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零件的加工与制造-机械零件加工


专家建议,机床工具行业在“十二五”时期应开发中高端细分市场,重点研究高端客户、大客户的产品和工艺需求,按照客户的需求,量身定制,提供个性化服务。同时,要密切跟踪战略性新兴产业发展,并为其提供先进适用的机床工具装备。                                                                                                                                                

在数控机床展览会的高层论坛上,成都飞机工业(集团)有限责任公司数控厂厂长汤立民介绍说,“在成飞使用的5台国产数控机床设备中,有4台平均利用率为85.7%。同类进口机床的设备利用率为89.5%,国产设备基本接近于国外同等设备水平。”加工中心

  同样作为国产数控机床的用户方,西安航空动力股份有限公司总工艺师陈贵林说, 国产数控机床目前的问题主要是设计和创新能力不足,响应速度慢,没有做出系列化、高成熟度的数控系统,成附件的质量有待提高,整体服务意识薄弱。

  根据高档数控机床与基础制造装备专项规划,到2020年,航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%左右将立足国内,这就要求行业努力的方向是围绕汽车、机械制造、军工等重点下游行业市场展开。

珩磨是用一组不同直径的金刚石(或立方氮化硼)珩磨头依尺寸大小顺序, 东莞电脑锣加工依次每一个直径的磨头只做一个往复的切削动作,多个珩磨头全部加工完成后,达到最终零件要求的加工方法。顺序珩磨工艺是在传统珩磨基础上发展起来的,它将珩磨加工方法和铰孔加工方法结合起来,所以又叫铰珩;另外,顺序珩磨一般只有一次往复动作,所以也叫做单冲程珩磨。

  顺序珩磨的特点主要在于其顺序珩磨头和实际的珩磨过程。与传统珩磨工艺相比,顺序珩磨珩磨头已事先 设定到工件所要求的最终加工尺寸。如图1。因此顺序珩磨的切削过程只需要1~3个往复行程即告完成。每根珩磨头去除金属层的厚度为2~20μm。经过顺序珩磨后可提高孔的形状和尺寸精度一级,表面粗糙度值可达到Ra0.2。这种加工方法无需刀具进给,加工节拍快,还可以在一定程度上提高孔的位置精度。
  和普通的珩磨相比,顺序珩磨机床在加工节拍、尺寸稳定性、形状和位置精度方面都有一定的优势。 但是,国内使用该种珩磨机床的用户以前完全依靠进口。昂贵的机床价格、机床辅件和售后服务使很多用户对进口顺序珩磨机床望而却步,有能力购买进口顺序珩磨机床的用户也因为进口机床技术支持的不及时而影响生产。直到2008年初,北京第一机床厂第三机床分厂依靠自己40多年生产珩磨机的经验和不断努力生产出国内第一台顺序珩磨机床,这种机床被国外厂家垄断的局面终于被打破。他们比起发展多年的国外生产厂家虽然起步较晚,但起点较高。  他们生产的顺序珩磨机床刚一面世就受到了多家用户的亲睐,并实现了多台销售。

  他们生产的机床采用德国西门子的伺服电机和810D数控系统,实现往复速度和位置的灵活调整,东莞机械零件加工实现各加工轴的加工扭矩的实时检测和设定过载报警;采用德国FIBRO旋转工作台,定位准确,转速快,每工位转位时间达到0.69s;采用日本THK的滚动导轨和滚珠丝杠,能实现主轴箱的平稳精确往复;珩磨刀具、刀具接杆和工件夹具都采用全浮动结构,能保证很高的珩磨加工精度:圆度: 0.001 mm,圆柱度:0.002 mm,粗糙度:Ra0.2μm;加工节拍为9s/件。他们的机床还采用模块化设计,主轴个数和转台工位数可以根据用户和用户零件的工艺要求,能为用户提供最佳的加工方案。近几年,随着国产中档数控机床批量投放市场,部分高档数控机床产品开始进入重点行业的核心制造领域,并得到初步应用。                                                                                                                                                                              
在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时,要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时,要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线,圆弧与圆弧在图样上相切,但根据图上给出的尺寸,在计算相切条件时,变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分,使编程时无法下手。遇到这种情况时,应与零件设计者协商解决。
(二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数,使编程方便,生产效益提高。
2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。
3)零件铣削底平面时,槽底圆角半径r不应过大。
4)应采用统一的基准定位。在数控加工中,若没有统一基准定位,会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生,保证两次装夹加工后其相对位置的准确性,应采用统一的基准定位。
零件上最好有合适的孔作为定位基准孔,若没有,要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时,最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准,以减少两次装夹产生的误差。
此外,还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。
三、加工方法的选择与加工方案的确定
(一)加工方法的选择
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。东莞精密电脑锣加工由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如,对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求,但箱体上的孔一般采用镗削或铰削,而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔,当孔径较大时则应选择镗孔。此外,还应考虑生产率和经济性的要求,以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。
(二)加工方案确定的原则
零件上比较精密表面的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
确定加工方案时,首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加工方法取精铰时,则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。

