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精密机械加工的定义以及未来的发展


            精密机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态﹐分为冷加工和热加工。一般在常温下加工,并且不引起工件的化学或物相变化﹐称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工﹐会引起工件的化学或物相变化﹐称热加工。东莞电脑锣加工冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理﹐锻造﹐铸造和焊接。     我们对于精密机械加工有这样的定义,如何理解精密机械加工?如何定义精密机械加工?什么是精密机械加工的定义?我们认为:精密机械加工的定义是,按步骤,按工序完成各主要表面的最终加工,包括工件平行度,表面光洁度,表面垂直度,表面硬度等等,使零件的加工精度和加工表面质量达到图样规定的要求的过程。

    一,平行度要求。所谓平行度要求,就是要求工件的周围的公差要求,比方是矩形工件,则要求工件四个角的厚度达到一定的公差范围。如果测量四边的厚度达不到公差要求,则达不到平行度要求。这就要重新调整工件,问题可能出现在磨床吸盘,吸盘由于过度使用,出现磨损,导致平行度出现误差;也可能是砂轮没有修整好,或者砂轮出现崩裂,缺口,这时就要重新磨砂轮;也可能是吸盘没有清理干净,这就要重新清理吸盘,仔细清理干净;也可能是工件没有修整好,出现毛刺。

    二,垂直度要求。所谓垂直度要求,就是要求工件的侧面和地面达到公差要求。最好理解的就是正当体,从数轴来看,分为XYZ三面,一般要求XZ,YZ达到公差要求。出现误差也和平行度要求的大致。一般按照平行度要求来处理则可。

    三,其他要求。如,光洁度。则要求达到,如镜面效果等。

 

精密机械零件加工是什么,顾名思义它也是机械加工的一种,只不过比较的精密的加工,随着工业的发展和需求的不断的变化,紧密机械加工已经变化了很多,它的分类越来越多,它的方向只要是越来越细,方向越来越专业化,随着科技的发展它的技术也不断的提高,东莞机械零件加工加工的质量和精确度也越来越高。科技和经济的发展觉得了紧密机械发展的方向。

      自从出现机械,就有了相应的机械零件。但作为一门学科,机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展,新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现,机械零件进入了新的发展阶段。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计(CAD)、实体建模(Pro、Ug、Solidworks等)、系统分析和设计方法学等理论,已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合,实现宏观与微观相结合,探求新的原理和结构,更多地采用动态设计和精确设计,更有效地利用电子计算机,进一步发展设计理论和方法,是这一学科发展的重要趋向。

