精密微小零件三維微細(xì)切削加工基礎(chǔ)研究.pdf

1、以微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)為代表的高精度微型化設(shè)備與微小尺寸零件在越來越多的工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，而微細(xì)加工技術(shù)是其發(fā)展的基礎(chǔ)，微型化成為目前全球制造技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢。由于該領(lǐng)域產(chǎn)品的多樣性，以及不同的微細(xì)加工方法具有各自的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，所以產(chǎn)品成型工藝的合理選擇具有重要的意義。 與其他的微細(xì)加工方法相比，微細(xì)切削加工具有高效率、高精度與低成本的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于加工具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)、曲面特征的小型零件，工件材料包括多種金屬合金以及復(fù)

2、合材料、塑料、陶瓷等可切削非金屬材料。其中，微細(xì)銑削加工技術(shù)具有最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。微細(xì)銑削技術(shù)采用小直徑銑刀，在具有高速旋轉(zhuǎn)主軸的機(jī)床上進(jìn)行微細(xì)切削加工。除了機(jī)床的精度要求外，微小尺寸銑刀刃型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、切削加工過程控制也是該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素，特別是其中的微細(xì)銑刀結(jié)構(gòu)與磨損問題。隨著銑刀直徑的減小，刀刃承受的單位切削力增大，容易出現(xiàn)局部磨損、崩刃等損傷，導(dǎo)致刀具切削性能降低，也對(duì)工件成形精度產(chǎn)生影響。 在精密電極、三維微型腔、立

3、體圖案雕刻等微細(xì)銑削加工應(yīng)用領(lǐng)域，加工對(duì)象特征多變，并且加工批量小，一般商用銑刀無法滿足加工要求，專用的非標(biāo)準(zhǔn)刀具得到廣泛應(yīng)用的特點(diǎn)，這類刀具一般采用棒料在工具磨刀機(jī)上刃磨成形，因此刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與刃磨成為影響加工效果的關(guān)鍵因素。參考車刀以及雕刻刀結(jié)構(gòu)，并根據(jù)雕刻刀具的加工實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文優(yōu)化并設(shè)計(jì)新型單刃與雙刃錐形刀具結(jié)構(gòu)，分析刀具的成形工藝與刃磨機(jī)構(gòu)控制要求，并在工具磨刀機(jī)上實(shí)現(xiàn)刀具的刃磨，提出了新型的刀具刃型結(jié)構(gòu)。 利用新型微