高性能精密制造

高性能制造是高端装备和产品的关键零部件以性能精准保证为目标的几何和性能一体化制造,体现了由几何尺寸及公差要求为主的传统制造向高性能要求为主的先进制造的跃升。从制造的现状、需求和发展趋势出发,阐明了高性能零件的内涵、高性能制造的特点、面临的问题及其分类体系,并结合实例给予了深入分析和说明,为高端装备中一大批关键零部件的精密制造难题提供了可行的解决策略和途径。     

陶瓷精密加工表面完整性的研究进展

陶瓷加工表面完整性是衡量加工质量的重要指标,从以下几方面对陶瓷加工表面完整性的研究状况进行评述;残余应力的测试技术,磨削残余应力对零件性能的影响、磨削表面变质层、磨削表面性态以及陶瓷延性磨削和磨削表面粗糙度等,为陶瓷精密加工技术的深入研究提供基础。     

精密加工表面完整性的研究及其进展

对国内、外精密切削加工中表面完整性韵研究工作进行了系统的概述和分析,给出精密加工表面完整性的概念, 指出精密切削加工表面完整性领域研究工作的重点及发展的主要方向。针对我国目前的研究现状和水平,提出了系统 开展精密加工表面完整性研究的对策。     

高性能光学制造

聚变点火、同步辐射、光刻机、深空探测、侦察预警等高端装备要实现一系列前所未有的极端性能,并朝着多样化和复杂化的方向发展。强光元件、同步辐射反射镜、掩膜版和光刻物镜、深空探测X射线反射镜等关键光学元件是这些系统实现聚焦、极高能量输出、极高峰值功率、极端尺寸光束聚焦和纳米尺度精确图案转印等极端性能的关键。要实现这些高端装备的极端性能,对核心关键元件的光学制造提出了高精度、低损伤、低应力、洁净制造和功构一体等要求,要求实现的是多物理参数约束下的高性能。元件的性能不仅由设计约束,更受到制造水平的制约,传统的以提升精度为目标的光学制造方法面临挑战,亟待实现从高精度制造到高性能制造的跃升。高性能光学制造是指面向极端性能高端制造装备发展对材料/结构特殊、高功率/高能辐照、低缺陷和洁净制造等关键光学元件的制造需求,以服役性能精准调控为目标,通过高性能光学制造装备、工具、检测和工艺等方面的技术创新,制造特殊材料/结构或者极高功能的元件,可作业于极端性能服役环境的制造。将近年来国内外围绕光学元件和超精密零件高性能光学制造的工作进行初步凝练,总结高性能光学制造典型元件的特点、光学制造要求和光学制造技术,尝试...     

8620H高性能齿轮钢磨削加工表面完整性研究

8620H合金钢具有较高的硬度、耐磨性及良好的韧性等特性,被广泛应用于齿轮制造。使用平面磨头端磨8620H齿轮钢,通过单因素试验分析了不同磨削参数对8620H齿轮钢表面完整性的影响。研究表明：随着磨头转速的提高,磨削力降低,工件表面划痕减小,粗糙度降低;随着磨削深度的增加,磨削力及工件表面粗糙度增大;随着进给速度增大,磨削力增大,表面粗糙度降低。在不同磨削工艺参数下,8620H齿轮钢磨削加工后表面产生加工硬化,形成约40～60μm的硬化层。     

陶瓷球混合轴承中陶瓷球的高表面完整性精密加工

主要介绍了动压浮起平面研磨、浮动抛光、磁流体浮动抛光以及化学．机械抛光等陶瓷球的高表面完整性加工方法，不仅得到了理想的光滑表面，而且无加工变质层和表面损伤，满足了生产上对陶瓷球轴承的使用要求。     

