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      淺談精密機械加工技術發展趨勢

      1、精密機械加工方法

      根據加工方法的機理和特點,精密機械加工可分為刀具切削加工、磨料加工、特種加工和復合加工四大類。隨著加工技術的發展,出現了許多新的加工機理,因此在精密加工,特別是在微細加工中,根據零件成形機理和特點,分為去除加工、結合加工和變形加工三大類。去除加工又稱為分離加工,是利用力、熱、電、光等加工方法從工件去除一部分材料,如切削、磨削、電加工等。結合加工是利用理化方法在工件表面上附著(沉積)、注入(滲入)、焊接一層不同材料,如電鍍、氣相沉積、氧化、滲碳、粘接、焊接等。變形加工是利用力、熱、分子運動等手段使工件產生變形,改變其尺寸、形狀和性能,如鑄造、鍛壓等??梢娂庸さ母拍钜淹黄苽鹘y的去除加工手段,具有堆積、生長、變形等特色,同時強調了表面處理,形成了表面加工技術。

      2、精密機械加工的內容

      精密機械加工的技術難度大,影響因素多,涉及面廣,投資強度大,產品個性強,其主要內容有以下五個方面:

      (1)加工機理。除傳統加工方法的精密化外,非傳統加工(特種加工方法發展迅速。當前傳統加工方法主要有金剛石刀具精密切剛盤剛石微粉砂輪精密磨削,精密高速切削和精密砂帶磨削等,非傳統加工方法主要有電子東離子束激光束等,高能束加工電火花電化學加工、光刻(刻蝕)等并出現了具有復合加工機理的電解研研究是精密和超精密加工的理論基礎和新技術的生長點。

      (2)被加工材料。精密機械加工的被加工材料在化學成分,物理力學性能,化學性能,加工性能上均有嚴格要求。應該質地均勻性能穩定、外部內部均無宏觀和微觀缺陷符合性能要求的被加工材料才能得到精密機械加工的預期效果。

      (3)加工設備和工藝裝備。精密機械加工應有高精度、高剛度、高穩定性和自動化的機床相應的金剛石刀具、立方氮化硼刀具、金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪及相應的高精度高剛度夾具等工藝裝備,才能保證加工質量。

      (4)檢測精密機械加工必須具備相應的檢測技術。形成加工和檢測一體化,對于精密機械加工的檢測有三種方式:離線檢測、在位檢測和在線檢測。

      (5)工作環境。精密機械加工要求在一定的環境下工作,才能達到在精度和表面質量上的技術參數。工作環境的條件主要有溫度、濕度、凈化防震等方面的要求,有噪聲、光、靜電、電磁放射線等方面的特殊要求。

      3、精密機械加工的技術和工藝優勢

      精密機械(切削)加工與無屑工藝相比,切削加工的優點首先在于,既有很高的材料切除率,又有良好的經濟性。例如與激光等離子加工工藝相比即如此。這是因為這種工藝目前只有供應很大的能量才能達到較高的材料切除率;另一方面,加工出的工件能否達到尺寸和形狀精度要求尚存問題。無屑壓力加工主要用于大批量生產,往往需要后序切削加工,以獲得最終合格的工件形狀。因此機械削工的主要優點是能使工件達到較高的精度。精密機械加工應用廣泛,特別是伴隨小批量生產發展趨勢,對工件的形狀和尺寸精度要求越來越高,為機械加工開辟了新的更加廣泛的領域。



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