精密加工應(yīng)用
發(fā)布日期:2015-12-23 蘭生客服中心 瀏覽:13471
精密鑄造成形、精密模壓成形、塑性加工、薄板精密成形技術(shù)在工業(yè)發(fā)達國家受到高度重視,并投入大量資金優(yōu)先發(fā)展。70年代美國空軍主持制訂“鍛造工藝現(xiàn)代化計劃”,目的是使鍛造這一重要工藝實現(xiàn)現(xiàn)代化,更多地使用CAD/CAM,使新鍛件的制造周期減少75%。1992年,美國國防部提出了“軍用關(guān)鍵技術(shù)清單”,其中包含了等壓成型工藝、數(shù)控計算機控制旋壓、塑變和剪切成形機械、超塑成型/擴散連接工藝、液壓延伸成型工藝等精密塑性成型工藝。國外近年來還發(fā)展了以航空航天產(chǎn)品為應(yīng)用對象的“大型模鍛件的鍛造及葉片精鍛工藝”、“快速凝固粉末層壓工藝”、“大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件強力旋壓成型工藝”、“難變形材料超塑成形工藝”、“先進材料(如金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等)成形工藝”等。我國的超塑成形技術(shù)在航天航空及機械行業(yè)也有應(yīng)用,如航天工業(yè)中的衛(wèi)星部件、導(dǎo)彈和火箭氣瓶等,采用超塑成形法制造偵察衛(wèi)星的欽合金回收艙。與此同時,還基本上掌握了鋅、銅、鋁、欽合金的超塑成形工藝,最小成形厚度可達0.3mm,形狀也較復(fù)雜。此外,國外已廣泛應(yīng)用精密模壓成形技術(shù)制造武器。常用的精密模壓成形技術(shù),如閉塞式鍛造、采用分流原理的精密成形及等溫成形等國外已用于軍工生產(chǎn)。目前,精密模壓技術(shù)在我國應(yīng)用還較少,精度也較差,國外精度為±0.05—0.10mm,我國為±0.1—0.25mm。
2.孔加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用
近年來,汽車、模具零部件、金屬加工大都采用以CNC機床為中心的生產(chǎn)形態(tài),進行孔加工時,也大都采用加工中心、CNC電加工機床等先進設(shè)備,高速、高精度鉆削加工已提上議事日程。無論哪個領(lǐng)域的孔加工,實現(xiàn)高精度和高速化都是取得用戶訂單的重要競爭手段。
近年來,隨著高速銑削的出現(xiàn),以銑削刀具為中心的切削加工正在進入高速高精度化的加工時期。在孔加工作業(yè)中,目前仍大量使用高速鋼麻花鉆,但各企業(yè)之間在孔加工精度和加工效率方面已逐漸拉開了差距。高速切削鉆頭的材料以陶瓷涂層硬質(zhì)合金為主,如MAZAK公司和森精機制作所在加工鑄鐵時,即采用了陶瓷涂層鉆頭。在加工鋁合金等有色材料時,可采用金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆頭、DLC涂層硬質(zhì)合金鉆頭或帶金剛石燒結(jié)體刀齒的鉆頭。高速高精度孔加工除采用CNC切削方式對孔進行精密加工外,還可采用鏜削和鉸削等方式對孔進行高精度加工。隨著加工中心主軸的高速化,已可采用鏜削工具對孔進行高速精密加工。
隨著IT相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,近年來,光學(xué)和電子工業(yè)所用裝置的零部件產(chǎn)品的需求急速增長,這種增長刺激了微細形狀及高精度加工技術(shù)的迅速發(fā)展。其中,微細孔加工技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用尤其引人注目。微細孔加工早已在印刷電路板等加工中加以應(yīng)用,包括鋼材在內(nèi)的多種被加工材料,均可用鉆頭進行小直徑加工。目前,小直徑孔加工中,利用鉆頭切削的直徑最小可至φ50μm左右。小于φ50μm的孔則多采用電加工來完成。為了抑制毛刺的產(chǎn)生,許多研究者提出可采用超聲波振動切削的方式。目前,正在探索一種應(yīng)用范圍廣而且工藝合理的超聲波振動切削模式,其中包括研究機床的適應(yīng)特性等內(nèi)容。隨著這些問題的順利解決,今后可望更好地實現(xiàn)直徑更小的微小深孔加工,加工精度會更高。
3.特種熱處理的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用
特種熱處理工藝是國防工業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵制造技術(shù)之一。真空熱處理以其特有的無污梁、無氧化、工件變形小和適用范圍廣等優(yōu)點,廣泛用于航空航天結(jié)構(gòu)件處理,如齒輪結(jié)構(gòu)件表面滲碳或滲氮,導(dǎo)彈和航天器各種合金或鋼件的去應(yīng)力、增強或增韌處理等。典型結(jié)構(gòu)如:儀表零件、傳動結(jié)構(gòu)、燃料貯箱、發(fā)動機殼體等;美國熱處理爐約有50%以上為真空熱處理爐。真空熱處理爐已廣泛采用了計算機控制,目前已發(fā)展到真空化學(xué)熱處理和真空氣淬熱處理,包括高壓真空氣淬、高流率真空氣淬和高壓高流率真空氣淬技術(shù)等。另外,激光熱處理技術(shù)在國外已廣泛用于航空、航天、電子、儀表等領(lǐng)域,如各種復(fù)雜表面件、微型構(gòu)件、需局部強化處理構(gòu)件、微型電子器件、大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)和修補、精密光學(xué)元件、精密測量元件等。