 1、智能手机强劲增长推动公司实现独立于行业的大幅增长:在全球全球经济持续低迷、电子半导体行业景气回落的情况下,智能手机仍然保持较好的增长势头,据Gartner预计,2011年全球智能手机销量将达到4.68亿部,较2010年增长58%;受此推动,公司前三季度收入和利润均同比大幅增长60%以上。  2、智能终端仍然是未来最确定的高增长领域,公司还将继续受益:以Facebook、Twitter、Apple等企业的新型互联网模式兴起将推动全球智能终端进入高速增长期,ABI RESearch、iSuppli、Gartner等多家知名机构预测到2016年,全球智能手机销量将增长近2倍达到8.7亿部左右;全球平板电脑销量将增长4倍达到2.5亿部。
  公司募投项目规划的调整将有利于公司更好的发展。智能终端繁荣带动精密连接器和金属结构件需求旺盛,全球连接器产能转移国内更将促进国内连接器厂商发展,公司扩产连接器可克服产能瓶颈;同时公司将手机滑轨产能调整为精密金属结构件也将迎合智能终端直板触摸式潮流。三年复合增速50%:预计2011~13年公司实现净利润1.68、2.30和3.11亿元。
  3、马鞍山五金机电模具产业技术实体提档升级
  马鞍山市博望新区走“工业强区、工业富民、 工业化带动城镇化、信息化促进工业化”的路子,整合三镇原有工业园区资源,建立高新技术开发区,按照“一区多园”的模式,   东莞机械零件加工        集聚发展特色产业,园区规划总面积达60多平方公里,现已建成8平方公里。据国际模协秘书长罗百辉介绍,博望新区现有工业企业1400多家,其中规模企业近200家,年纳税超千万的10多家,超百万的近百家,拥有自营出口权的企业近百家。新区所辖博望镇还有“中国刃模具第一镇”和“中国剪折机床第一镇”的美誉,是“中国机电产品出口共建基地”、安徽省“优质剪折机床暨刃模具生产示范区”和“高新技术产业基地”。
  新成立的博望新区领导班子目标明确,思路清晰:紧密结合博望地区机床、刃模具传统优势产业和山水等资源禀赋,以机械装备制造业、新材料、旅游休闲和现代农业等为主攻方向;鼓励、支持、促进威士顿机床制造、安工机械制造、三洋机床为主的规上企业加快发展;做好华菱西厨等企业的上市辅导和培育,并积极引进全国机床、刃模具等龙头企业;积极寻求与上游钢材、下游汽车等配套企业,加快产业集聚,做长产业链,促进产业提质发展。
  在博望新区干群的共同努力下,今年1—8月份,博望新区顺利完成了各项目标任务的序时进度:1-8月份,累计实现财政收入36735万元,同比增长60.4%,其中,地方财政收入10701万元,国税收入26040万元;累计实现规模以上工业总产值52.38亿元,同比增长45.1%;累计实现规上工业增加值16.42亿元,同比增长43.61%1选择变形量较小的材料,采用正确的热处理工艺 
为了防止和减少变形、开裂,对需要线切割加工的模具,应对材料的选择、热加工、热处理直到制成成品的各个环节都要充分关注和重视; 
1)严格检查原材料化学成分、金相组织和探伤,对于不合格原材料和粗晶粒钢材及有害杂质含量超标钢材不宜选用; 
2)尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔钢材; 
3)避免选用淬透性差、易变形材料; 
4)坯料应合理锻造,遵守镦粗、拔长、锻压比等锻造守则,原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2-3之间; 
5)改进热处理工艺,采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火; 
6)选择理想的冷却速度和冷却介质; 
7)淬火钢应及时回火,尽量消除淬火内应力,降低脆性; 
8)用较长时间回火,提高模具抗断裂韧性值; 
9)充分回火,得到稳定组织性能; 
10)多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力; 
11)对于有第二类回火脆性模具钢高温回火后应快冷(水冷或油冷),可消除二类回火脆性

