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目前的超精密加工,以不改變工件材料物理特性為前提,以獲得極限的形狀精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完整性(無(wú)或很少的表面損傷,包括微裂紋等缺陷、殘余應(yīng)力、組織變化)為目標(biāo)。
超精密加工的研究?jī)?nèi)容,即影響超精密加工精度的各種因素包括:超精密加工機(jī)理、被加工材料、超精密加工設(shè)備、超精密加工工具、超精密加工夾具、超精密加工的檢測(cè)與誤差補(bǔ)償、超精密加工環(huán)境(包括恒溫、隔振、潔凈控制等)和超精密加工工藝等。一直以來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞這些內(nèi)容展開(kāi)了系統(tǒng)的研究。
在機(jī)械加工領(lǐng)域中,某個(gè)歷史時(shí)期所能達(dá)到的加工精度的各種精密加工方法。
特點(diǎn):
(1) 相對(duì)性,隨時(shí)間的推移而變化;
(2) 不普及性、保密性;
(3) 屬于技術(shù);
(4) 與測(cè)量技術(shù)密切相關(guān);
(5) 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)。
精密機(jī)械加工是在嚴(yán)格控制的環(huán)境條件下,使用精密機(jī)床和精密量具和量?jī)x來(lái)實(shí)現(xiàn)的。加工精度達(dá)到和超過(guò) 0.1微米稱超精密機(jī)械加工。
在航空航天工業(yè)中,精密機(jī)械加工主要用于加工飛行器控制設(shè)備中的精密機(jī)械零件,如液壓和氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)中的精密配合件、陀螺儀的框架、殼體,氣浮、液浮軸承組件和浮子等。飛行器精密零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛度小、要求精度很高,而且難加工材料所占的比重較大。
精密加工的一般原則:
1、基準(zhǔn)
即先加工基準(zhǔn)面,零件在機(jī)械加工過(guò)程中,作為定位基準(zhǔn)的外表應(yīng)首先加工出來(lái),以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準(zhǔn)。
2、劃分加工階段
機(jī)械加工質(zhì)量請(qǐng)求高的外表,都劃分加工階段,一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。主要是為了保證加工質(zhì)量;有利于科學(xué)應(yīng)用設(shè)備;便于安排熱處理工序;以及便于時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。
3、先面后孔
對(duì)于箱體、支架和連桿等零件應(yīng)先加工平面后加工孔。這樣就可以以平面定位加工孔,保證平面和孔的位置精度,而且對(duì)平面上的孔的加工帶來(lái)方便。
4、光整加工
主要外表的光整加工,如研磨、珩磨、精磨、滾壓加工等,應(yīng)放在工藝路線末尾階段。擬定精密零件加工工藝路線的一般原則,精密零件加工工藝規(guī)程的制定,大體可分為兩個(gè)環(huán)節(jié)。首先是擬定零件加工的工藝路線,然后再確定每一道工序的工序尺寸、所用設(shè)備和工藝裝備以及切削規(guī)范、工時(shí)定額等。
機(jī)械加工的設(shè)計(jì)原則:
(1)所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量(或機(jī)器的裝配質(zhì)量),達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。
(2)應(yīng)使工藝過(guò)程有較高的生產(chǎn)率,使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)。
(3)設(shè)法降低制造成本
(4)注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證生產(chǎn)安全。
原始資料:
(1)產(chǎn)品裝配圖,零件圖。
(2)產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(3)產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。
(5)制造廠的生產(chǎn)條件,包括機(jī)床設(shè)備和工藝設(shè)備的規(guī)格、性能和現(xiàn)有的狀態(tài)、工人的技術(shù)水平、工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料。
(6)工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(7)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。
步驟內(nèi)容:
(1)分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。
(2)確定毛坯。
(3)擬定工藝路線,選擇定位基面。
(4)確定各工序所采用的設(shè)備。
(5)確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具。
(6)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
(7)確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸和公差。
(8)確定切削用量。
(9)確定工時(shí)定額。