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铝合金精密零件加工技术的发展趋势
编辑:东莞市昭一五金制品有限公司   时间:2020-07-29

铝合金精密零件加工技术是一门综合性的系统工程,它综合地利用了机床、工具、计量、环境技术、微电子技术、计算机技术、数控技术等。进一步提高铝合金精密零件的加工精度需要进行深入的研究。随着制造业的发展和材料科学的进步,各个行业对铝合金精密零件加工精度的要求越来越高。除了加工精度以外,对铝合金精密零件表面也提出了更高的要求——表面完整性。随着科学技术的发展,铝合金精密零件加工精度、难度、复杂性也在逐步增加。

以金刚石切削为例,其刃口圆弧半径一直在向更小的方向发展,因为它的大小直接影响到被加工表面的粗糙度,与光学镜面的反射率直接有关。在反射率要求越来越高的今天,如激光陀螺反射镜的反射率已提出了99.99%,必然对金刚石刀具提出了更加锋利的要求。日本学者成功地进行了切薄试验,达到切屑的厚度1nm,其刃口圆弧半径趋近2~4nm。为了达到高精度,对金刚石研磨机传统结构进行了改造,采用空气轴承作为支承,研磨盘的端面跳动可在机床上自行修正,使其端面跳动控制在0.5μm以下。解决了刃磨机刃口锋利的问题,但检测又成为一个难题,日本用金丝压痕的方法和扫描电子显微镜(SEM)手段,测量精度可达到50nm。随着铝合金精密零件加工精度的进一步提高,日本在SEM上增加了二次电子的发射装置,可以测测到20~40nm,我国华中理工大学和哈工大先后用AFM成功地对刃口圆弧半径进行检测。检测技术的突破为进一步探索微量切削机理创造了条件。

硬脆材料的加工一般均采用研磨等方法,日本采用金刚石砂轮,控制切削深度和走刀量,在铝合金精密加工磨床上,可以进行延性方式磨削,即使在玻璃的表面也可以获得光学镜面。这在技术上是一次很大的突破。我国吉林工业大学成功地将超声波技术与金刚石切削结合,效果显著。

砂轮采用金属结合剂,而为了提高砂轮的寿命,日本采用了铸铁结合剂,使砂轮的寿命明显提高。日本研发出砂轮的在线电解修整(ELID)技术,拓宽了超精密加工技术应用范围,并在镜面加工方面取得了显著成效

从天然金刚石到人造金刚石,从超硬金刚石薄膜到厚膜的形成,逐渐为在超精密制造技术方面广泛采用金刚石工具创造了有利条件。为了进一步拓宽金刚石应用领域,金刚石切削工艺进行了大量的研究。在深冷切削、富碳大气中的切削等方面都先后取得一些成果。行业相关技术人员致力于研究铝合金精密零件微量切削的机理,但难以直接对切削点观察。因此有学者提出将切削装置小型化,放置于SEM的镜头下进行切削并观察,采用计算机仿真等先进检测技术,对微量切削进行进一步忍辱的研究。

超精密机床集大量先进技术于一体,如高精度主轴、微量进给装置、高精度定位系统、气浮导轨技术、热稳定性技术、NC系统等。特别是美国、日本、英国等西方国家在超精密机床技术已经非常成熟。我国在铝合金精密零件加工技术和设备研制方面也取得了长足发展并取得了一定的效果,为我国铝合金精密零件加工技术水平的进一步提高奠定了坚实的基础。

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