精密加工應(yīng)用

　　1.精密成型加工的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用  
　　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(dá)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(jì)劃”，目的是使鍛造這一重要工藝實(shí)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(jì)算機(jī)控制旋壓、塑變和剪切成形機(jī)械、超塑成型／擴(kuò)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(qiáng)力旋壓成型工藝”、“難變形材料超塑成形工藝”、“先進(jìn)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(jī)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(shí)，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(dá)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(jī)床為中心的生產(chǎn)形態(tài)，進(jìn)行孔加工時(shí)，也大都采用加工中心、CNC電加工機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備，高速、高精度鉆削加工已提上議事日程。無論哪個(gè)領(lǐng)域的孔加工，實(shí)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(jìn)入高速高精度化的加工時(shí)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(jī)制作所在加工鑄鐵時(shí)，即采用了陶瓷涂層鉆頭。在加工鋁合金等有色材料時(shí)，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(jìn)行精密加工外，還可采用鏜削和鉸削等方式對孔進(jìn)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(jìn)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(xì)形狀及高精度加工技術(shù)的迅速發(fā)展。其中，微細(xì)孔加工技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用尤其引人注目。微細(xì)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(jìn)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(dòng)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(dòng)切削模式，其中包括研究機(jī)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(shí)現(xiàn)直徑更小的微小深孔加工，加工精度會(huì)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(diǎn)，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(qiáng)或增韌處理等。典型結(jié)構(gòu)如：儀表零件、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、燃料貯箱、發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)算機(jī)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(qiáng)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(bǔ)、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(zhǔn)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(zhǔn)化夾具。標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shí)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(jìn)行拋光作業(yè)的復(fù)雜曲面的精密加工。可降低零件表面粗糙度值，省去手工拋光工序，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(shí)。
　　c.搖動(dòng)加工方法  
　　電火花加工復(fù)雜型腔時(shí)，可根據(jù)被加工部位的搖動(dòng)圖形、搖動(dòng)量的形狀及精度的要求,選用電極不斷搖動(dòng)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(shí)現(xiàn)小間隙放電條件下的穩(wěn)定加工。 
2d.多軸聯(lián)動(dòng)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(dòng)電火花加工技術(shù)取得了長足的進(jìn)步。模具企業(yè)采用多軸聯(lián)動(dòng)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(dòng)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(jì)，也可進(jìn)行斜向多軸聯(lián)動(dòng)加工。采用多軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)與多種直線運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)組合成多種復(fù)合運(yùn)動(dòng)方式，可適應(yīng)不同種類工件的加工要求，擴(kuò)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(jì)的精密加工技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(dá)±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(jìn)加工技術(shù)和工藝方法，可達(dá)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(jī)、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(jì)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(gè)環(huán)節(jié)，通過模擬人類專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動(dòng)，在制造過程中系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵(lì)能自動(dòng)調(diào)整其參數(shù)，以達(dá)到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。新型數(shù)控電火花機(jī)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(jì)算機(jī)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(dòng)選擇使加工效率達(dá)到最高的加工條件；自動(dòng)監(jiān)控加工過程，實(shí)現(xiàn)最穩(wěn)定的加工過程的控制技術(shù)。采用人機(jī)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(dòng)創(chuàng)建加工程序，選用最佳加工條件組合來進(jìn)行加工。在線自動(dòng)監(jiān)測、調(diào)整加工過程，實(shí)現(xiàn)加工過程。