淺談精密機械加工技術(shù)發(fā)展趨勢
1、精密機械加工方法
根據(jù)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(fù)合加工四大類。隨著加工技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多新的加工機理,因此在精密加工,特別是在微細(xì)加工中,根據(jù)零件成形機理和特點,分為去除加工、結(jié)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(jié)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(chǎn)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(tǒng)的去除加工手段,具有堆積、生長、變形等特色,同時強調(diào)了表面處理,形成了表面加工技術(shù)。
2、精密機械加工的內(nèi)容
精密機械加工的技術(shù)難度大,影響因素多,涉及面廣,投資強度大,產(chǎn)品個性強,其主要內(nèi)容有以下五個方面:
(1)加工機理。除傳統(tǒng)加工方法的精密化外,非傳統(tǒng)加工(特種加工方法發(fā)展迅速。當(dāng)前傳統(tǒng)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(tǒng)加工方法主要有電子?xùn)|離子束激光束等,高能束加工電火花電化學(xué)加工、光刻(刻蝕)等并出現(xiàn)了具有復(fù)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(chǔ)和新技術(shù)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(xué)成分,物理力學(xué)性能,化學(xué)性能,加工性能上均有嚴(yán)格要求。應(yīng)該質(zhì)地均勻性能穩(wěn)定、外部內(nèi)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(yù)期效果。
(3)加工設(shè)備和工藝裝備。精密機械加工應(yīng)有高精度、高剛度、高穩(wěn)定性和自動化的機床相應(yīng)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(yīng)的高精度高剛度夾具等工藝裝備,才能保證加工質(zhì)量。
(4)檢測精密機械加工必須具備相應(yīng)的檢測技術(shù)。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(huán)境。精密機械加工要求在一定的環(huán)境下工作,才能達到在精度和表面質(zhì)量上的技術(shù)參數(shù)。工作環(huán)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(shù)和工藝優(yōu)勢
精密機械(切削)加工與無屑工藝相比,切削加工的優(yōu)點首先在于,既有很高的材料切除率,又有良好的經(jīng)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(yīng)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(chǎn),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(yōu)點是能使工件達到較高的精度。精密機械加工應(yīng)用廣泛,特別是伴隨小批量生產(chǎn)發(fā)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(lǐng)域。