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1、微細切削加工技術(shù)(下)中國航空精密機械研究所(北京100076)榮烈潤3．微細切削加工的主要方法及應(yīng)用速；徑向圓跳動1m以內(nèi)；裝夾工件直徑0．3mm；、(1)微細車削在微細車削加工時，由于臥式車床y、z軸的進給分辨率為4nm。無法達到高精度要求，所以常針對微細車削研制微細車1Ol】削機床。常采用金剛石車刀，它既能保證得到極小的表1213面粗糙度值和極高的加工精度，又有很高的壽命(可達14數(shù)十萬米)。微細切削時，切削速度不受刀具壽命的制約，常根據(jù)所用機床的動態(tài)特性及切削系統(tǒng)的動態(tài)特性圖1長約200ram的微細車削系統(tǒng)選取，即選擇振動最小的轉(zhuǎn)速(切削速度)。在加工時1．微細車床2．光學(xué)顯微系統(tǒng)3．
2、操作者4．控制單元都采用很小的進給量，并且刀具帶修光刃。對有修光刃5．進給工作臺6．主軸承7．微型夾頭8．金剛石車刀金剛石車刀，加工時要JE}j顯微鏡精確對刀，使修光刃與9．刀架t0．X—l軸步進電動機11刀具測力器進給方向一致。l2．聯(lián)軸器13．直流電動機14．Z軸步進電動機1996年，日本通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院開發(fā)了世界上第一借用STM(掃描隧道顯微鏡)的金剛石探針頭作為臺微型化機床——微型車床：長32ram、寬25ram、高微細車削的刀具頭，三角棱錐形金剛石顆粒的刀頭裝在30．5ram，重量約100g，主軸電動機額定功率1．5W，轉(zhuǎn)直徑為0．25ram的刀桿上。該機床可加工不同形狀的回速100
3、00r／min。切削試驗中的功率消耗僅為臥式車床的轉(zhuǎn)體零件(0．3mm直徑的黃銅絲毛坯，用單晶金剛石刀1／500，該機床用于切削黃銅。具加【)，可加工微細軸、微細絲杠、階梯輪廓面，還1999年，日本金澤大學(xué)研制了一套長約200mm的可車削端面、切槽、鏜孔等。微細切削系統(tǒng)。它由微細車床、控制單元、光學(xué)顯微裝微細切削加工機床并非因機床的尺寸越小，可加工置及監(jiān)視器組成，如圖1所示。機床的主要性能參數(shù)如的工件尺寸就越小，精度就越高。微細車床的發(fā)展趨勢下：主軸功率0．5W；轉(zhuǎn)速3000～15000r／min，連續(xù)變一方面是微型化及智能化，另～方面是提高系統(tǒng)的剛度加工后關(guān)鍵尺寸滑軌內(nèi)圓弧輪廓度0．12ra
4、m及滑動圓弧槽腔端頭槽口收口問題，尺寸70一。mm加工難控槽寬20H8的測量情況：經(jīng)過測量機取點測量后，滑軌制問題等，從第一架份到第六架份，產(chǎn)品的超差數(shù)量逐內(nèi)圓弧面實際尺寸與理論尺寸偏差跳動量±0．06ram以漸遞減，目前達到10％，同時我們正在實施進一步的過內(nèi)，基本符合要求?；瑒硬蹖拰嶋H尺寸2O～20．10ram，程中的細節(jié)研究，并尋求鈦合金的高效加工方法，相信收口量0．10ram．符合零件公差。加工完之后再到后續(xù)經(jīng)過我們鈦合金滑軌團隊的共同努力，鈦合金滑軌的制的噴丸和火焰噴涂碳化物處理，完成產(chǎn)品生產(chǎn)。造技術(shù)會更加成熟、可靠、高效。也希望通過ARJ21鈦5．結(jié)語滑軌的研制為今后飛機鈦合金滑軌
5、的應(yīng)用奠定堅實的基截至2009年5月底，ARJ21鈦滑軌已完成了l3架礎(chǔ)。MW份的加工。在研制批加工過程中出現(xiàn)了一些問題，例如(收稿日期：20101024)蛋2077年第3期參磊工。冷加工wwwmeta／working7950com和強度，以便于加工硬度較大、強度較高的材料，如超線檢測元件本身的誤差對反饋的影響。螺距誤差補償值高強度鎳鋼、工具鋼和陶瓷等。超高強度鎳鋼可用金剛用0．3nm分辨率的激光干涉儀測出。石車刀車削出最佳的形狀精度和表面質(zhì)量。(2)微細銑削銑削在傳統(tǒng)的機械加工中是最常用的加工方法之一。據(jù)國外資料報道，微細銑削加工技術(shù)在微機械的微結(jié)構(gòu)制作及材料去除加工中，已經(jīng)表現(xiàn)出極強的發(fā)展
6、潛力，尤其是在復(fù)雜微型三維結(jié)構(gòu)的加工中，可以獲得較高的加工效率及表面質(zhì)量，微細銑削加工方法更具有獨特的優(yōu)勢。它是對光刻、半導(dǎo)體平面硅工藝及LIGA(電鍍和鑄塑工藝)技術(shù)等微細三維加工工藝的一種補充，特別是當(dāng)加工比較大的復(fù)雜結(jié)構(gòu)圖2微型超精度加工中心(>101xm)時，微細銑削加工更為有效。1．X導(dǎo)軌2．B軸回轉(zhuǎn)T作臺3．空氣渦輪主軸4．刀具在微細銑削中，微細銑刀的制作技術(shù)是微細銑削的5．C軸回轉(zhuǎn)¨l作臺6．工件7．Z導(dǎo)軌8．空氣油減振器難點之一。采用聚焦離子束加工技術(shù)制作微細銑刀被認為了降低伺服系統(tǒng)的摩擦，對導(dǎo)軌、絲杠螺母副以為是一種可行的方法。美國Sandia國家實驗室已用此方及絲杠和伺服電
7、動機轉(zhuǎn)子的推力軸承、徑向軸承均采用法加工出2刃、4刃和6刃的微細銑刀。但用聚焦離子空氣靜壓支承結(jié)構(gòu)。用空氣冷卻伺服電動機的轉(zhuǎn)子和定束制作端銑頭，所用設(shè)備及工藝都比較復(fù)雜。用WEDG子，使運行時由熱引起的溫升控制在0．1以下。(線電極電火花磨削)技術(shù)結(jié)合主軸旋轉(zhuǎn)及軸向進給的瑞士制造的Willeminw—l30型三坐標(biāo)數(shù)控銑鉆中計算機數(shù)字控制，可以加工出螺旋齒微細銑刀，銑頭直心，裝有德國Heidenh
