机械加工的发展现状

机械加工的发展现状

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国外的政府部门、企业、大学和研究机构都非常重视微型机械。美国麻省理工学院(MIT)、柏克莱(Berkeley)和斯坦福\\ ATT(Stanford \\)的15位科学家在20世纪80年代末提出了“小机器,大机遇:关于微动力学的报告”的国家提案,声称“由于微动力学(Micro-dynamics)在美国的紧迫性,它应该在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中处于领先地位”。建议中央预付5年5000万美元费用。美国宇航局投资1亿美元开发发现号微型卫星。美国国家科学基金会将微机电系统作为一个新兴的研究领域,并制定了支持微机电系统研究的计划。自1998年以来,它支持麻省理工学院、加州大学等八所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究和开发。1993年,年度资金从100万和200万美元增加到500万美元。电脑锣的加工|机械零件的加工|数控机床的加工|东莞高速电脑锣的加工1994年发布的《美国国防部技术计划》报告把MEMS列为重点技术项目。美国国防部高级研究计划局(Advanced Research Projects Agency)积极领导和支持微机电系统的研究和军事应用,并建立了微机电系统标准工艺线,以促进新元件/器件的研究和开发。美国工业主要致力于传感器、位移传感器、应变仪和加速度计的研究。很多机构都参与了微机械系统的研究,如康奈尔大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、密歇根大学、威斯康星大学、Old Rendezdermore国家研究院等。加州大学伯克利分校传感器与执行器中心(BSAC)在收到国防部和十几家公司1500万元后,建立了一个面积为1115m2的超净实验室,用于微机电系统的研发。

磨床加工在东莞,日本国际贸易和工业部于1991年开始了一项为期10年、250亿日元的微型研究计划,开发了两个原型,一个用于医疗,进入人体进行诊断和显微手术,另一个用于工业,修复飞机发动机和原子能设备的微小裂纹。包括筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所在内的数十家机构参加了该项目。

在东莞磨床加工方面,欧洲工业发达国家也投入巨资研发微系统。德国从1988年开始了为期10年的微加工计划,其科技部从1990年到1993年拨款4万马克支持“微系统计划”的研究,并将微系统列为本世纪初科技发展的重点。德国首创的LIGA工艺为微机电系统的发展提供了新的技术手段,成为生产三维结构的首选工艺。法国在1993年启动了7000万法郎的“微系统与技术”项目。电脑龚加工|机械零件加工|数控机床加工|东莞高速电脑龚加工EC组建“多功能微系统研究网NEXUS”,共同协调46家研究所的研究。瑞士也在传统手表制造业和小型精密机械行业的基础上投资了微机电系统开发,1992年投资1000万美元。英国政府也制定了纳米科学计划。机械、光学和电子领域的研发项目有八个。为了加强微机电系统在欧洲的发展,一些欧洲公司成立了微机电系统开发小组。

目前,东莞磨床已经研究了大量的微型机械或微型系统。例如,尖端直径为5m的微型镊子可以夹住红细胞,尺寸为7mm7mm2mm的微型泵可以以250l/min的流速驱动汽车,在磁场中飞行的机器蝴蝶,以及集成微型速度计、微型陀螺仪和信号处理系统的微型惯性单元(MIMU)。德国创造了LIGA工艺,制造了悬臂梁、执行器、微型泵、微型喷嘴、湿度和流量传感器以及各种光学器件。加州理工学院(Caltech)在飞机机翼表面胶合了相当数量的1mm微珠,并控制其弯曲角度来影响飞机的气动特性。美国大量生产的硅加速度计集成微传感器(机械部分)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和校准电路等)。)在硅片上3mm3mm的范围内。日本研制的几厘米见方的微型车床,可以加工精度为1.5 m的微型轴。

随着工业生产的发展和科学技术的进步,许多部门,特别是国防部门,要求向高温、高压、高速、高精度方向发展尖端科技产品。目前,高熔点、高硬度、高脆性、高粘度、高韧性、高纯度的新材料不断涌现。同时,零件的结构和形状也越来越复杂。这使得用传统的加工方法进行加工变得困难甚至不可能。为了解决上述问题,人们努力寻找新的加工方法。EDM的发明适应了人们的需求,所以得到了广泛的应用。传统加工和电火花加工的主要区别见表8-1。与金属切削相比,电火花加工具有上述优点,因此它可以加工任何硬度和强度的金属,在加工复杂和微小零件方面的性能更加突出。

主要优点:

(1)可以加工难以用金属切削方法加工的零件,不受材料硬度影响,不受材料热处理状况影响。
  (2)由于工具电极与工件电极不直接接触,没有机械切削力,所以在制作工具电极时不必考虑其受力特性,工具电极可以做得十分微细,能进行徽细加工和复杂形面加工,大型钻床。
  (3)加工是通过脉冲放电来蚀除金属材料的,电脑锣加工|机械零件加工|数控机床加工|东莞高速电脑锣加工而脉冲电源的参数随时可调整,因此在同一情况下,只须调整电参数即可切换粗加工、半精加工、精加工、超精加工。
      由于摇臂钻床具有上述特性,该项技术已广泛应用于宇航、航空、机械(特别是模具制造业)、仪器仪表、轻工业及科学研究等部门。
      使用摇臂钻床进行加工虽然具有上述优点,但也存在不足之处。
局限性

    (1) 用摇臂钻床来加工生产效率低。用电火花加工作为成形粗加工时,虽然仿形性较好但其切削效率只能相当于一台仪表车床。所以用金属切削方法可以加工的零件,一般不考虑使用电火花加工,大型钻床。

    (2)被加工的工件只能是导电体。    、

    (3)存在电极损耗。由于电极损耗通常发生在尖角边线处,影响了成形精度。为了达到精度要求,往往需要多个电极的费用和更换电极的辅助时间。

    (4)加工表面有变质层。初步研究证明被加工工件的表面一般都有变质层,如不锈钢和硬质合金表面的变质层对使用是有害的,需要处理掉。

    (5)加工过程必须在工作液中进行。电火花加工时放电部位必须在工作液中,否则将引起异常放电。

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