摘要:金屬模具因?yàn)槠浔砻嫠哂械母哂捕葘傩?，其加工過程大多需要通過電火花加工完成。為了提高加工質(zhì)量、優(yōu)化加工工藝，詳細(xì)研究了電火花加工工藝對(duì)金屬材料表面的影響。通過對(duì)比電火花線切割所使用的割一修三法和磨削拋光法，綜合分析對(duì)金屬材料表面粗糙度、微觀缺陷相關(guān)參數(shù)，從而獲取電火花加工熱應(yīng)力對(duì)硬質(zhì)合金表面的影響。旨在為未來金屬材料加工和電火花加工工藝升級(jí)提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞:金屬模具;高硬度;電火花

在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域，隨著科學(xué)技術(shù)和加工技術(shù)的不斷提高，對(duì)金屬加工模具的精度、硬度和綜合使用強(qiáng)度等參數(shù)要求也在逐漸提高。硬質(zhì)金屬材料成為越來越多金屬模具制造所使用的核心材料。但是其金屬材料具有明顯的高硬度、高耐磨性屬性，并且金屬模具自身的使用又對(duì)其金屬材料表面光滑度等屬性要求極高，所以傳統(tǒng)常規(guī)的機(jī)械加工方法很難對(duì)其進(jìn)行有效的機(jī)械加工。目前對(duì)金屬材料模具的加工工藝大多使用電火花加工。而合金模具在加工過程中，金屬材料表面很容易產(chǎn)生細(xì)裂紋，從而對(duì)金屬產(chǎn)生直接影響。因此探究電火花加工工藝對(duì)金屬表面的影響，從而尋找其解決辦法具有非常重要的探究作用。研究表明，在進(jìn)行電火花加工時(shí)，因?yàn)榻饘俦砻娴哪芰孔饔茫饘俨牧媳砻鏁?huì)產(chǎn)生不規(guī)則溫度變化域，從而不斷提高其熱應(yīng)力。這種熱應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力，對(duì)金屬表面裂紋產(chǎn)生影響。對(duì)此需要從打磨加工工藝角度，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)研究。［2］

1電火花加工參數(shù)儀器設(shè)置

為了詳細(xì)研究電火花加工工藝對(duì)金屬表面的影響性，采用實(shí)驗(yàn)探究的方式進(jìn)行實(shí)際對(duì)比測(cè)試。研究金屬選擇現(xiàn)代金屬模具制造領(lǐng)域常用的Cr12MoV材料。電火花設(shè)備選擇閉路控制電火花線切割機(jī)床，電極絲材料選擇為黃銅，直徑為0．1毫米，其切割工藝參數(shù)如表1表2所示。

2影響結(jié)果分析

摘要：概述了電火花鏡面加工發(fā)展情況，提出了混氣電火花鏡面加工工藝。分析了混氣電火花鏡面加工的原理，設(shè)計(jì)了混氣裝置，并進(jìn)行了加工實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明混氣電火花加工能夠有效地改善加工表面粗糙度和提高生產(chǎn)率。

關(guān)鍵詞：混氣電火花鏡面加工混氣裝置表面粗糙度生產(chǎn)率▲

電火花加工技術(shù)廣泛地應(yīng)用于模具制造和難加工材料的加工中。普通電火花加工表面比較粗糙；工件表面往往有一梨皮狀白層，該層極脆，且有許多顯微裂紋，并存在拉應(yīng)力，其耐疲勞性能相對(duì)較差，從而大大影響了零件的使用壽命［1～4］。試驗(yàn)表明：當(dāng)零件表面粗糙度小于Ra0.3μm，電加工表面的耐疲勞性能大致與機(jī)械加工表面相近，并且不會(huì)產(chǎn)生顯微裂紋［1］。因此實(shí)現(xiàn)電火花鏡面加工是電加工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。國外對(duì)電火花鏡面加工技術(shù)的研究開展得較早，并且取得了較好的效果。沙迪克(Sodick)公司早在70年代末首先開創(chuàng)了電火花鏡面加工技術(shù)的研究。早期的電火花鏡面加工技術(shù)的研究主要局限在減小和控制脈沖放電能量［5］，如Sodick公司在1980年推出了第一代窄脈寬、低峰值電流的PIKA電源，達(dá)到表面粗糙度小于Ra0.1μm。這一時(shí)期的鏡面加工主要限于小面積的超精加工［6］。對(duì)于較大面積的電火花加工，由于極間寄生電容的脈沖累積效應(yīng)，使間隙的實(shí)際單次放電能量大于脈沖電源提供的單脈沖能量，從而影響了加工表面粗糙度值的減小，面積越大，影響也越大［6、7］。因此，國內(nèi)外學(xué)者提出了許多工藝方法。例如：分割電極法［7］、簡(jiǎn)單電極展成法、共軛回轉(zhuǎn)式加工法［8，9］、電火花磨削［10，11］、局部電場(chǎng)感應(yīng)法［6］以及混粉加工法［12］等。其中，混粉加工法是由日本學(xué)者毛利尚武等提出的比較有影響的鏡面電火花加工方法，能有效地解決極間寄生電容的問題。但是混粉加工法也存在一些問題，如要解決微細(xì)粉末在工作液中的均勻混合，微細(xì)粉末會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，并且成本也比較高，因此在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限。筆者在電火花鏡面加工技術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)，在加工間隙的工作液中混入氣體可以有效地減小工件的表面粗糙度值，并能大大提高生產(chǎn)率。

