复杂曲面微小零件的微细切削工艺研究

微小零件由于尺寸微小、结构复杂、加工精度高,所以对加工工艺的要求极高。微细切削是微细加工技术中效率较高、工件材料适用范围很广的加工方法,在微小零件的加工工艺研究中特别重要。主要阐述了微细切削加工设备及刀具系统配置、微细加工的特点及工艺要求、复杂曲面微细切削加工刀具和参数的选择、复杂曲面微细切削加工的实际加工等问题,通过采用合理的加工工艺和走刀路线,可以实现微小型零件的高精度加工,满足微小产品的需求。     

利用工装修正尺寸精度

1．零件难点分析 我们承接加工的产品中，曾遇到一个这样的零件加工，见图1： 这个零件的关键尺寸是必须保证外圆直径与4-φ3．2mm的位置度在0．02mm内，与端面垂直度在0．02mm内，根据常规的加工方法，为了确保这两个关键尺寸，必须是先精加工好外圆尺寸，然后以外圆为基准来加工4-φ3．2mm。     

牧野铣刀开发出能切削微细形状的精密加工机

日本牧野铣刀制作所宣布开发出了适于切削微细形状的精密加工机“iQ300”。加工轨迹只有0．1mm的工件也能够高速稳定地切削。使用该设备可以降低加工成本,在自家工厂实现微细精密加工。     

切削深度对微细轴类零件加工精度影响的实验研究

金属切削过程中，不同的切削参数对零件的加工精度影响是不同的。通过车铣和车削两种加工方法的对比，重点研究了切削深度对微细轴类零件加工精度的影响问题。通过对实验结果的分析显示，车铣加工和车削加工微细轴时切削深度的变化对加工精度的影响很小，一般情况下可以忽略。     

微细轴切削加工特性分析

分别采用传统的车削方法和先进的车铣方法进行微细轴的切削加工试验,从切削方式、切削速度、切削力等9个方面对两种切削方法进行了比较。试验结果表明,车铣技术更适合于微细轴类零件的加工,它在改善微小型零件的切削状态、实现高速切削、降低切削力、延长刀具寿命、保证零件加工质量、提高加工效率等方面都具有明显优势,只要合理匹配车削主轴与铣削主轴的转速比,同时合理辅以其他切削用量,就可以加工出理想的微小型零件。     

基于车铣复合加工技术的微细丝杠切削研究

车铣复合加工技术能实现以铣代车或磨高速切削回转体零件。基于此技术的微细切削无论是在生产率还是在加工表面质量上,较其它加工技术而言,更适合于微细轴类零件和具有复杂型面的微小型零件的加工。通过微细车铣切削微细丝杠试验,从切削用量和加工质量及刀具磨损方面研究了车铣复合加工技术在解决微细丝杠加工中的应用。结果表明,基于车铣复合加工技术能够实现微细丝杠的高速切削。该技术非常适合于微细丝杠零件加工。     

车环形小圆弧槽装置

环形小圆弧槽的加工常用成形法,刀具制造简单,调整容易。但当圆弧半径稍大时,切削力大,特别是较大尺寸零件,圆弧槽中心直径尺寸大,产生的切削力矩大,致使零件加工系统刚性相对较差,易产生切削振动,零件表面粗糙度达不到要求,甚至无法加工。为此,设计了如下的装置进行加工,切削力小,尺寸精度和表面粗糙度容易达到要求。 一、加工零件实例 图1所示零件为轴承环,村料38CrMoAlA,环形槽精度和表面粗糙度要求较高,零件尺寸较大,加工时用压板压在车床花盘上,圆弧半径为R11.5mm,圆弧槽中心直径尺寸较大,成形法加工困难。     

电火花微孔加工技术的新发展（上）

1．前言 电火花微细加工主要是指模具、复杂零件的各种微孔、微细轴、狭窄沟槽（微小模数齿轮）等加工。     

高精度微孔镗削加工工艺的优化研究

为解决使用微细切削技术加工微小型孔时存在的钻削孔表面质量差、孔轴线偏斜等问题,将镗削加工方法应用到微小型孔的加工中。通过选取合适的镗削工艺参数,定性地建立了镗刀尺寸、进给速度、转速与表面质量、尺寸精度之间的关系,优化了镗削加工的工艺参数,极大地改善了微小型孔的表面质量与加工精度。在具有较高强度的3J33马氏体时效钢上对钻削出的Ф2.7 mm小孔进行了镗削加工试验,测量并分析了镗削孔表面粗糙度与尺寸数据。实验结果表明,微细孔镗削加工比钻削加工更能够保证零件的尺寸精度、形状精度,并得到更好的表面质量。     

微细钻头的应用

<正>微细钻头应用于多种领域,其使用条件如切削速度、进给量等,都需要专门的经验,不能简单地从标准钻头引伸得出。 所谓微细钻头,是指直径在2mm以内的麻花钻头。直径1～2mm的钻头在一定程度上可以移植大直径钻头的加工技术经验,但直径1mm以下的微细钻头,其切削状况不同于一般加工,而是发生了根本的变化。     

微细切削加工及相关技术

随着机械制造工业的发展,需要制造精度高(尺寸精度为微米级、形状精度为亚微米级)、表面粗糙度小(R_a0.04μm)零件的精密加工也愈来愈多。为此,用微细切削加工技术来解决高精度零件的最终加工工序,是机械制造技术发展一个必然趋势。 在微细切削加工中,应选择什么样的机器设备,使用什么样的切削工具,以及在什么样的工艺条件进行切削加工,才能加工出高精度的精密零件,本文就以微细切削加工及相关技术进行叙述。     

