面向快速制造的特种加工技术进展3矿业设备

面向快速制造的特种加工技术进展(3)

面向快速制造的特种加工技术进展(3) 2011： 5）三维型腔简单极数控电火花仿铣 它是一直受到电加工界普遍关注的技术，曾开展了很多研究工作。但受电极损耗及其补偿的复杂性，特别是尖角部分损耗严重等问题的限制，十多年来始终没有有效进展。直到近期东京大学生产技术研究所在微小型腔加工技术和等损耗理论方面取得了重大突破，才使这一技术的实际应用成为可能，并得到了初步的实验验证。 　　国内哈尔滨工业大学对利用简单形状电极的基于分层制造思想的电火花铣削工艺规律进行了大量的实验研究，系统地研究了分层厚度、电极运动轨迹、加工曲面的平滑处理、电极损耗率以及放电参数等对加工过程的影响，初步掌握了这种加工模式的工艺规律，在Windows平台上研制了相应的CAD/CAM软件。并提出了超声振动辅助分层的电火花铣削加工方式，有利于加工过程的稳定。目前应用该技术已加工出了具有40管脚的IC芯片模具，亚毫米级的三维型面等。 　　6）电火花混粉大面积镜面加工技术 它是采用在电火花工作液中加入一定的导电粉末以增大放电间隙，使放电点分散的策略来实现的。它能方便地加工出粗糙度不大于Rmax0.8μm的表面。目前沙迪克公司，三菱电机公司已开发出利用这一技术的电加工机床，但尚缺乏工艺技术规准，且要严格控制混粉加工蚀除量，否则会影响表面平整度。通常模具表面粗糙度改善一级，其使用寿命可以提高50%，但由于模具三维型腔本身形状复杂，抛光过程难以实现自动化，目前仍以手工作业为主。因此，这一技术的成熟必将大大提高模具型腔加工的效率。 　　在我国大连理工大学和哈尔滨工业大学经过大量的工艺实验，已是出混粉电火花镜面加工的基本工艺规律，在大面积（100mm×100mm）加工情况下，应用该技术表面粗糙度目前已可达到Ra0.107μm的水平，完成了三维模具型腔曲面的镜面加工，目前该技术已在部分生产厂家得到了实际应用。国内该项技术的研究无论在理论还是工程应用方面均取得了实质性的突破，所取得的研究成果处于国际先进、国内领先的水平。 　　7）磁粒研磨技术 它是得用磁场超距作用于高磁导率的散粒体磨料来实现复杂曲面研磨抛光的，其突出的优点是不必严格控制磨头与被抛光表面间的相对位置，易于实现抛光自动化，且抛光工具结构简单，设备成本低。尤其适合于薄壁、细小、内凹零件的抛光。目前在对磁力研磨加工机理研究的基础上，详细研究了磁场强度、磨料粒度、形状等对去除量及表面粗糙度的影响规律，并通过有限元法对旋转磁场进行模拟计算，能了解到旋转磁场的动态过程。 　　综上所述，特种加工技术的地位越来越重要，已成为现代制造技术不可分割的重要组成部分。因此，其发展和完善对整个快速制造体系的形成起着关键的作用。但由于长期以来对这一领域的研究过于分散，缺乏系统性，使得现有的很多种特种加工方法远不能适应制造过程信息化的要求，很难纳入到快速制造系统中。因此，有必要深入研究那些新型的特种加工工艺方法，探索高精度、高效率的复合及组合工艺技术，并选择应用广泛和具有代表性的特种加工方法，开展面向快速制造的特种加工技术的研究。 　　3 面向快速制造的特种加工技术新体系 　　面向快速制造的特种加工技术新体系，是在传统的特种加工技术与材料技术、激光技术、控制技术、微电子技术和计算机技术紧密结合，并随着快速响应市场需求而发展起来的，其体系构成如表2所示。 　　表2 面向快速制造的特种加工技术新体系 　　面向快速制造的特种加工技术新体系 　　---------------------------------------------------------------- 　　1.基于分层制造思想，利用 数控电火花（EDM）仿铣加工技术 　　简单工具实现三维成型加工 数控电化学（ECM）铣削加工技术 　　的去除型特种加工技术 数控超声波加工技术 　　---------------------------------------------------------------- 　　 光敏树指聚合成形（SLA） 　　2.基于分层制造思想， 熔融沉积成形（FDM） 　　无工具的三维堆积成型 分层实体制造（LOM） 　　技术—快速成型技术 选择性激光烧结（SLS） 　　 三维打印成形（3DP） 　　---------------------------------------------------------------- 　　&nbs

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