4.數(shù)控電火花加工新工藝的應(yīng)用
a.標(biāo)準化夾具數(shù)控電火花加工為保證極高的重復(fù)定位精度且不降低加工效率,采用快速裝夾的標(biāo)準化夾具。標(biāo)準化夾具,是一種快速精密定位的工藝方法,它的使用大大減少了數(shù)控電火花加工過程中的裝夾定位時間,有效地提升了企業(yè)的競爭力。目前有瑞士的EROWA和瑞典的3R裝置可實現(xiàn)快速精密定位。
b.混粉加工方法
在放電加工液內(nèi)混入粉末添加劑,以高速獲得光澤面的加工方法稱之為混粉加工。該方法主要應(yīng)用于復(fù)雜模具型腔,尤其是不便于進行拋光作業(yè)的復(fù)雜曲面的精密加工?山档土慵砻娲植诙戎担∪ナ止伖夤ば,提高零件的使用性能(如壽命、耐磨性、耐腐蝕性、脫模性等);旆奂庸ぜ夹g(shù)的發(fā)展,使精密型腔模具鏡面加工成為現(xiàn)實。
c.搖動加工方法
電火花加工復(fù)雜型腔時,可根據(jù)被加工部位的搖動圖形、搖動量的形狀及精度的要求,選用電極不斷搖動的方法,獲得側(cè)面與底面更均勻的表面粗糙度,更容易控制加工尺寸,實現(xiàn)小間隙放電條件下的穩(wěn)定加工。
2d.多軸聯(lián)動加工方法
近年來,隨著模具工業(yè)和IT技術(shù)的發(fā)展,多軸聯(lián)動電火花加工技術(shù)取得了長足的進步。模具企業(yè)采用多軸聯(lián)動的方法來提高加工性能,如清角部位在加工可行的情況下采用X、Y、Z三軸聯(lián)動的方法,即斜向加工,避免了因加工部位面積小而發(fā)生放電不穩(wěn)定的現(xiàn)象。模具潛伏式膠口的加工通過對電極斜度裝夾定位的設(shè)計,也可進行斜向多軸聯(lián)動加工。采用多軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)與多種直線運動協(xié)調(diào)組合成多種復(fù)合運動方式,可適應(yīng)不同種類工件的加工要求,擴大數(shù)控電火花加工的加工范圍,提高其在精密加工方面的比較優(yōu)勢和技術(shù)效益。
精密及超精密加工-發(fā)展趨勢
精密加工趨勢
面向21世紀的精密加工技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面:
a.精密化
精密加工的核心主要體現(xiàn)在對尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。當(dāng)前精密電火花加工的精度已有全面提高,尺寸加工要求可達±2-3μm、底面拐角R值可小于0.03mm,最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3μm。通過采用一系列先進加工技術(shù)和工藝方法,可達到鏡面加工效果且能夠成功地完成微型接插件、IC塑封、手機、CD盒等高精密模具部位的電火花加工。
b.智能化
智能化是而向21世紀制造技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),通過模擬人類專家的智能活動,取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動,在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài),在受到外界干擾或內(nèi)部激勵能自動調(diào)整其參數(shù),以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。新型數(shù)控電火花機床采用了模糊控制技術(shù)和專家系統(tǒng)智能控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)是由計算機監(jiān)測來判定電火花加工間隙的狀態(tài),在保持穩(wěn)定電弧的范圍內(nèi)自動選擇使加工效率達到最高的加工條件;自動監(jiān)控加工過程,實現(xiàn)最穩(wěn)定的加工過程的控制技術(shù)。采用人機對話方式的專家系統(tǒng),根據(jù)加工的條件、要求,合理輸入設(shè)定值后便能自動創(chuàng)建加工程序,選用最佳加工條件組合來進行加工。在線自動監(jiān)測、調(diào)整加工過程,實現(xiàn)加工過程。
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