      所以未来精密机械越来越中综合化,它已经不是原来简单的机械加工了,它和高科技结合恰恰更好的发挥了它的作用,特别是加工的数字化使它的发展产生了质的飞跃。以后它将成为一门重要的科学。机械制造技术从提高精度与生产率两个方面同时迅速发展起来。在提高生产率方面,提高自动化程度是各国致力发展的方向,近年来,从C N C到C I M S发展迅速,并且在一定范围内得到了应用。从提高精度方面,从精密加工发展到超精密加工,这也是世界各主要发达国家致力发展的方向。其精度从微米到亚微米,乃至纳米,其应用范围日趋广泛,在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用。如激光核聚变系统、超大规模集成电路、高密度磁盘、精密雷达、导弹火控系统、惯导级陀螺、精密机床、精密仪器、录象机磁头、复印机磁鼓、煤气灶转阀等都要采用精密加工技术。 
随着精密机械和电子技术的发展,现代产品越来越精密。例如:超大规模集成电路中要求在1mm2平面上集成几十万个以上的元件,线条宽度只有1μm,形状和位置误差小于0.05μm。于是对相应的机床精度提出更高的要求,加工工艺等也必须相应采取有效措施来保证加工要求。 
根据相关资料的技术研究,精密加工目前所能达到的水平为:尺寸公差不大干0.5~1μm,形状公差不大于0.01μm,表面粗糙度Ra不大于0.01μm。所用的机床有:精密铣床、精密研磨机、光学透镜精密研磨机、精密宝石研磨加工机、超精密磨加工机等。机床的零部件是动、静压轴承和导轨、弹性导轨、滚珠或滚柱预压含油轴承和导轨,使用的刀具与材料是磨科与金刚石等,控制系统一般为直流伺服电机(DC)——半闭式, 带编码器最佳控制、逻辑控制或精密直流伺服电机— —闭环,用微机实现自适应控制。 
目前,先进制造技术已经是一个国家经济发展的重要手段之一,许多发达国家都十分重视先进制造技术的水平和发展,利用它进行产品革新、扩大生产和提高国际经济竞争能力。发展先进制造技术是当前世界各国发展国民经济的主攻方向和战略决策,同时又是一个国家独立自主、繁荣富强、经济持续稳定发展、科技保持先进领先的长远大计。目前,精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。精密加工所能达到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范围和几何形状是一个国家制造技术水平的重要标志之-。精密与特种加工技术已经成为国际竞争中取得成功的关键技术。发展尖端技术,发展国防工业,发展微电子工业等,都需要精密与特种加工技术来制造相关的仪器、设备。
  机械制造技术从提高精度与生产率两个方面同时迅速发展起来。在提高生产率方面,提高自动化程度是各国致力发展的方向,近年来,从C N C到C I M S发展迅速,并且在一定范围内得到了应用。从提高精度方面,从精密加工发展到超精密加工,这也是世界各主要发达国家致力发展的方向。东莞精密电脑锣加工其精度从微米到亚微米,乃至纳米,其应用范围日趋广泛,在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用。如激光核聚变系统、超大规模集成电路、高密度磁盘、精密雷达、导弹火控系统、惯导级陀螺、精密机床、精密仪器、录象机磁头、复印机磁鼓、煤气灶转阀等都要采用精密加工技术。 
随着精密机械和电子技术的发展,现代产品越来越精密。例如:超大规模集成电路中要求在1mm2平面上集成几十万个以上的元件,线条宽度只有1μm,形状和位置误差小于0.05μm。于是对相应的机床精度提出更高的要求,加工工艺等也必须相应采取有效措施来保证加工要求。 
根据相关资料的技术研究,东莞高速电脑锣加工精密加工目前所能达到的水平为:尺寸公差不大干0.5~1μm,形状公差不大于0.01μm,表面粗糙度Ra不大于0.01μm。所用的机床有:精密铣床、精密研磨机、光学透镜精密研磨机、精密宝石研磨加工机、超精密磨加工机等。机床的零部件是动、静压轴承和导轨、弹性导轨、滚珠或滚柱预压含油轴承和导轨,使用的刀具与材料是磨科与金刚石等,控制系统一般为直流伺服电机(DC)——半闭式, 带编码器最佳控制、逻辑控制或精密直流伺服电机— —闭环,用微机实现自适应控制。 
