關(guān)于微細(xì)切削加工與微機(jī)械制造的探究

摘 要：文章首先對微細(xì)切削加工的技術(shù)類型進(jìn)行介紹，并對技術(shù)發(fā)展需求做出簡要論述。其次從微機(jī)械制造不同階段進(jìn)行探討，幫助讀者了解不同技術(shù)工藝中需要注意的要點(diǎn)內(nèi)容，以及可能影響到所加工零件精準(zhǔn)度的隱患因素，以便在技術(shù)上不斷的進(jìn)步提升。

關(guān)鍵詞：微機(jī)械；微細(xì)切削；便攜式工廠

微機(jī)械制造在各行各業(yè)中應(yīng)用廣泛，隨著機(jī)械加工技術(shù)水平不斷的發(fā)展進(jìn)步，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過車床來生產(chǎn)精細(xì)零件的目標(biāo)，并且工作任務(wù)完成時(shí)間也能夠控制在合理范圍內(nèi)。在生產(chǎn)加工階段，計(jì)算機(jī)作為控制裝置得到了有效應(yīng)用，使用過程中能夠解決大量的生產(chǎn)加工問題。例如在一些精密電子元件生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對零件的規(guī)格尺寸都有嚴(yán)格要求，任何一個(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差零件都無法使用，因此對技術(shù)要求十分嚴(yán)格。下面將針對維系切削生產(chǎn)技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行探討，幫助讀者明確技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)內(nèi)容。

1 微細(xì)車削

精細(xì)車削技術(shù)最初由日本提出研究，并將成果應(yīng)用在加工生產(chǎn)中。所生產(chǎn)出的機(jī)械加工車床代替了人工作業(yè)人員，在加工效率上也有明顯提升，可以加工普通車床所生產(chǎn)零件的1/500規(guī)格的零部件，為工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持，也為微細(xì)技術(shù)的進(jìn)一步研究提供穩(wěn)定的技術(shù)保障。

2 微細(xì)鉆削

微細(xì)鉆削能夠?qū)π∮?.5毫米的孔進(jìn)行處理，對精密的電子零件加工效果比較好，并且不會出現(xiàn)零件變形的問題，使用期間也能夠更好的解決尺寸精準(zhǔn)度誤差現(xiàn)象。鐘表加工時(shí)會有很多細(xì)小的零件，應(yīng)用該種技術(shù)后易于按照設(shè)計(jì)圖在指定位置鉆孔，在后續(xù)的生產(chǎn)加工工藝中將零件組裝在一起，能夠滿足使用需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是對鉆頭進(jìn)行選擇，硬度與尺寸都要與使用階段保持一致，一旦發(fā)現(xiàn)影響使用安全性的問題后，可以在正式生產(chǎn)加工前對鉆頭進(jìn)行更換，將孔的直徑控制在與設(shè)計(jì)方案一致的尺寸內(nèi)。鉆頭生產(chǎn)過程十分精密，為方便讀者進(jìn)一步了解，可以觀察圖1中的過程。圖2為具體加工流程。

圖1 鉆頭形狀

圖2 用WEDG技術(shù)制成的微細(xì)鉆頭的工藝過程

刀面要保持平準(zhǔn)度，并且前刀面與后刀面之間的角度也要合理控制，發(fā)現(xiàn)參數(shù)誤差及時(shí)調(diào)整，這樣才能夠保障使用階段的安全性，生產(chǎn)出能夠達(dá)到微細(xì)標(biāo)準(zhǔn)的鉆頭產(chǎn)品。生產(chǎn)制造任務(wù)需要在機(jī)床上進(jìn)行，這樣更方便對精準(zhǔn)度進(jìn)行控制。

3 微細(xì)銑削

目前常用的微細(xì)設(shè)備中，長度規(guī)格能夠達(dá)到170毫米，寬度也相同，生產(chǎn)加工階段的運(yùn)行功率可以控制在36W。運(yùn)用期間會消耗一定量的電能，在高效運(yùn)轉(zhuǎn)下快速完成加工任務(wù)。設(shè)備制造期間采用切削技術(shù)，器械的硬度比較大，與其他金屬材料相比較，刀片的硬度更大，因此能夠在短時(shí)間內(nèi)完成切割任務(wù)，刀片制作期間還要考慮每次使用的磨損問題，這樣才能夠避免對使用穩(wěn)定性造成影響，生產(chǎn)任務(wù)也能更高效的完成。

