目录
1 精密与特种加工的产生背景 1
2 精密与特种加工的特点及其对机械制造领域的影响 2
3 精密与特种加工的方法及分类 5
3.1 加工成形的原理 5
3.2 加工方法机理 7
3.3 精密与特种加工技术的地位和作用 10
4 精密加工与特种加工的一些具体方面 12
4.1 金刚石刀具精密切削加工 12
4.2 电火花加工 13
4.3 电化学加工 14
4.4 激光加工 15
4.5 超声波加工 15
4.6 电子束和离于束加工 15
4.6.1 电子束加工 15
4.6.2 离子束加工 16
4.7 超高压水射流切割 16
4.8 其他精密与特种加工技术 17
精密与特种加工技术歧视的反义词
1 精密与特种加工的产生背景
先进制造技术的特点 制造技术的发展已经有几千年的历史,从石器时代、铜器时代、铁器时代到现代的高分子
塑料时代;从手工制作、机器制作到现代的智能控制自动化制作:同时,从一般精度加工、精密加工到现代的超精密加工及纳米加工,代表了当前先进制造技术发展的重要方向。
由于现代科学技术的迅猛发展,机械工业、电子工业、航空航天工业、化学工业等,尤其是国防工业部门,要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、大功率、小型化方向发展,以及在高温、高压、重载荷或腐蚀环境下长期可靠地工作。为了适应这些要求,各种新结构、新材料和复杂形状的精密零件大量出现。其结构和形状越来越复杂,材料的性能越来越强韧,对精度要求越来越高,对加工表面粗糙度和完整性要求越来越严格,使机械制造面临着一系列严峻的任务:
1)解决各种难切削材料的加工问题。如硬质合金、钛台金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。
2)解决各种特殊复杂型面的加上问题。如喷气涡轮机叶片、整体涡轮、发动机机匣、锻压模等的立体成型表面,各种冲模、冷拔模等特殊断面的型孔,饱管内、喷油嘴,喷
丝头上的小孔、窄缝等的加工。
3)解决各种超精密、光整零件的加工问题。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、精密光学透镜、激光核聚变用的曲面镜、高灵敏度的红外传感器等零件的精细表面加工,形状和尺寸精度要求在0.1m以上,表面粗糙度要求在0.01m以上。
4)特殊零件的加工问题。如大规模集成电路、光盘基片、复印机和打印机的感光鼓、微型机械和机器人零件、细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。
要解决上述一系列问题,仅仅依据传统的切削加工方法很难实现,有些根本无法实现。在生产的迫切需求下,人们通过各种渠道,借助于多种能量形式,不断研究和探索新的加工方法。精密和特种加工技术就是在这种环境和条件下产生和发展起来的。
日前,精密与特种加上已经成为制造领域不可缺少的重要方面,在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用。
2 精密与特种加工的特点及其对机械制造领域的影响
炸鸡翅的做法精密与特种加工是一门多学科的综合高级技术,要获得高精度和高质量的加工表面,不仅要考虑加工方法本身,而且涉及被加工的工件材料、加上设备及工艺装备、检测方法、工作环境和人的技艺水平等等。精密与特种加工技术与系统论、方法论、汁算机技术、信息技术、传感器技术、数字控制技术的结合,促成了精密与特种加工系统工程的形成。
精密加工的范畴包括微细加工、光整加工和精整加工等,与特种加工关系密切。
特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法(NTM,Non-Traditional Maching),它们与传统切削加工的不同特点主要有;①不是主要依靠机械能,而是主要用其他的能量(如电能、热能、光能、声能以及化学能等)去除工件材料;②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度,有些情况下,例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中,根本不需要使用任何工具;⑦在加工过程中,工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用,工件不承受机械力,特别适合于精密加工低刚度零件。
由于具有上述持点,就总体而言,特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料,而且特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件,
同时。有些方法还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级(预警等级原子级)的加工。
