，噴油嘴、柵網、噴絲頭上的小孔、窄縫等的加工。

       1.3 各種超精、光整或具有特殊要求的零件的加工問題  如對表面質量和精度要求很高的航空航天陀螺儀、伺服閥，以及細長軸、薄壁零件、彈性元件等低剛度零件的加工。

       在生產的迫切需求下，人們通過各種渠道，借助于多種能量形式，探求新的工藝途徑，于是各種沖破傳統加工方法的束縛，不斷地探索、尋求新的加工方法，于是一種本質上區別于傳統加工的特種加工便應運而生。目前，特種加工技術已成為機械制造技術中不可缺少的一個組成部分。

2 .發展過程

       特種加工技術的發展可以追溯到20世紀50年代。20世紀以來，科學技術發展到了一個嶄新階段，特別是在新技術革命浪潮推動下，生產和科學技術的發展更為迅速。在許多工業部門特別是國防工業部門，高技術產品要求向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率和小型化方向發展，對材料的要求越來越來高。相應地涌現出大量的具有高熔點、高強度、高硬度、高脆性和高純度等特殊性能的材料。為了滿足高技術產品的高性能要求，零件的結構形狀愈來愈復雜，對精度、表面粗糙度和表面質量的特殊要求愈來愈高，特別是對表面完整性提出了更加嚴格的要求。

       50年代以來，航空航天技術迅猛發展，高性能的航空產品要求具有很高的強度重量比和性能價格比，而且要求在高溫、高壓、高速、大載荷和強腐蝕等苛刻的條件下長期而可靠的工作。飛機、航空發動機、航空電子及儀表設備以及其他高技術武器裝備的工作條件隨著性能的提高而不斷惡化。為此高性能的飛機、航空發動機等高新武器裝備，必須不斷發展和采用新結構和新材料。現代高性能的飛機和航空發動機上大量采用了鈦合金、復合材料、粉末冶金和定向凝固高溫合金材料。在高性能 戰斗機上鈦合金用量已經達到30%以上如F-22戰斗機鈦合金用量已經達到36%、碳纖維增強樹脂基復合材料用量達到25%，而且先進復合材料的用量在先進戰斗機上有不斷增加的趨勢。預計到2000年的高性能航空發動機的結構材料中超級合金、粉末冶金和定向凝固合金的結構重量約占55%，復合材料用量約占20%，鈦合金重量約占10%高強度結構鋼用量占15%，陶瓷材料占2%。航空發動機的熱端部件將繼續發展高溫高強高韌合金特別是各向異性的超級耐熱合金、熱障陶瓷涂層材料、陶瓷結構材料。渦輪葉片已廣泛采用定向凝固、單晶合金、快速凝固合金、粉末冶金合金和陶瓷材料；正在研制陶瓷和陶瓷基復合材料的渦輪葉片。為了提高和確保現代飛機和航空發動機的性能、可靠性和嚴格的質量要求采用了大量的新型結構。如根據高性能航空發動機對結構效率的要求，發動機的結構發生了重大變化，大量采用整體結構、蜂窩結構、鈑金焊接結構和復雜的冷卻結構。推重比20發動機將采用整體鼓筒式全復合材料壓氣機轉子結構，以減輕結構重量；上述新材料和新結構的大量采用使得高性能飛機、航空發動機等現代武器裝備的可加工性和可生產性急劇惡化，對制造技術提出更加苛刻的要求。

       許多新型材料和新型結構采用常規加工方法是難以加工甚至是根本無法加工的。為此必須解決：①難加工材料的加工；②復雜型面的加工；③高精密表面的加工(微米級、納米級精度；表面粗糙度Ra≤0.01μm)；④特殊要求零件的加工(壁厚≤0.1mm薄壁和彈性零件等)。20世紀50年代以來國外工業界通過各種渠道，借助各種能量形式，探尋新的加工途徑，相繼推出了多種與傳統加工方法截然不同的新型的特種加工方法，如電火花加工、電解加工、化學加工、超聲波加工以及高能束加工等。20世紀70年代以來，以激光、電子束、離子束等高能束流為能源的特種加工技術獲得了迅速發展和廣泛應用。目前以高能束流為能源的特種加工技術和數控精密電加工技術已成為航空產品制造技術群中不可缺少的分支。在難加工材料、復雜型面、精密表面、低剛度零件及模具加工等領域中已成為關鍵制造技術。特種加工技術的發展和擴大應用大大促進了航空產品的發展，使一些先進的高性能飛機、發動機和機載設備的制造和生產得到可靠的保證。國內外經驗表明，沒有先進的特種加工技術，現代高性能航空產品難以制造和生產。因此先進的特種加工技術的開發和應用是與現代航空技術的發展息息相關，國內外對此項技術的發展和應用給予了高度重視。

3.結論

       因此特種加工的產生極大的促進了航空航天工業、核能工業、電子工業以及汽車工業的發展。而航空航天工業、核能工業、電子工業以及汽車工業則在20世紀對人類的發展起了不可替代的作用。可以這樣說特種加工不僅僅是改變了機加工的形式而且極大地促進了人類的發展。

       可以預見，隨著科學技術和現代工業的發展，特種加工必將不斷完善和迅速發展，反過來又必將推動科學技術和現代工業的發展，并發揮愈來愈重要的作用。

參考文獻

1．  高長水等編寫現代工程訓練教程《特種加工》     東南大學出版社      2001年

2．孔慶華，《特種加工》                          同濟大學出版社      1998年