摘 要:文章首先對微細切削加工的技術類型進行介紹,并對技術發(fā)展需求做出簡要論述。其次從微機械制造不同階段進行探討,幫助讀者了解不同技術工藝中需要注意的要點內(nèi)容,以及可能影響到所加工零件精準度的隱患因素,以便在技術上不斷的進步提升。
關鍵詞:微機械;微細切削;便攜式工廠
微機械制造在各行各業(yè)中應用廣泛,隨著機械加工技術水平不斷的發(fā)展進步,目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過車床來生產(chǎn)精細零件的目標,并且工作任務完成時間也能夠控制在合理范圍內(nèi)。在生產(chǎn)加工階段,計算機作為控制裝置得到了有效應用,使用過程中能夠解決大量的生產(chǎn)加工問題。例如在一些精密電子元件生產(chǎn)環(huán)節(jié),對零件的規(guī)格尺寸都有嚴格要求,任何一個生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差零件都無法使用,因此對技術要求十分嚴格。下面將針對維系切削生產(chǎn)技術在機械制造中的應用進行探討,幫助讀者明確技術應用的要點內(nèi)容。
1 微細車削
精細車削技術最初由日本提出研究,并將成果應用在加工生產(chǎn)中。所生產(chǎn)出的機械加工車床代替了人工作業(yè)人員,在加工效率上也有明顯提升,可以加工普通車床所生產(chǎn)零件的1/500規(guī)格的零部件,為工業(yè)生產(chǎn)提供技術支持,也為微細技術的進一步研究提供穩(wěn)定的技術保障。
2 微細鉆削
微細鉆削能夠?qū)π∮?.5毫米的孔進行處理,對精密的電子零件加工效果比較好,并且不會出現(xiàn)零件變形的問題,使用期間也能夠更好的解決尺寸精準度誤差現(xiàn)象。鐘表加工時會有很多細小的零件,應用該種技術后易于按照設計圖在指定位置鉆孔,在后續(xù)的生產(chǎn)加工工藝中將零件組裝在一起,能夠滿足使用需求。技術實現(xiàn)的關鍵是對鉆頭進行選擇,硬度與尺寸都要與使用階段保持一致,一旦發(fā)現(xiàn)影響使用安全性的問題后,可以在正式生產(chǎn)加工前對鉆頭進行更換,將孔的直徑控制在與設計方案一致的尺寸內(nèi)。鉆頭生產(chǎn)過程十分精密,為方便讀者進一步了解,可以觀察圖1中的過程。圖2為具體加工流程。
圖1 鉆頭形狀
圖2 用WEDG技術制成的微細鉆頭的工藝過程
刀面要保持平準度,并且前刀面與后刀面之間的角度也要合理控制,發(fā)現(xiàn)參數(shù)誤差及時調(diào)整,這樣才能夠保障使用階段的安全性,生產(chǎn)出能夠達到微細標準的鉆頭產(chǎn)品。生產(chǎn)制造任務需要在機床上進行,這樣更方便對精準度進行控制。
3 微細銑削
目前常用的微細設備中,長度規(guī)格能夠達到170毫米,寬度也相同,生產(chǎn)加工階段的運行功率可以控制在36W。運用期間會消耗一定量的電能,在高效運轉(zhuǎn)下快速完成加工任務。設備制造期間采用切削技術,器械的硬度比較大,與其他金屬材料相比較,刀片的硬度更大,因此能夠在短時間內(nèi)完成切割任務,刀片制作期間還要考慮每次使用的磨損問題,這樣才能夠避免對使用穩(wěn)定性造成影響,生產(chǎn)任務也能更高效的完成。
生產(chǎn)環(huán)節(jié)選用自動化控制體系,這樣會更加高效的完成任務,減少了生產(chǎn)階段的原料損耗量。產(chǎn)品加工質(zhì)量與切割的速度也有很大關系,對于相同的切割原料,如果能夠?qū)⑺俣瓤刂圃诓煌瑯藴氏?,對刀具的磨損程度也不相同,因此在加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,還需要對切割速度進行具體設置,以免影響到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量安全性。有了確定的研究方向后,可以重點對設備進行改進,以提升使用穩(wěn)定性為目標。
4 微細沖壓
適當?shù)氖┘訅毫δ軌蛱嵘⒓毤庸どa(chǎn)效率,但壓力控制難度也比較大,一旦超出了安全范圍很容易造成零件變形或者損壞,不利于生產(chǎn)加工任務高效進行?,F(xiàn)階段針對沖壓技術已經(jīng)足夠完善,可以解決使用安全問題,在加工過程中還能夠?qū)α慵鸬奖Wo作用,針對形變等問題有很好的促進效果。
材料成型對加工環(huán)節(jié)的溫度也有很大要求,微細技術設計研究階段,對沖壓的產(chǎn)生形式進行主要研究對象,如果生產(chǎn)加工原材料為塑料材料,要結(jié)合降溫措施來進行,將溫度控制在材料承受范圍內(nèi),這樣便不會發(fā)生形變。生產(chǎn)期間更便于控制微細加工零件的質(zhì)量。目前國內(nèi)外已經(jīng)有很多技術人員對該項工藝進行深入研究,為微細加工環(huán)節(jié)提供技術保障。所應用的材料也在不斷進步,滿足使用需求的同時,使用時間也有限制,不容易損壞。
5 便攜式工廠
加工環(huán)節(jié)精準度得到保障后,更重要的是針對設備的便攜性展開研究,判斷是否更方便移動,這樣所生產(chǎn)的設備自重更小,能夠滿足使用階段的需求,生產(chǎn)環(huán)節(jié)中會將不必要的結(jié)構(gòu)去除,在保障正常使用的情況下盡可能減輕自重與體積。
6 結(jié)束語
加工設備的小型化的確帶來很多優(yōu)點,如減少了能量消耗,熱變形誤差,提高了響應速度等。雖然采用切削方法進行微細加工取得了進展,但是,這些方法也存在著本身難以克服的缺點,例如:加工時存在切削力,不能加工比刀具硬的材料;工件小,切削速度低,限制了表面質(zhì)量的提高等。微細切削技術與其它加工技術相互融合,可以克服這些缺點,從而進一步提高微細加工的微細程度和擴大工藝范圍。微細切削技術在微小型三維實體結(jié)構(gòu)、致動器的制作上有其獨到之處,且其批量制作可以通過模具加工、電鑄、注塑等方法實現(xiàn)。微型機械的加工不僅在向三維復雜形狀的制作發(fā)展,同時也在向更高加工精度和更小尺度推進。
參考文獻
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作者簡介:楊振,2009年7月畢業(yè)于哈爾濱理工大學,2009年9月參加工作,現(xiàn)任職于哈爾濱電氣動力裝備有限公司工藝部,工藝工程師。