特种加工技术不仅可以采取单独的加工方法.更可以采用复合加工的方法。近年来复合加工的方法发展迅速,应用十分广泛。目前,许多精密加工和超精密加工力法采用了激光加工、电子束加工、离子束加工等特种加工工艺.开辟了精密加工和超精密加工的新途径,一些高硬度、高脆性的难加工材料,例如淬火钢、硬质合金、陶瓷、石英、金刚石等等,一些刚度差、加工中易变形的零件、例如薄壁零件、弹性零件等等,在精密加工和超精密加工时.特种加工已经成为必要的手段,甚至是惟一的手段,形成了精密特种加工技术。
当前,虽然传统加工方法仍占有较大的比例,是主要的加工手段,应该重视并进—步发展。但由于特种加工的迅速兴起,不仅出现了许多新的加工机理,而见出现了各种复合加工技术,将几种加工方法融合在一起,发挥各自所长,相辅相成,具有很大的潜力,因而提高了加工精度、表面质量和加工效率,并且扩大了加工应用范围。
由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用,已经引起了机械制造领域内的许
秋天第一杯奶茶文案怎么写多变革。例如对材料的可加工性、工艺路线的安排、新产品的试制过程、产品零件结构设计、零件结构工艺性好坏的衡量标准等产生了一系列的影响:
(1)提高了材料的可加工性 一般情况下认为金刚石、硬质合金、淬火钢、石英、玻璃、陶瓷等是很难加工的。现在已经广泛采用的金刚石、聚晶金刚石、聚晶立方氯化硼等制造的刀具、工具、拉丝模等等,可以采用电火花、电解、激光等多种方法来加工。工件材料的可加工性不再与其硬度、强度、韧性、脆性等有直接的关系。对于电火花、线切割等加工技术而言,淬火钢比未淬火钢更容易加工。
(2)改变了零件的典型工艺路线 在传统的加工领域,除磨削加工以外,其他的切削加工、成型加工等都必须安排在淬火热处理上序之前,这是工艺人员不可违反的工艺准则。精密与特种加工技术的出现,改变了这种一成不变的程序格式。由于基本上不受工件材料硬度的影响,而且为了免除加工后再引起淬火热处理变形,一般都是先淬火处理而后加工。最为典型的是:电火花纹切割加工、电火花成型加工、电解加工等都必须先进行淬火处理后再加工。
精密与特种加工的出现还对以往工序的“分散”和“集中’’引起了影响。以加工齿轮、连杆等
型腔锻模为例,由于精密与特种加工过程中没有显著的机械作用力,机床、夹具、工具的强度、刚度不是主要矛盾,即使是较大的、复杂的加工表面,往往使用一个复杂工具、简单的运动轨迹,经过一次安装、一道工序加工出来,工序比较集中。
(3)大大缩短新产品试制周期 试制新产品时,采用精密与特种加工技术可以直接加工出各种标准和非标准直齿轮,微型电动机定子、转子硅钢片,各种变压器铁心,各种特殊、复杂的二次曲面体零件,可以省去设计和制造相应的刀具、夹具、量具、模具以及二次工具,大大缩短新产品的试制周期。
(4)对产品零件的结构设计产生很大的影响 例如为了减少应力集中.花键孔、轴以及炮的齿根部分最好做成小圆角,但拉削加工时刀齿做成圆角对排屑不利,容易磨损,刀齿只能设计与制造成清棱清角的齿根。而采用电解加工技术时,由于存在尖角变圆的现象,非采用小四角的齿根不可。各种复杂冲模,例如山形硅钢片冲模,以往由于难以制造,经常采用镶拼式结构,现在采用电火花、线切割加工技术后.即使是埂质合金的模具或刀具,也可以制成整体式结构。喷气发动机涡轮也由于电解加工技术的出现可以采用整体式结构。
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(5)对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响 以往普遍认为方孔、小孔、弯孔、窄缝等是工艺性差的典型,是设计人员和工艺人员非常“忌讳”的,有的甚至是机械结构的“禁区”。对于电火花穿孔加工、电火花线切割加工来说,加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。喷油嘴小孔,喷丝头小异形孔,涡轮叶片上大量的小冷却深孔、窄缝,静压轴承和静压导轨的内油囊型腔等等,采用电火花加工技术以后都变难为易了。过去淬火处理以前忘了钻定位销扎、铣槽等工艺,淬火处理后这种工件只能报废,现在则可以用电火花打孔、切槽等进行补救。相反,现在有时为了避免淬火处理产生开裂、变形等缺陷,故意把钻孔、开槽等工艺安排在淬火处理之后,使工艺路线安排更为灵活。
3 精密与特种加工的方法及分类
3.1 加工成形的原理
精密与特种加工从加工成形的原理和特点来分类,可以分为去除加工、结合加工、变形加工三大类。
去除加工又称为分离加工,是从工件上去除多余的材料,例如金刚石刀具精密车削、精密磨削、电火花加工、电解加工等。
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