精密加工技术

b.混粉加工方法
在放电加工液内混入粉末添加剂 ，以高速获得光泽面的加工方法称 之为混粉加工。该方法主要应用于 复杂模具型腔，尤其是不便于进行 抛光作业的复杂曲面的精密加工。 可降低零件表面粗糙度值，省去手 工抛光工序，提高零件的使用性能 （如寿命、耐磨性、耐腐蚀性、脱 模性等）。混粉加工技术的发展， 使精密型腔模具镜面加工成为现实 。
真空热处理炉已广泛采用了计算机 控制,目前已发展到真空化学热处理 和真空气淬热处理，包括高压真空 气淬、高流率真空气淬和高压高流 率真空气淬技术等。另外，激光热 处理技术在国外已广泛用于航空、 航天、电子、仪表等领域，如各种 复杂表面件、微型构件、需局部强 化处理构件、微型电子器件、大规 模集成电路的生产和修补、精密光 学元件、精密测量元件等。
4.数控电火花加工新工艺的应用
a.标准化夹具
数控电火花加工为保证极高的重 复定位精度且不降低加工效率，采用 快速装夹的标准化夹具。标准化夹具 ，是一种快速精密定位的工艺方法， 它的使用大大减少了数控电火花加工 过程中的装夹定位时间，有效地提升 了企业的竞争力。目前有瑞士的 EROWA和瑞典的3R装置可实现快速精 密定位。
5、抛光 是利用机械、化学、电 化学的方法对工件表面进行的一种微 细加工，主要用来降低工件表面粗糙 度，常用的方法有：手工或机械抛光 、超声波抛光、化学抛光、电化学抛 光及电化学机械复合加工等。手工或 机械抛光加工后工件表面粗糙度 Ra≤0.05µm，可用于平面、柱面、曲 面及模具型腔的抛光加工。超声波抛 光加工精度 0.01~0.02µm，表面粗糙 度Ra0.1µm。化学抛光加工的表面粗糙 度一般为Ra≤0.2µm。电化学抛光可提 高到Ra0.1~0.08µm。
模糊控制技术是由计算机监测来 判定电火花加工间隙的状态，在保持 稳定电弧的范围内自动选择使加工效 率达到最高的加工条件；自动监控加
工过程，实现最稳定的加工过程的控 制技术。采用人机对话方式的专家系 统，根据加工的条件、要求，合理输 入设定值后便能自动创建加工程序， 选用最佳加工条件组合来进行加工。 在线自动监测、调整加工过程，实现 加工过程的最优化控制。专家系统在 检测加工条件时，只要输入加工形状 、电极与工件材质、加工位置、目标 粗糙度值、电极缩放量、摇动方式、 锥度值等指标，就可自动推算并配置 最佳加工条件。专家系统智能技术的 应用使机床操作更容易，对操作人员 的技术水平要求更低。
高速切削钻头的材料以陶瓷涂层硬质 合金为主，如MAZAK公司和森精机制作 所在加工铸铁时，即采用了陶瓷涂层 钻头。在加工铝合金等有色材料时， 可采用金刚石涂层硬质合金钻头、DLC 涂层硬质合金钻头或带金刚石烧结体 刀齿的钻头。高速高精度孔加工除采 用CNC切削方式对孔进行精密加工外， 还可采用镗削和铰削等方式对孔进行 高精度加工。随着加工中心主轴的高 速化，已可采用镗削工具对孔进行高 速精密加工。
3、珩磨,用油石砂条组 成的珩磨头，在一定压力 下沿工件表面往复运动， 加工后的表面粗糙度可达 Ra0.4~0.1µm，最好可到 Ra0.025µm，主要用来 加 工铸铁及钢，不宜用来加 工硬度小、韧性好的有色 金属。
