江苏大学复合加工.doc

《精密与特种加工》小论文

班级： 机械卓越1001

姓名： 魏延宾

学号： 3100301095

任课老师： 王贵成

2013年10月
【摘要】在现代高标准的机械加工生产条件下，选择合适的加工方法，实现低成本、高质量的加工，对提高产品的整体制造质量是非常重要的。复合加工的应用，无论从工艺、进度、成本、质量等方面都是一个最佳选择的方案。特别是在汽车制造、设备制造等行业，复合
加工技术的应用意义重大。
关键词：精密复合加工技术；
Precision complex machining technology
【Abstract】： In the modern high mechanical processing production conditions，choose suitable processing method、low cost、high quality products，to improve the processing of the hole manufacturing quality is very important .the application of complex machining technology，no matter from the technology 、progress、cost、quality etc are one of best choice .Especially in automobile manufacture，equipment manufacturing industries，complex machining technology application is of great significance。
Key words：complex machining technology
1 精密复合加工技术的含义
在制造技术领域，单纯传统制造技术的发展已有几千年的历史，特别是近三百多年来，机械制造技术的发展更是方兴未艾，已出现走向复合技术的方向和趋势，特别是复合材料和复合加工，引领了世界潮流，发挥了领军作用，值得重视和思考。其中，精密复合加工技术以它多种精密加工能力复合的巨大优势，成为一个重要的发展热点。
1．1传统复合加工技术
传统复合加工技术是指两种或更多加工方法或作用组合在一起的加工技术，可以发挥各自加工的优势，使加工效果能够叠加，达到高质高效加工的目的。在加工方法或作用的复合上，可以是传统加工方法的复合，也可以是传统加工方法和特种加工方法的复合，应用力、热、光、电、磁、流体和声波等多种能量综合加工，通常多是两种加工方法的复合，最多有四种加工方法复合在一起，例如：机械化学抛光、超声电火花回转加工，以及超声电火花电解磨削等。
1．2广义复合加工技术
由于多位机床、多轴机床、多功能加工中心、多面体加工中心和复合刀具的发展，工序集中也成为一种复合加工，例如：车铣复合加工中心、铣镗复合加工中心，以及铣镗磨复合加工中心等；工件一次定位，在一次行程中加工多个工序的复合工序加工，如利用复合刀具进行加工、多面体加工、多工位顺序加工或同时加工，以及多件加工等。这些复合加工技术与传统复合加工技术集合在一起，就形成了广义复合加工技术。
1．3精密复合加工技术
精密复合加工技术的含义主要是定位在精密加工上，是精密加工技术的复合，精密加工和超精密加工通常可分为机械加工和非机械加工两大类，每类加工方法内和两类加工方法之间都可以形成复合加工，例如：研磨抛光加工、砂带研抛、化学机械抛光、超声珩磨，以及激光回转加工等。
2 精密复合加工技术的类型
精密复合加工技术按加工表面、单个工件和多个工件可以分为以下三大类。
2．1作用叠加型
两种或多种加工方法或作用叠加在一起，同时作用在同一加工表面上，强调了—个加工表面的多作用组合同时加工，主要可以解决难加工材料的加工难题。例如：超声珩磨中，超声和珩磨是同时作用的；车铣加工可认为是车削和铣削共同形成被加工表面的。
2．2功能集合型(工序集中型)
两种或多种加工方法或作用集合在一台机床上，同时或有时序地作用在一个工件的同一加工表面或不同加工表面上，强调了一个工件的多功能集中加工，主要可以解决复杂结构件的加工难题，特别是保证工件的尺寸、形位精度和生产率。例如：车铣复合加工中心既可车、又可铣；多面体加工中心可进行五面体加工或六面体加工；组合机床可用于复合工序和复合工步中，如加工埋头螺钉孔时，螺钉过孑L与沉头孔的复合加工，以及转塔车床的顺序加工等。
2．3多件并行型