对称度单面尺寸公差的研究与经验公式推导

在产品零件的生产和工艺编排过程中,经常会遇到类似这样有对称度要求的工件,如图1所示： 为确保60-0.039mm和20-0.033mm的中心对称度在0．04mm以内,在完成60-0.039mm尺寸后,先去余料1,加工X尺寸合格后,再去余料2,最后在加工20-0.033mm尺寸的同时控制对称度在0．04mm以内。     

浅谈钢件高进给铣削

评价粗加工刀具的加工效率最重要因素是其金属去除率，而提高金属去除率最直接的方法是提高零件的加工进给量。通常来讲，在钢件加工中把每齿进给量Fz〉0．5mm的切削暂定义为高进给加工。     

实用技术与工艺装备——实用薄壁细长管加工新工艺

摘要：在自行研制的100kW超导电机中，有一个零件是气隙外管，其内径φ55．2^＋0.08＋0.03mm，外径为φ57．3^0.03 0mm和φ57．2^0.03 0mm（壁厚仅1mm），同轴度φ0．01mm，长360mm，是阶梯不锈钢薄壁管。该薄壁细长管加工十分困难。在研制中，采用数控立铣切削加工薄壁管内孔，再用自行开发研制的“灌沙式涨胎心轴”装夹后，用车削加工薄壁管的外圆。实际生产证明：该方法的工艺简单，工装简便，易于实施，可推广应用于薄壁细长管的切削加工。     

精密偏心深孔加工工艺

我们在承接外协任务中,就碰到需要加工高精度偏心深孔问题。经过实践,采用常规方法,成功地加工出了合格的零件。一、零件结构及技术要求图1是被加工零件简图。零件材料为40Cr调质,需要加工(?)16.6_0~(0.025)mm偏心孔,孔深463mm,表面粗糙度R_a0.8μm。孔轴心线对零件中心线平行度0.03mm,中心距38.83_0~(0.05)mm。因此,精密深孔的加工与保证偏心距的尺寸、形位公差就构成了此种零件特殊的工艺要求。     

基于尺度效应的介观尺度零件多工位制造误差建模与分析

针对介观尺度零件制造过程中的加工精度控制问题,提出包括尺寸误差传递模型、多元统计过程控制和误差源诊断的加工精度控制体系,为精密微小零件多工序数字化制造提供了技术基础。通过研究介观尺度零件的特点及其在切削加工中的特性,提出基于微细切削尺度效应的工件变形和刀具变形引起的加工误差模型,构建了介观尺度零件尺寸误差传递的状态空间模型;在此基础上提出集成尺寸误差模型和多元统计过程控制的质量监控策略以及基于协方差分析的误差源诊断方法,实现了对介观尺度零件加工误差的诊断与加工精度的控制。以不锈钢工件微细槽铣削加工为例,验证了模型的有效性和可行性。     

TC4钛合金微细铣削仿真与试验研究

钛合金由于其高的强度和耐热性、低的导热系数,在微细加工时若切削参数选择不合理容易导致切削力大、加工质量不稳定。在微细铣削加工中,由于刃口半径和尺寸效应的存在,选择合适的切削参数对于切削状态的改善有重要意义。通过仿真和试验对比分析,研究TC4钛合金在微细铣削过程中每齿进给量对切屑变形、铣削力和加工表面粗糙度的影响,以期为改善微细切削状态、提高加工表面质量提供合适的切削参数选择指导。结果表明,在使用刃口半径为2.05μm、刀具直径为1 mm的硬质合金铣刀对TC4钛合金进行微细铣削加工时,微细铣削TC4钛合金切削状态发生转变时所对应的临界每齿进给量为0.8μm/z;微细铣削时每齿进给量应大于此临界值。     

精密微切削加工系统的研制及结构动态特性分析

为了满足高精度微小零件的加工需要,设计并搭建一台三轴联动的精密微切削加工系统,机床的本体尺寸为400 mm×400 mm×500 mm,机床的运动空间尺寸为150 mm×150 mm×150 mm,采用伺服电机+滚珠丝杠+光栅尺的驱动方式,实现全闭环控制系统。利用CTAIA软件对精密微切削加工系统进行三维建模,利用有限元ANSYS Workbench软件对该系统进行动力学分析,获得模态与谐响应特性。研究了精密微切削加工系统的固有频率与振型,对其进行优化和改建。     

小型数控微细铣床的研制及铣削试验研究

总结了现有微小零件加工技术的局限性,阐述了微细铣削加工的优势,并自主构建了一台适于微小零件制造的小型三轴数控微细铣床,铣床本体尺寸为400mm×400mm×260mm,工作空间为50mm×50mm×50mm。介绍了组成微细铣床的六大子系统的性能,对微细铣床系统进行精度测试,该铣床的定位精度达到1μm,满足微细铣削加工的精度要求。使用硬铝LY12进行微直槽及薄壁、微同心圆槽的铣削加工试验。加工试验结果显示:该微细铣床已经具备加工介观尺度的高深宽比微小零件的能力。     

数控车床刀尖高度对零件加工精度的影响

卧式车床采用的加工方式是“切削→测量→再切削→再测量”的方式,零件精度通过反复的测量得以保证,而数控车床采用“对刀→加工”的方式,零件的精度主要靠对刀来保证。在卧式车床上加工零件,若刀尖点高度低于零件中心高,对加工零件的尺寸影响并不大,因为最终的尺寸是通过测量来保证的;而在数控车床加工中情况则不一样。本文就数控车床加工中刀尖点高度对零件加工精度的影响进行研究,分析刀尖点高度对零件尺寸精度和形状精度的影响。