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精密机械零件加工从传统方法上寻求突破


不锈钢、耐热钢、钛合金都是难加工材料,因为它们的材料具有很多优点,随着科学技术和工业生产的发展,它们在精密机械加工行业应用越来越多,用来制造各种精密零件。在这种状况下,就对切削加工技术提出了更高的要求。


实现机械零件精密机械加工的途径主要有两种:一种是利用高精密度机床,如数控车床、数控铣床等,实现精密机械零件加工;另一种是在传统加工的基础上,探索新的精密机械加工技术,以此来改善材料的加工性,从而提高精密机械零件加工精度和效率。新方法主要有超声振动切削技术、误差补偿控制加工技术等。

在普通切削中,切削是靠刀具与工件的相对运动来完成的。切屑和精密零部件已加工表面的形成过程,本质是工件材料受到刀具的挤压,产生弹性变形和塑性变形,使切屑与母体分离的过程。在这种刀具始终不离开切削的普通切削中,刀具的作用包括两个方面:一个是刀刃的作用:一个是形成刀刃的刀面的作用。由于刀刃与被切物接触处局部压力很大,从而使被切物分离。刀面则在切削的同时撑挤被切物,促进这种分离。

普通切削中,伴随着切屑的形成,由于切屑与刀具之间的挤压和摩擦作用,将不可避免产生较大的切削力,较高的切削温度,使刀具磨损和产生切削振动等有害现象,但切削振动也有它有益的一面:在一定条件下切削功率可降低15-30%,切屑收缩显著减小,改善了切削的形成条件,得到碎断切屑等。

基于这种想法,产生了一种新的切削方法——振动切削,振动切削是通过在切削刀具上施加某种有规律、可控的振动,使切削速度、切削深度发生周期性的改变,从而得到特殊的切削效果的方法。振动切削改变了工具和被加工精密零部件材料之间的空间-时间存在条件,从而改变了精密机械加工机理,达到减小切削力、切削热,提高加工质量和效率的目的。

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