从外加工拓展到内加工——加工成形技术的一个新的发展动向

从古至今,人类所采用的各种制造工艺中,加工工具都是处在被加工材料的外部,都是从材料的表面或表层开始加工,逐步逼近最终的成形表面。现在,人们开始研究将“加工工具”置入被加工材料内部,让加工能量直接用于形成零件的新表面。将这类新颖的加工方式称为“内加工”,而将沿袭至今的传统加工方式称为“外加工”。从外加工拓展到内加工,使人类的加工成形工艺从二维表面进入三维空间,极大地提高了零件的成形能力。反映了在内加工方面的认识和研究成果,并阐述其发展前景。     

块状纳米材料的精密加工技术的研究

探讨了纳米材料的块状成形技术，对成形后的块状Fe,Co,Ni和Al纳米材料磨削加工，研磨加工，磨削力，磨削热及加工表面粗糙度进行了实验研究，同时进行了纳米块状材料的显微硬度分析，金相分析及扫描隧道显微镜图像分析，这些研究对纳米材料的成形，精密加工提供了实验数据。     

脉冲电流电解加工

电解加工就是利用金属在电解液中可以发生阳极溶解的原理,对工件加工成形的一种工艺方法,下面将电解加工及其应用加以介绍。 一、电解加工的优点 (1)在简单的直线运动进给下,用成形的阴极能加工出复杂的三维型腔、型面或型孔,如锻模、叶片和花键孔等。 (2)可加工各种金属材料,与被加工材料的硬     

冲压设备的合理使用——两种特殊产品的冲压加工

随着市场竞争的加剧，有效地提高生产效率和材料利用率、减少浪费、降低成本是越来越重要的课题。在金属加工中，冲压成形是效率和材料利用率最高的加工方式之一，因此越来越多的产品正从其他加工方式向冲压方式转变。但并不是所有产品和材料都适合于冲压成形，因此冲压行业一直致力于扩大冲压设备加工范围，并取得了一定的成果。下面就以两种特殊产品冲压成形工艺的开发为例，介绍设备的合理利用。     

切削效率提高5倍的超声波加工机床——Hermann Sauer/Deckel maho公司在硬质脆性材料加工上的突破

1 新材料的引入促进加工方法的变化 所有技术部门都在进行新材料试用研究，并已进入实用化阶段。工业用陶瓷、光学玻璃、硬质合金等高性能材料具备优越的特性。然而，这些难切削材料的精确成形加工，对于制造技术来说是一个极困难的问题。将超声波技术和先进的机床技术相结合，德国的Hermann Sauer公司和Deckel Maho公司为此提供了最好的解决对策。     

利用电磁力进行高精度加工的方法

这一设计是有关利用电磁力对管材等被加工毛坯材料进行加工的方法。右图所示为这一设计应用实例中的电磁成形装置纵断面图。将被加工毛坯材料放置在成形用模与产生电磁力的线圈之间,线圈通电以后(原文为“通过线圈放电”,拟误。译注),由该电磁力对被加工材料在成形金属模中进行表面的挤压加工。这种材料加工方法的特点是:由于磁通     

电化学机械精准光整加工技术研究

介绍了该研究组近年来在电化学机械精准光整加工技术研究方面的工作进展情况,包括：光整过程中同时完成形状成形的光整与成形复合加工技术;同时改善零件精密度和表面形貌的跨尺度精确成形加工技术;保证精密度条件下改善表面形貌的自由曲面零件手持式工具光整加工技术。研究工作表明：通过合理优化电化学机械加工工艺系统结构和参数,对于齿轮、轴承等规则表面零件,可以实现同时改善零件精度和表面几何形貌;对于非规则表面零件,可以在保证零件精密度条件下改善零件表面几何形貌。     

PCD和PCBN刀具的刃磨加工

一次性完成所有加工需求增加 一次装卡完成PCD和PCBN刀具的所有加工这个过程包括粗加工和精磨加工。粗加工一般使用EDM机床蚀除定量的材料；精磨则修复被EDM加工损伤的刀具最外面一层的表面结构。加工过程中的在线测量系统保证了刀具在磨削过程中能够以受控的方式获得最终尺寸。所有的这些操作都在同一次装卡中完成。这样能够节省时间，并保证加工精度。     