多个相同工件在各自工位上，在相同或不同的加工表面上，同时进行相同或不相同的加工或作用，强调了多个工件的同时加工，主要可以解决简单结构件的多件多表面的同时加工问题，提高生产率。例如：立式或卧式多轴自动机床的多个相同工件在不同工位上的不同加工、多轴珩磨机床的多个相同工件的相同加工等。
3 精密复合加工方法
3．1 复合结合剂金刚石微粉砂轮超精密磨削技术
树脂一金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的结构：在超精密磨削加工中，例如成形磨削(非球面磨削)等，如何同时保证工件的高精度和表面质量要求，是非常困难的。超硬磨料砂轮结构中，金属结合剂砂轮刚性大，对保证形状精度有利，但修整困难，不易加工出低表面粗糙度值的表面；而树脂结合剂砂轮的柔性，弹性高，具有吸振性，并且易于使切削刃突出高度均匀，易于磨出低表面粗糙度值的表面，但不易保证形状精度。为此，人们提出了树脂一金属复合结合剂金刚石微粉砂轮结构，即使得砂轮的表层为树脂结合剂结构，而里层为金属结合剂结构，从而得到整体刚度好、表层有柔性的金刚石微粉砂轮，能够同时达到高精度和低表面粗糙度值的加工表面，用这种砂轮进行
加工是一种作用叠加型复合加工。
树脂一金属复合金刚石微粉砂轮可用于加工各种非金属材料和有色金属及其合金材料零件的各种精
密表面。
3．2精密车铣加工技术
车铣是一种传统加工方法，它是作用叠加型复合加工，但应用不够普遍
1)车铣复合加工方式和类型。
车铣是利用工件和铣刀旋转的合成运动来进行工件的切削加工，有工件旋转(或分度)、铣刀旋转、铣刀轴向进给和径向进给四个基本运动，其加工方式有轴向车铣和正交车铣两大类，如图4所示。轴向车铣时，铣刀与工件的旋转轴线相互平行，可加工外圆和内圆表面，但铣刀直径和刀杆长度有限定；正交车铣时，铣刀与工件的旋转轴线相互垂直，只能加工外圆表面，如果工件轴为c轴，则可加工齿轮和凸轮等零件。近些年来，这种加工方式发展较快。
2)车铣复合加工技术的主要特点。
车铣是间断切削，切屑易排除；易于实现高速切削、强力切削、微细切削和薄壁零件加工，可形成车铣加工中心和微小型正交车铣加工中心。按零件尺寸和加工特征尺寸的大小可分为：宏尺度加工、中尺度加工和微尺度加工。中尺度加工尺寸介于宏观尺寸与微观尺寸之间，可称为细观尺寸，现认为零件尺寸为100um-10mm，加工特征尺寸为10m一1mm,注重细观结构，且加工立足于宏观尺寸的加工方法为中尺度加工，其零件尺寸较小，如微型飞机、微型电动机和微型机床等。图5所示为微小刹车铣正交加工中心，具有车、铣、磨加工功能，精度达到2m，可车铣长径比为8.0mm-ΦO．5mm的轴类零件。
3.3化学机械抛光技术
化学机械抛光技术是一种作用叠加型复合加工技术，其原理如图6所示，它是一种非接触抛光，但强调了化学作用，在抛光液中加入了添加剂，形成活性抛光液。抛光时，靠活性抛光液的化学活化作用，在被加工表面生成一种化学反应生成物，由磨粒的机械摩擦作用去除，可以获得无机械损伤的加工表面，化学作用不仅可以提高加工效率，而且可以提高加工精度、降低表面粗糙度值．因此化学作用所占的比重较大，甚至可能是主要的。化学机械抛光的关键是根据被加工材料选用适当的添加剂及其成分含量。对多晶体(例如大部分金属和陶瓷等)进行抛光时，由于在同一抛光条件下，不同晶面上的切除难度各不相同，就会在被加工表面上出现台阶。化学机械抛光能很好地改善这种状况，不仅能获得极低的表面粗糙度值，而且在晶界处的台阶很小，同时又极好地保持了边棱的几何形状，满足零件的功能性质要求。例如在用Fe304，微粉和HCI添加剂形成的混合工作液中化学机械抛光多晶Mn—Zn铁氧体时，可获得满意的效果。化学机械抛光通常是在恒温、超净环境下进行，而且是在恒温抛光液中进行抛光，以防止空气中的尘埃混入研抛区，由于是恒温，可抑制工件、夹具和抛光工具的变形，因此可获得较高的加工精度和表面质量。
结束语:
随着现代机械加工方式的不断进步，精密复合加工技术得到了越来越多的应用，其优势也在不断显现。在零部件结构逐渐复杂化的条件下，其应用实现了减少机床和夹具，提高了工件加工精度，缩短加工周期和节约作业面积。复合加工技术是当今机械加工中广泛使用的一种工艺方法，只要充分考虑加工工艺性，刀具的结构合理性和生产成本等诸多因数，不失为一种先进的加工方法。
参考文献:
[1]王先奎. 精密复合加工技术[J] .现代制造工程 2012(2)
[2]袁俊哲 王先奎主编 .精密和超精密加工技术 .北京 机械工业出版社,1997.7
[3]王贵成 张银喜主编 .精密与特种加工 .武汉 武汉理工大学出版社,2003.10
[4]孟培一 周海红 .复合加工技术的应用[J] .模具制造.2010(10)