目前,先进制造技术已经是一个国家经济发展的重要手段之一,许多发达国家都十分重视先进制造技术的水平和发展,利用它进行产品革新、扩大生产和提高国际经济竞争能力。发展先进制造技术是当前世界各国发展国民经济的主攻方向和战略决策,同时又是一个国家独立自主、繁荣富强、经济持续稳定发展、科技保持先进领先的长远大计。目前,精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。精密加工所能达到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范围和几何形状是一个国家制造技术水平的重要标志之-。精密与特种加工技术已经成为国际竞争中取得成功的关键技术。发展尖端技术,发展国防工业,发展微电子工业等,都需要精密与特种加工技术来制造相关的仪器、设备。精密机械(切削)加工与无屑工艺相比, 切削加工的优点首先在于,既有很高的材料切除率,又有良好的经济性。例如与激光等离子加工工艺相比即如此;这是因为这种工艺目前只有供应很大的能量才能达到较高的材料切除率;另一方面,加工出的工件能否达到尺寸和形状精度要求尚存问题。无屑压力加工主要用于大批量生产,往往需要后序切削加工, 以获得最终合格的工件形状。因此机械(切削)加工的主要优点是能使工件达到较高的精度。 
精密机械加工应用广泛, 特别是伴随小批量生产发腱趋势,东莞电脑锣加工对工件的形状和尺寸精度要求越来越高,为机械加工开辟了新的更加广泛的领域。使用车床自然要进行各种车削加工, 但还应注意到,钻削、铣削、磨削以及切齿等加工过程都可集中在一台车床上完成(工序集成)的趋势,这就是现在发展起来的车铣加工中心的复合机床的加工方法。
3,精密机械加工的内容 精密机械加工的技术难度大,影响因素多,涉及面广,投资强度大,产品个性强,其主要内容有以下五个方面: 
(1)加工机理  除传统加工方法的精密化外,非传统加工(特种加工)方法发展迅速。当前,传统加工方法主要有金刚石刀具精密切刚、盘刚石微粉砂轮精密磨削、精密高速切削和精密砂带磨削等;非传统加工方法主要有电子束、离子束、激光束等高能束加工、电火花、电化学加工、光刻(刻蚀)等。并出现了具有复合加工机理的电解研磨、磁性研磨、磁流体抛光、超声珩磨等复合加工方法。加工机理的研究是精密和超精密加工的理论基础和新技术的生长点。 
(2)被加工材料  精密机械加工的被加工材料在化学成分、物理力学性能、化学性能、加工性能上均有严格要求,应该质地均匀、性能稳定、外部内部均无宏观和微观缺陷。符合性能要求的被加工材料才能得到精密机械加工的预期效果。 
(3)加工设备和工艺装备 精密机械加工应有高精度、高刚度、高稳定性和自动化的机床,相应的金刚石刀具、立方氮化硼刀具、金刚石砂轮、立方氮化硼砂轮. 及相应的高精度、高刚度夹具等工艺装备,才能保证加工质量。 
精密机械加工应首先考虑要有相应精度的精密加工机床,不少精密机械加工往往是从设计制作其超精密机床开始的。并要配置所需刀具。目前,通用的系列的精密机械加工机床较少.批量也不会大。精密机械国工机床造价很高,需专门订货,如果在已有的精密机械加工机床上加工尚不能满足要求时。可通过工艺措施或误差补偿等来提高加工精度。
(4)检测 精密机械加工必须具备相应的检测技术,形成加工和检测一体化。对于精密机械加工的检测有三种方式:离线检测、在位检测和在线检测。离线检测是指在加工完成后,将工件送到检验室去检测;在位检测是指工件在机床上加工完成后不卸下,就地进行检测,若发现有什么问题.便于再进行加工;在线检测则是在加工过程中进行检测,以便能够主动控制和实施动态误差朴偿。 
误差补偿是提高加工精度的重要措施,是在机床制造精度已达到一定水平的基础上。分离出其影响误差,利用误差补偿装置对误差值进行补偿。其中静态误差补偿是根据事先侧出的误差值,在加工时通过硬件或软件进行补偿,如机床传动丝杠的螺距误差可通过修正尺来进行补偿;动态误差补偿是在线检测的基础上,在加工时进行实时补偿。 
精密机械加工的在线检测补偿技术是精密机械加工实现质量保证的关键技术。将检测技术融于精密机械加工的内容之中,采用在线测量的方式,能使操作者及时发现工件存在的问题,并反馈给数控系统。据抽样调查,目前我国因产品质量问题,如废品、次品、返修品等,所造成的经济损失约为产值的10%~15% ,而在线测量技术应用于精密机械加工,其最直接的经济效益就在在于既节省了工时又提高了测量精度。而且由于利用了机床数控系统的功能,又使得数控系统能及时得到检测系统所反馈的信息,从而能及时修正系统误差和随机误差,以改变机床的运动数,更好地保证加工质量,促进加工测量一体化的发展,确保了精密机械加工良性发展。
(5)工作环境 精密机械加工要求在一定的环境下工作,才能达到在精度和表面质量上的技术参数。工作环境的条件主要有温度、湿度、净化、防振等方面的要求,有时尚有噪声、光、静电、电磁、放射线等方面的特殊要求。 
5 精密机械加工任务的现状 
中国精密机械加工等先进技术的发展状况对于我国机械机构和制造来说意义重大。 