快速成形制造(RPM)技术正向着2个研究方向深入发展 :一个是零件直接制造的方向,称之为快速制造(RM)  技术;另一个是与生命科学技术相结合,称之为生物制造(BM)技术。当前,RM和BM技术均展现出广阔的发展前景,为RPM开辟了新的应用领域。最近随着新材料技术、新工艺及信息网络化等方面的进步,许多新快速成型制造技术不断涌现并应用在各领域,主要出现在快速模具、纳米制造、仿生制造和集成制造等领域[5]。
1开发概念模型机或台式机
目前,RP技术向2个方向发展:工业化大型系统,用于制造高精度、高性能零件;自动化的桌面小型系统,此类系统称为概念模型机或台式机,主要用于制造概念原型。开发小型RP设备,并极有可能进入家庭。美国通用汽车公司也计划为其每位工程师配备一台此类设备。采用桌面RP系统制造的概念原型, 可用于展示产品设计的整体概念、立体形态布局安排,进行产品造型设计的宣传,作为产品的展示模型、投标模型等使用。
2开发新的成形能源
SL、LOM、SLS等快速成形技术大多以激光作为能源,而激光系统(包括激光器、冷却器、电源和外光路)的价格及维护费用昂贵,致使成形件的成本较高,于是许多RP研究集中于新成形能源的开发。目前已有采用半导体激光器、紫外灯等低廉能源代替昂贵激光器的RP系统, 也有相当多的系统不采用激光器而通过加热成形材料堆积出成形件。高零件机械加工结构工艺性的措施
为使零件的结构具有良好的机械加工工艺性,确保工件的加工质量,在设计零件时,除合理标注加工尺寸、规定加工精度外,还应考虑以下问题:

4.1 简化零件结构,减少加工面 零件的结构在保证其使用要求的前提下,应尽量简单,以方便加工和减少加工量。做到省料又省时,使用性能良好

4.2 有利于采用较大的切削用量 在设计零件时, 要考虑零件具有足够的刚度和合适的结构,以便在加工时能采用较大的切削用量,以减少机动时间,提高加工效率。

4.3 要便于刀具的进入和退出 零件的加工面应保证刀具能够到达,使加工面处于加工的位置,为使刀具在加工过程中能够自由退出,在工件上要有退刀槽,设计要钻孔的箱体零件时,应避免钻孔位置与箱壁距离过小和箱壁过高,否则会使标准长度的钻头无法接近被钻孔表面。

4.4 采用标准化刀具加工,以减少刀具的种类 零件上需要钻的孔应具有标准的直径, 东莞高速电脑锣加工以便采用标准直径的钻头,当有不通孔或一直径过渡到另一直径的孔时,其孔底和过渡处应设计成与钻头顶角相同的圆锥面。如用立铣加工凹槽时,其外圆角半径应设计成标准立铣刀的半径相等,以便采用标准刀具加工,避免设计成直角凹槽。

4.5 要便于安装和减少安装次数 所设计的零件,其毛坯应能够和便于在机床上安装,并减少工件的安装次数,这样可减少或避免工件因多次安装而产生的定位误差,有利于提高工件加工表面间的相互位置精度,并且可减少装卸工件所需的辅助时间,有利于提高生产率。

4.6 避免不敞开的内表面和倾斜表面的加工 加工内表面时,东莞机械零件加工刀具的形状和尺寸会受到工件内腔空间的限制,同时对刀和测量等操作都比较困难,而加工不敞开的内表面,则更加困难,应尽量避免。加工倾斜的表面,往往需要重新装夹工件或转动刀具。设计时要尽量减少斜面,以减少装夹次数,简化夹具结构入手。对钻孔来说,孔的轴线应与上下端面垂直,避免在斜面或曲面上钻孔,以免钻头引偏或使钻头折断。

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