成型孔表面加工运动学分析基础

分析了机械零件上加工成型孔时所需的表面成形运动，为进一步深入研究和开发成型孔加工方法提供了理论基础。     

硬质合金的电解磨削镜面加工试验

电解磨削加工优于机械研磨、电解抛光和电解磨料复合加工，适用于内外国磨削、平面磨削、成形磨削。尤其对硬质含金、高速钢、不锈钢、钛合金、镍合金、纯铁等高强度、高硬度、热敏性和磁性等难加工材料的工件表面，可将粗磨、精磨、镜面加工连续进行，将加工前粗糙度为Ra63～1．6μm的工件表面直接电解磨削至Rao.025Pm以下的镜面。本文介绍硬质含金的电解磨削镜面加工试验。一、试验实例1．试件材料、尺寸及初始粗糙度试件材料为国产YT15硬质合金，被磨平面尺寸为20×60（mm2）（厚10．5mm），初始表面粗糙度为Ra1．6μm。2磨床、磨轮及…     

非圆齿轮齿面加工余量匀化工艺研究与实现

针对非圆齿轮加工中,由齿坯节曲线曲率变化所引起的分次进刀过程中齿面加工余量分布不均的问题,提出一种匀化非圆齿轮齿面加工余量的工艺方法。以非圆齿轮插削工艺为研究对象,基于插齿加工原理,对齿面加工余量分布不均的成因进行了分析;在此基础上建立了非圆齿轮匀化工艺插削联动模型,通过实时调整插刀与齿坯的几何位置关系,实现了非圆齿轮齿面加工余量的匀化;开发了非圆齿轮插齿CAM系统,利用CAM系统对齿面加工余量匀化工艺进行了仿真验证,仿真结果表明,所提工艺方法正确、可行;将匀化工艺集成到自主开发的齿轮加工数控系统中,进行了非圆齿轮插削加工试验,试验结果表明,所提工艺方法能够有效匀化齿面加工余量;对加工出的非圆齿轮齿面进行了三维形貌检测,检测结果表明,所提工艺方法能够显著提高非圆齿轮的加工精度与表面质量。     

Atomic bit machining by energy beam processes

Energy beam processes have an important role in atomic bit processing because they are capable of supplying the high level of specific processing energy necessary at the atomic level. Several applications of such processes to fabrication of electronic, optical and mechanical components are given, and future prospects of the energy beam processes for atomic bit machining are examined.     

四连杆门座机象鼻梁制作工艺改进

象鼻梁是四连杆门座机变幅机构的重要组成部分。传统制作方法是整体制作后,整体刮面、镗孔,机加工工作量较大,生产周期长。通过滑轮侧板等小组加工、孔留余量、结构保证开档尺寸、焊后镗孔等工艺方法改进后,加工周期缩短、工作量大大减少,机加工成本仅为原制作方法的30%。     

长钢管的大变形量镦粗工艺及模具设计

针对长钢管大变形量镦压加工难等问题,开展了镦压工艺计算与设计,建立了钢管的高径比、镦压变形量与镦压质量之间的关系。在镦压工艺和模具设计上对坯料可能产生的失稳和制品内、外径保证问题进行了评价,并进行了镦压试验,提出了解决因长钢管大变形量镦压而导致失稳倾向和制品易折叠的镦压加工方法,规定了模具工作过程及注意事项。研究结果表明,长钢管接受镦压加工时,若其高径比和镦压总变形量大大超过镦压加工规范时,采取两次镦压、在毛坯内径中加装芯棒和在外径外部设计模圈及对坯料进行酸洗、磷化、浸涂固体润滑剂等技术,可以有效地解决长钢管大变形量镦压加工难的问题。     

A study on trimming of aluminum autobody sheet and development of a new robust process eliminating burrs and slivers