4、精密研磨与抛光 通过介于工 件和工具间的磨料及加工液，工件及 研具作相互机械摩擦，使工件达到所 要求的尺寸与精度的加工方法。精密 研磨与抛光对于金属和非金属工件都 可以达到其他加工方法所不能达到的 精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗 糙度Ra≤0.025µm加工变质层很小，表 面质量高，精密研磨的设备简单，主 要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有 密封要求的配偶件的加工，也可用于 量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的 光整加工。
c.摇动加工方法 电火花加工复杂型腔时，可
根据被加工部位的摇动图形、 摇动量的形状及精度的要求,选 用电极不断摇动的方法,获得侧 面与底面更均匀的表面粗糙度 ，更容易控制加工尺寸,实现小 间隙放电条件下的稳定加工。
d.多轴联动加工方法
近年来，随着模具工业和IT技 术的发展，多轴联动电火花加工 技术取得了长足的进步。模具企 业采用多轴联动的方法来提高加 工性能，如清角部位在加工可行 的情况下采用X、Y、Z三轴联动的 方法，即斜向加工，避免了因加 工部位面积小而发生放电不稳定 的现象。
精密加工包括微细加工和超微细 加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带 磨削、精密切削、珩磨、精密 研磨与抛光等。
1、 砂带磨削是用粘有磨料 的混纺布为磨具对工件进行加 工，属于涂附磨具磨削加工的 范畴，有生产率高、表面质量 好、使用范围广等特点。
2、 精密切削，也称金 刚石刀具切削(SPDT)，用高 精密的机床和单晶金刚石刀 具进行切削加工，主要用于 铜、铝等不宜磨削加工的软 金属的精密加工，如计算机 用的磁鼓、磁盘及大功率激 光用的金属反光镜等，比一 般切削加工精度要高1~2个等 级。
c.自动化
自动化技术的成功应用，不但提高 了效率，保证了产品质量，还可以代 替人去完成危险场合的工作。对于批 量较大的生产自动化，可通过机床自 动化改装、应用自动机床、专用组合 机床、自动生产线来完成。小批量生 产自动化可通过NC，MC，CAM，FMS， CIM，IMS等来完成。在末来的自动化 技术实施过程中，将更加重视人在自 动化系统中的作用。同时自动化开始 面向中小型企业，以经济实用为出发 点，满足不断发展的产品多样化和个 性化需要。数控电火花机床具备的自 动测量找正、自动定位、多工件的连 续加工等功能已较好地发挥了它的自
3.特种热处理的发展现状与应用
特种热处理工艺是国防工业系统关键 制造技术之一。真空热处理以其特有的 无污梁、无氧化、工件变形小和适用范 围广等优点，广泛用于航空航天结构件 处理，如齿轮结构件表面渗碳或渗氮， 导弹和航天器各种合金或钢件的去应力 、增强或增韧处理等。典型结构如：仪 表零件、传动结构、燃料贮箱、发动机 壳体等；美国热处理炉约有50%以上为 真空热处理炉。
a.精密化
精密加工的核心主要体现在对尺寸精 度、仿形精度、表面质量的要求。当前 精密电火花加工的精度已有全面提高， 尺寸加工要求可达±2-3μm、底面拐角R 值可小于0.03mm，最佳加工表面粗糙度 可低于Ra0.3μm。
通过采用一系列先进加工技术和工艺方 法，可达到镜面加工效果且能够成功 地完成微型接插件、IC塑封、手机、 CD盒等高精密模具部位的电火花加工 。
目前最先进的数控电火花机床在配有电 极库和标准电极夹具的情况下，只要在 加工前将电极装入刀库，编制好加工程 序，整个电火花加工过程便能日以赴继 地自动运转，几乎无需人工操作。机床 的自动化运转降低了操作人员的劳动强 度、提高生产效率。
d.高效化
现代加工的要求为数控电火花加工技术 提供了最佳的加工模式，即要求在保证 加工精度的前提下大幅提高粗、精加工 效率。如手机外壳、家电制品、电器用