高性能制造

随着应用空间的不断拓展和服役性能的不断提升,航空航天、能源动力、信息电子等领域对高端装备的需求迫切。这些高端装备以承载、传导、换能、隐身等性能的精准保证为主要制造目标,不仅性能要求高,且往往结构复杂、材料难加工、表面完整性或精度要求极高,制造难度极大。高性能制造是应对上述挑战,突破高端装备制造瓶颈的必然选择。从高端装备及其零件/部件/构件/器件(简称零件)的特点、制造要求和制造技术的现状出发,阐明了高性能制造的内涵、所需要探究的基础问题以及设计与制造环节的定量关联关系,建立了高性能制造的总体框架和模型表达形式,分析了高性能制造应注意的要素和应遵循的规律,给出了高性能制造的实现途径、关键技术和两个应用实例,并指出高性能制造是以性能为第一目标,设计、制造、使役等多参量关联关系建模为核心的科学、精准和最适宜的制造,也是数字化和可计算的制造,亦是以性能的精准保证为目标的性能与几何结构一体化制造。     

高性能精密制造方法及其研究进展

科学技术的迅猛发展,催生了高端装备与产品的不断涌现。然而,这些装备和产品的"高端"很大程度上要依靠一大批高性能的零件/部件/构件/器件(简称高性能零件)来保证。这些高性能零件以透波、密封、减阻、结构弹性和抗疲劳特性等物理性能为主要制造指标,不仅材料特殊,其表面也往往呈现精密复杂曲面、超高精度、跨尺度微纳复合结构或具有功能性表面层等几何特征和加工要求。高性能零件的性能受几何、物理等因素的耦合作用,采用传统工艺进行加工制造十分困难,难以满足该类零件的精密(含超精密)制造要求。从高性能零件的需求和应用出发,提出并阐明高性能零件的特点、分类及各自内涵。针对七类高性能零件,论述相关加工制造技术的研究现状、存在的难点和核心问题,指出可行的解决途径、突破方向和未来的发展趋势,为构造高性能零件加工制造理论、方法和工艺技术体系,解决高性能零件的精密制造难题,提供参考和依据。     

模具电火花加工表面完整性的研究

表面完整性包括加工的表面特征(粗糙度、波纹度,纹理等)和表面层的内部效应(微观组织变化,微观裂纹、硬度变化、残余应力、材质不均等等)。过去我们多注意机械加工的表面特征,公认它是决定表面质量的标准。大量的试验和工业生产数据表明:表面特征只是设计依据的一部分,而表面层的内部效应对材料性能的影响显著,这在零件的工作应力条件较恶劣的情况下运行时尤为重要。随着连续运行设备     

振动切削技术与零件加工表面完整性

论述了现代工业对零件加工表面完整性的要求 ,分析了零件加工表面完整性对零件使用性能的影响 ;讨论了振动切削的原理 ,指出振动切削是提高零件加工表面完整性的重要方法。     

超精密加工的技术基础和创新

主要叙述了当前超精密加工技术基础和关键技术,简述了当前的发展现状,并着重指出发展超精密加工技术必须要有创新的看法.     

高性能制造：设计与制造的协同机制

高性能制造,是由以几何精度为主的制造上升到以产品性能的精准保证为目标的制造,其作为推动我国装备制造业升级的引擎,以及引领传统制造理念提升的旗帜,对国家装备产业的发展具有十分重要的意义。高性能制造理论指出,传统的装备制造流程形成了设计、制造、服役等严格的上下游关系,一定程度上了推动了多任务协作能力,提高了装备制造的效率。然而,不容忽视的事实是,这种设计、制造的单向串行模式人为割裂了设计环节与制造环节的耦合作用,在提高制造效率的同时,亦不可避免地制约了高端装备性能的进一步提升。作为高性能制造理论的重要组成部分,针对上述设计、制造之间的耦合作用,展开了进一步的讨论。首次采用Karush-Kuhn-Tucker最优性条件,从数学角度定量定式的揭示了传统设计制造“不协同”的根源所在,并针对这些不足,给出串行、并行和循环模式的高性能制造解决方案和求解方法。为打破我国高端装备/零部件的高性能制造瓶颈,进一步推动我国高端装备高性能制造的发展提供了理论与技术参考。     

