微铣削技术发展研究简述

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1、微铳削技术发展研究简述1001500242熊伟随着社会的发展，工业产品的微型化成为高品质的重要特点。而实现产品微型化转变的关键便在于H益增长的微型零件的加工技术。出于能源、资源、环境以及机械效率等因素的综合考虑，传统工业中使用高精密/超高精密大型仪器加工微型零件的方式不仅使投入与产出极不成比例，而且造成严重的资源浪费和环境污染。这是不符合可持续发展的战略要求的。在迫切需要改变的加工技术现状面前，微加工技术独树一帜，在世界各国兴起。代表国家有美国、德国和口本。而他们的技术基础都是微机电系统技术(MicroElectroMechanical

2、System,MEMS)o在目前的多种微细加工技术中，微机电系统(MEMS)一直是主流技术之一。MRMS技术衍生于微电子技术，其主要加工对象被限制为硅基材料，并口工件的几何形状基本上是简单的二维形状而不能加工复杂的三维曲面，因而只有在大规模集成电路的批量制造等方面才是经济实用的。微细切削加工技术，特别是微细铳削作为MEMS技术的补充，由于其儿乎不受加工对象材料和儿何形状的限制而受到研究人员的重视，正在成为微细加工技术中的新牛力量。微细加工技术主要包括微切削、微铳削和微特种加工技术。其中研究难度最人的是微铳削技术,主要问题在于要加工出复杂

3、的零件曲面，则至少需要3轴联动甚至5轴联动的微型机床，而要实现联动的数控技术开发难度也是很大的。已经研制出的5轴联动微型铳床的实验数据表明，这种微铳床的加工精度为10微米，而且能耗和原材料和比也大大减少。因此这种微铳削技术具有良好的经济适用性和广阔的前景。国内外关于微细加工的技术研究文献正在逐年增多，对微型机床研究的逐步深入也为微型机床设计制造提供了严格的理论依据。并且在研究的方向上己经逐步细化到利用弹塑性有限元分析理论及相关软件来分析微型铳削机床的受力状况，比如微型铳刀应力应变分析，主、副刀刃的磨损、断裂机理，背吃刀量对微铳削刀具磨损

4、及加工成品率的影响，建模分析铳削力的变化规律等等。此外在材料方面的研究也是步步跟进，比如通过实验的方式研究塑料、黄铜和硬铝其至超硬物质的等等。随着微细加工技术的进一步发展,桌面工厂(DesktopMachiningMicroFactory)的概念逐步建立起来，并且转换成实际生产力。将微型机床、铳床、磨床、装配机械手及数控中心安装在同一个桌面大小的区域内，便可实现一个微型零件加工厂的自动加工。引用文献及摘要：[i]5・axismicromillingmachineformachiningmicropartsAbstract:Thispap

5、erpresentsaPC-based5-axismicromillingmachine,whichcanbeusedformachiningmicro-sizedparts,andbeeasilyconstructedalowcost.Microcuttingisamethodformanufacturingthree-dimensionalmicroparts;however,machinetools(ormicromachiningarcexpensive・Themicromillingmachinepresentedinthis

6、paperismainlycomposedofcommerciallyavailablemicrostages,andanairspindleandPC-basedcontrolboard・Aneffectivemethodforinitializingthespindlepositionisproposed.Testresultsofthemicromillingmachinearcpresented,whichincludemachiningofmicrowalls,microcolumnsandmicroblades・[2]Des

7、ignandmanufacturingofmicromillingtoolsAbstract:Theactualgeometricaldesignofmicromillingtoolshasbeenadoptedfrommacrotools,assumingthattheeffectsduringthemillingprocessareanalogical.Experiencehasalsoprovedthatmicrotoolsrespondtoinfluencesinaverydifferentwaythanmacrotoolsdo

8、.Soitisveryimportanttoachieveacomprehensiveunderstandingoftheentireprocessbytakingastructural,mechanica