在设计方面,计算机助设计(CAD)技术普及化。计算机辅助设计(CAD)技术,是电子信息技术的一个重要组成部分,是促进科研成果的开发和转化,促进传统产业和学科的更新和改造,实现设计自动化,增强企业及其产品在市场上竞争能力,加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术,也是进一步向计算机集成制造(CIMS)发展的重要技术基础。精密机械加工博客指出,CAD技术的广泛应用,提高了我国企业整体的设计水平和产品开发能力。以二维CAD和产品数据管理为重点,在软件市场和企业应用方面得到充分的发挥。 
在应用方面,各种高新技术发展迅速,并取得了显著的成效。主要表现在以下几个方面:快速原型制造技术由起步迈向成熟,应用初具规模;精密成形与精密机械加工技术水平显著提高,在汽车零部件、重大装配制造中获得广泛应用;热加工工艺模拟优化技术取得重要进展,使材料热加工由“技艺”走向“科学”;激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展,产业应用获得经济效益;数控技术取得重要进展,国内市场占有率有所提高;现场总线智能仪表研究开发获重要进展,应用已有一定的基础;现代集成制造系统研究和应用取得突破,在国际上已占有一席之地。
(5)工作环境 精密机械加工要求在一定的环境下工作,才能达到在精度和表面质量上的技术参数。工作环境的条件主要有温度、湿度、净化、防振等方面的要求,有时尚有噪声、光、静电、电磁、放射线等方面的特殊要求。 
5 精密机械加工任务的现状 
中国精密机械加工等先进技术的发展状况对于我国机械机构和制造来说意义重大。 
在设计方面,计算机助设计(CAD)技术普及化。计算机辅助设计(CAD)技术,是电子信息技术的一个重要组成部分,是促进科研成果的开发和转化,促进传统产业和学科的更新和改造,实现设计自动化,增强企业及其产品在市场上竞争能力,加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术,也是进一步向计算机集成制造(CIMS)发展的重要技术基础。精密机械加工博客指出,CAD技术的广泛应用,提高了我国企业整体的设计水平和产品开发能力。以二维CAD和产品数据管理为重点,在软件市场和企业应用方面得到充分的发挥。 
在应用方面,各种高新技术发展迅速,并取得了显著的成效。主要表现在以下几个方面:快速原型制造技术由起步迈向成熟,应用初具规模;精密成形与精密机械加工技术水平显著提高,在汽车零部件、重大装配制造中获得广泛应用;热加工工艺模拟优化技术取得重要进展,使材料热加工由“技艺”走向“科学”;激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展,产业应用获得经济效益;数控技术取得重要进展,国内市场占有率有所提高;现场总线智能仪表研究开发获重要进展,应用已有一定的基础;现代集成制造系统研究和应用取得突破,在国际上已占有一席之地。 
在管理方面,新生产模式的研究和实践具有特色,推动了我国制造业的技术进步和管理现代化。据精密机械加工博客所知,通过学习和引进工业发达国家的先进管理经验,采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT),敏捷制造(AM),精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术,通过精简机构、减少管理层次和消除各种浪费现象,显著提高了企业的经营效益。 
技术在精密机械加工上得到大发展,精密机械加工再让制造工艺得以更高效,这样我们的生产和发展将进入一个良性循环的模式。 
6 精密机械加工未来发展预测 
近二十年以来机械制造业正以迅猛的发展步伐向精密加工、超精密加工发展,在未来的发展过程中精密加工、超精密加工将成为在国际竞争、市场竞争中取胜的关键技术。现代制造业之所发要致力于提高加工精度,其主要原因在于提高产品的性能和质量,提高其质量的稳定性和性能的可靠性,促进产品的小型化、功能性强,零件互换性好,产品的装配、调试生产率高,并促进制造装配自动化。 
随着制造业的发展,现在的精密机械加工正在从微米、亚微米级工艺发展,在今后的加工中,普通机械加工、精密加工与超精密加工精度可分别达到1μm、0.01μm、0.001μm(即1nm),而且超精密加工正在向原子级加工精度逼进(0.1nm)。随着极限加工精度的不断提高,为科学技术的发展和进步创造了条件,也为机械冷加工提供了良好的物质手段。


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