Small pieces of metal are generated during trimming of automotive body panels. Commonly referred to as slivers, these pieces can be imprinted into the surface of stamped panels. This may require metalfinish of every stamped exterior panel. The objective of the paper is to study the influence of trimming conditions on quality of trimmed surface and to modify the trimming process to eliminate slivers and burrs from trimmed surface. This objective is being accomplished through numerical simulation of the blank fracture and experimental study of trimmed surface formation. Suggested solution includes two measures: (1) building an elastic support of the offal eliminating bending of the part of the blank being trimmed off; (2) creating the preference of crack propagation from the lower shearing edge by machining a small radius on the upper shearing edge.     

A new rapid manufacturing process for multi-face high-speed machining

High-speed machining is known as one of the most effective rapid prototyping and/or manufacturing (RPM) processes that provides the various machining materials with excellent quality and dimensional accuracy. However, the high-speed machining process is not suitable for the rapid realization of 3D-shaped product because a considerable amount of time is required for the work piece fixturing process. High-speed rapid prototyping (HisRP), a new type of RPM technology, will be presented in this paper. The proposed HisRP has been developed using a combination of a multi-face high-speed machining process and a flexible fixturing technique. Low melting point metal alloys are used to hold the work piece during multi-face machining. An automatic set-up device, mounted and fixed to the work table, has also been developed to guarantee positional accuracy during a series of multi-face machining operations. This set-up device is expected to be beneficial for successive multi-face high-speed machining of working materials, for example for two-face or four-face machining. The proposed HisRP process has been shown to be a useful method for manufacturing 3D metal products with reduced lead time.     

刀尖圆弧半径对编制数控车床加工程序的影响

刀尖圆弧半径对数控车床加工零件的精度有很大影响,如果只按零件的加工形状编制加工程序,则有时零件不合格,特别是在加工带有锥面和圆弧的零件时,常常相差较大。本文介绍了在编制数控车床加工程序时如何弥补车刀圆弧半径对零件尺寸精度影响的方法。     

浅谈真空电子束焊接在齿轮加工中的应用

电子束焊接作为一种新型的焊接工艺在齿轮加工中得到越来越广泛的应用,在某公司双联齿轮加工中,由于产品结构限制,过去只能采用插齿工艺,采用插齿工艺加工效率低,加工质量差,而且对插刀的损耗大;目前采用电子束焊接后,可以将双联齿轮分开,分别滚剃齿加工后,然后焊接在一起,提高了加工效率,保证了产品质量,而且大大降低了生产成本。     

Optimization of modern machining processes using advanced optimization techniques: a review

Thorough literature review of various modern machining processes is presented in this paper. The main focus is kept on the optimization aspects of various parameters of the modern machining processes and hence only such research works are included in this work in which the use of advanced optimization techniques were involved. The review period considered is from the year 2006 to 2012. Various modern machining processes considered in this work are electric discharge machining, abrasive jet machining, ultrasonic machining, electrochemical machining, laser beam machining, micro-machining, nano-finishing and various hybrid and modified versions of these processes. The review work on such a large scale was not attempted earlier by considering many processes at a time, and hence, this review work may become the ready information at one place and it may be very useful to the subsequent researchers to decide their direction of research.     

轴承圈加热切削加工表面质量研究

针对轴承圈易出现疲劳破坏的问题,提出采用预加热硬态切削加工轴承圈外表面的方法。普通硬态切削和预加热硬态切削试验结果表明,将工件内圈预先加热到160℃进行硬态切削加工,有助于减小加工表面的粗糙度,由于内圈加热减小了轴承圈内外表面的温度差,故加工后的表面残余应力显著减小,其值可达-50MPa,加工得到的表面纹理清晰,形貌光滑、规整,刀具进给运动轨迹清晰;加热切削得到的是均匀的锯齿形切屑,并且切屑形态呈螺旋状,与普通硬态切削相比,加热切削过程较为平稳,说明加热切削可获得良好的表面完整性,且不会引来额外的加工硬化。