现代先进制造技术的趋势--精密与超精密

较为全面地阐述了现代先进制造技术在加工精度方面的现状，指出要真正实现超精密加工还需要作出的努力。     

机械零件表面质量的完整性概念浅谈

我国机械制造业的关键基础零部件与工业先进国家相比尚有较大差距,为数不少的国产零件,单从外观看就像是未加工完的半成品;而在可靠性与使用寿命方面的差距更明显,这种差距从技术层面来说,有原材料、热处理、加工设备、加工工艺等诸多原因。以零件精加工工艺＂微观表面质量＂方面做些分析探讨,介绍机械零件＂表面完整性＂的新概念和旨在实现＂表面完整性＂的新工艺：自由磨具光整加工技术。这种新工艺方法,不分工序、一次性、多方位完成超精加工和超净加工,可使零件表面获得微观质量的提高,以求高精度寿命。     

基于CAXA制造工程师曲面加工方法的比较

对于曲面加工,CAXA制造工程师可以采用多种加工方法,这些方法所产生的加工表面质量及加工效率存在着一定的差异。文章以球的表面为例,对CAXA制造工程师2004中的几种加工方法进行测试,并用该软件的仿真功能进行仿真加工,对其效果进行了比较和研究。     

高性能陶瓷材料的精密磨削新技术

本文对高性能陶瓷材料的精密磨削进行了探讨,并分别从材料的磨削性能、砂轮参数的选择、加工机床性能等方面分析和研究及其对磨削质量的影响。     

某微波器件精密制造技术研究

雷达产品所用微波器件具有结构复杂,精度要求高,成本高,多采用加工易变形的有色金属材料等特点,为了保证质量,在提高其设计的工艺性的同时,需要对其进行仔细的工艺设计和严格的制造过程控制.文中介绍了一种较复杂微波器件的精密制造技术,提出并讨论了其制造过程要点,重点分析了造成其加工变形的主要因素以及在变形控制方面采取的具体措施.实践证明所采用的制造技术是成功的,为类似问题的解决提供了有益的参考.     

激光加工成就精密制造——激光加工 日新月异

随着激光加工技术的不断进步以及工业化生产的不断升级,激光加工领域不断拓宽。精密激光正不断地替代和突破传统制造工艺,发展潜力巨大。目前全球已开发出多种激光加工技术,对于精度和结构复杂的产品,以及设计变化多、数量少的研发样品,可以用激光直接量产,省去模具的使用。比较成熟的激光应用技术包括：激光打标机、激光切割、激光钻孔、激光成形、激光焊接、激光表面处理以及激光划线等。     

清洁切削高温合金涂层刀具切削性能及加工表面完整性

针对高温合金高速干切削刀具磨损严重、加工表面质量差等突出问题,基于清洁切削技术,采用硬质合金涂层刀具进行高速铣削高温合金GH2132试验,研究干式切削、液氮不同喷射温度对涂层刀具切削性能以及加工表面完整性的影响规律,探究运用清洁切削高温合金来延长涂层刀具寿命和提高加工表面质量的可行性。研究表明：液氮低温切削GH2132时的切削合力随喷射温度的降低而增大,切削区温度在-150～-190℃喷射时已完全处于低温状态;随着液氮喷射温度的降低,刀具涂层剥落面积明显减小,且降低了黏结磨损和氧化磨损,在-150℃喷射条件下可获得较长的刀具寿命;加工表面粗糙度S_a在-30～-150℃喷射条件下获得较小值,随喷射温度的降低,加工硬化和残余拉应力分别增大和减小;与干式切削相比,液氮切削喷射温度在-150～-190℃下可显著延长涂层刀具寿命并提高加工表面质量。     

现代化机械设计制造工艺和精密加工技术

机械设计与制造在许多传统工业的发展中有十分重要的作用,推动了经济与科技的进步,值得在技术领域不断深挖和研究,提出更加精细化的加工技术。机械设计制造中最关键的环节就是加工过程,会直接影响产品的质量,研究人员应该关注如何在制造过程中使用精密加工技术,在加强产品质量的同时,还要提高生产作业效率,加强生产管理,使现代化机械设计制作有更好的发展。因此,本文将系统性地介绍精密加工技术的主要特点及其在机械设计中的主要应用。