生產(chǎn)環(huán)節(jié)選用自動化控制體系，這樣會更加高效的完成任務(wù)，減少了生產(chǎn)階段的原料損耗量。產(chǎn)品加工質(zhì)量與切割的速度也有很大關(guān)系，對于相同的切割原料，如果能夠?qū)⑺俣瓤刂圃诓煌瑯?biāo)準(zhǔn)下，對刀具的磨損程度也不相同，因此在加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，還需要對切割速度進(jìn)行具體設(shè)置，以免影響到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量安全性。有了確定的研究方向后，可以重點(diǎn)對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以提升使用穩(wěn)定性為目標(biāo)。

4 微細(xì)沖壓

適當(dāng)?shù)氖┘訅毫δ軌蛱嵘⒓?xì)加工生產(chǎn)效率，但壓力控制難度也比較大，一旦超出了安全范圍很容易造成零件變形或者損壞，不利于生產(chǎn)加工任務(wù)高效進(jìn)行?，F(xiàn)階段針對沖壓技術(shù)已經(jīng)足夠完善，可以解決使用安全問題，在加工過程中還能夠?qū)α慵鸬奖Ｗo(hù)作用，針對形變等問題有很好的促進(jìn)效果。

材料成型對加工環(huán)節(jié)的溫度也有很大要求，微細(xì)技術(shù)設(shè)計(jì)研究階段，對沖壓的產(chǎn)生形式進(jìn)行主要研究對象，如果生產(chǎn)加工原材料為塑料材料，要結(jié)合降溫措施來進(jìn)行，將溫度控制在材料承受范圍內(nèi)，這樣便不會發(fā)生形變。生產(chǎn)期間更便于控制微細(xì)加工零件的質(zhì)量。目前國內(nèi)外已經(jīng)有很多技術(shù)人員對該項(xiàng)工藝進(jìn)行深入研究，為微細(xì)加工環(huán)節(jié)提供技術(shù)保障。所應(yīng)用的材料也在不斷進(jìn)步，滿足使用需求的同時(shí)，使用時(shí)間也有限制，不容易損壞。

5 便攜式工廠

加工環(huán)節(jié)精準(zhǔn)度得到保障后，更重要的是針對設(shè)備的便攜性展開研究，判斷是否更方便移動，這樣所生產(chǎn)的設(shè)備自重更小，能夠滿足使用階段的需求，生產(chǎn)環(huán)節(jié)中會將不必要的結(jié)構(gòu)去除，在保障正常使用的情況下盡可能減輕自重與體積。

6 結(jié)束語

加工設(shè)備的小型化的確帶來很多優(yōu)點(diǎn)，如減少了能量消耗，熱變形誤差，提高了響應(yīng)速度等。雖然采用切削方法進(jìn)行微細(xì)加工取得了進(jìn)展，但是，這些方法也存在著本身難以克服的缺點(diǎn)，例如：加工時(shí)存在切削力，不能加工比刀具硬的材料；工件小，切削速度低，限制了表面質(zhì)量的提高等。微細(xì)切削技術(shù)與其它加工技術(shù)相互融合，可以克服這些缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步提高微細(xì)加工的微細(xì)程度和擴(kuò)大工藝范圍。微細(xì)切削技術(shù)在微小型三維實(shí)體結(jié)構(gòu)、致動器的制作上有其獨(dú)到之處，且其批量制作可以通過模具加工、電鑄、注塑等方法實(shí)現(xiàn)。微型機(jī)械的加工不僅在向三維復(fù)雜形狀的制作發(fā)展，同時(shí)也在向更高加工精度和更小尺度推進(jìn)。

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作者簡介：楊振，2009年7月畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)，2009年9月參加工作，現(xiàn)任職于哈爾濱電氣動力裝備有限公司工藝部，工藝工程師。