品、电子仪表等领域，都要求减少辅助 时间(如编程时间、电极与工件定位时 间等),同时又要降低粗糙度,从原来的 Ra0.8μm改进到Ra0.25μm，使放电后 不必再进行手工抛光处理。这不但缩短 了加工时间且省却后处理的麻烦，同时 提升了模具品质，使用粉末加工设备可 达到要求。这就需要增强机床的自动编 程功能，配置电极与工件定位的夹具、 装置。若在大工件的粗加工中选用石墨 电极材料也是提高加工效率的好方法。
随着IT相关产业的发展，近年来， 光学和电子工业所用装置的零部件产品 的需求急速增长，这种增长刺激了微细 形状及高精度加工技术的迅速发展。其 中，微细孔加工技术的开发应用尤其引 人注目。
微细孔加工早已在印刷电路板等加 工中加以应用，包括钢材在内的多种被 加工材料，均可用钻头进行小直径加工 。目前，小直径孔加工中，利用钻头切 削的直径最小可至φ50μm左右。
2.孔加工技术的发展现状及应用
近年来，汽车、模具零部件、金属 加工大都采用以CNC机床为中心的生产 形态，进行孔加工时，也大都采用加 工中心、CNC电加工机床等先进设备， 高速、高精度钻削加工已提上议事日 程。无论哪个领域的孔加工，实现高 精度和高速化都是取得用户订单的重 要竞争手段。
近年来，随着高速铣削的出现，以 铣削刀具为中心的切削加工正在进入 高速高精度化的加工时期。在孔加工 作业中，目前仍大量使用高速钢麻花 钻，但各企业之间在孔加工精度和加 工效率方面已逐渐拉开了差距。
模具潜伏式胶口的加工通过对 电极斜度装夹定位的设计，也可 进行斜向多轴联动加工。采用多 轴回转系统与多种直线运动协调 组合成多种复合运动方式，可适 应不同种类工件的加工要求，扩 大数控电火花加工的加工范围， 提高其在精密加工方面的比较优 势和技术效益。
5.精密加工技术的发展趋势
面向21世纪的精密加工技术的发展趋 势体现在以下几方面
小于φ50μm的孔则多采用电加 工来完成。为了抑制毛刺的产生 ，许多研究者提出可采用超声波 振动切削的方式。目前，正在探 索一种应用范围广而且工艺合理 的超声波振动切削模式，其中包 括研究机床的适应特性等内容。 随着这些问题的顺利解决，今后 可望更好地实现直径更小的微小 深孔加工，加工精度会更高。
b.智能化
智能化是而向21世纪制造技术的发 展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将 人工智能融入制造过程的各个环节，
通过模拟人类专家的智能活动，取代 或延伸制造系统中的部分脑力劳动， 在制造过程中系统能自动监测其运行 状态，在受到外界干扰或内部激励能 自动调整其参数，以达到最佳状态和 具备自组织能力。新型数控电火花机 床采用了模糊控制技术和专家系统智 能控制技术。
e.信息化
信息、物质和能源是制造系统的 三要素。随着计算机、自动化与通讯 网络技术红制造系统中的应用，信息 的作用越来越重要。产品制造过程中 的信息投入，己成为决定产品成本的 主要因素。制造过程的实质是对制造 过程中各种信息资源的采集、输入、 加工和处理过程，最终形成的产品可 看作是信息的物质表现，因此可以把 信息看作是一种产业，包括在制造之 中。
叶片精锻工艺”、“快速凝固粉末 层压工艺”、“大型复杂结构件 强力旋压成型工艺”、“难变形 材料超塑成形工艺”、“先进材 料(如金属基复合材料、陶瓷基复 合材料等)成形工艺”等。我国的 超塑成形技术在航天航空及机械 行业也有应用，如航天工业中的 卫星部件、导弹和火箭气瓶等， 采用超塑成形法制造侦察卫星的 钦合金回收舱。