1混氣電火花鏡面加工原理分析

混氣電火花加工就是在電火花加工間隙的工作液中混入氣體，使氣體以大量的微細(xì)氣泡的形式參與工作。由于間隙中混入了氣泡，從而引起了間隙電場(chǎng)、流場(chǎng)及放電特性的變化。

混入間隙的氣泡使間隙電場(chǎng)發(fā)生了畸變，圖1所示為氣泡引起間隙電場(chǎng)畸變的示意圖。在以氣泡中心為坐標(biāo)原點(diǎn)的球坐標(biāo)系中，由高斯定律的拉普拉斯方程式可得到［13］氣泡外p點(diǎn)處r方向的電場(chǎng)強(qiáng)度

電火花加工在實(shí)際生產(chǎn)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在開放式華中I型數(shù)控平臺(tái)上開發(fā)出電火花加工數(shù)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有良好的開放性和模塊化功能，能根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整機(jī)床的加工參數(shù)和工藝參數(shù)等，改善了機(jī)床的柔性，擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍。同時(shí)使二次開發(fā)后的專用CNC系統(tǒng)仍具有一定的開放性、擴(kuò)展性，以便再進(jìn)行后續(xù)開發(fā)時(shí)簡(jiǎn)化研制工作和提高市場(chǎng)應(yīng)變能力，更好地滿足用戶的要求。

一、電火花加工數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

電火花加工數(shù)控系統(tǒng)是在華中I型數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)上開發(fā)而成的，采用軟件模塊化結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)方法，擴(kuò)展了電火花自動(dòng)加工模塊、手動(dòng)加工模塊、加工參數(shù)編輯模塊、界面顯示模塊等部分，其軟件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

各擴(kuò)展模塊的主要功能分別為：

（1）自動(dòng)加工模塊，主要是在運(yùn)動(dòng)控制接口的基礎(chǔ)上針對(duì)電火花加工的運(yùn)動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的功能。自動(dòng)加工是指將機(jī)床調(diào)整好，找正結(jié)束并選擇加工參數(shù)后進(jìn)行的加工方式，整個(gè)加工過程中不必進(jìn)行人工干預(yù)和加工參數(shù)調(diào)整，其特征是操作簡(jiǎn)單、加工效率高，加工出的工件精度高。

（2）工件找正模塊，它是一種斷續(xù)的加工方式，可以根據(jù)需要一步步地進(jìn)行調(diào)整。

電火花雕刻加工是一種成型加工技術(shù)。它借鑒數(shù)控銑削加工方式，利用簡(jiǎn)單電極在數(shù)控系統(tǒng)控制下，按照一定軌跡運(yùn)動(dòng)，通過簡(jiǎn)單電極與工件之間在不同相對(duì)位置的放電加工出所需工件形狀。由于電火花加工靠放電時(shí)的電熱和非接觸加工的特點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用到硬脆材料的加工。由于電火花加工過程中電極的損耗，其編程的加工工藝規(guī)劃不完全同于一般的數(shù)控銑床。

一、系統(tǒng)的整體規(guī)劃

本系統(tǒng)以Win2000作為操作系統(tǒng)，以VC6.0作為開發(fā)工具，在仿真部分采用了OpenGL技術(shù)。系統(tǒng)在取得工件的圖形信息和加工信息后，經(jīng)過工藝分析，選擇刀具、確定工步和切削用量等，最后生成NC代碼文件，并對(duì)該代碼進(jìn)行仿真加工，以驗(yàn)證其正確性。因此本系統(tǒng)由輸入模塊、前置處理模塊、后置處理模塊和仿真加工模塊4部分組成，系統(tǒng)流程圖。

二、輸入模塊中的DXF圖形數(shù)據(jù)的讀取

DXF文件是AutoCAD中一種常用的標(biāo)準(zhǔn)圖形數(shù)據(jù)交換文件，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于不同圖形系統(tǒng)之間的接口。本系統(tǒng)處理的DXF文件是按照在版本號(hào)為R14文件標(biāo)準(zhǔn)格式處理，文件中共有6個(gè)段組成，即標(biāo)題段(HEADER)、類段(CLASSES)、表格段(TA-BLES)、塊段(BLOCKS)、實(shí)體段(ENTITIES)和對(duì)象段(OBJECTS)，每一段都以SECTION標(biāo)志開始，以END-SEC標(biāo)志結(jié)尾，文件尾有結(jié)束標(biāo)志EOF。文件中的圖元主要有POINT、LINE、CIRCLE、ARC、SPLINE、SOL-ID、POLYLINE和3DFACE、3DSOLID、3DLINE等，每個(gè)圖元都以組碼0開始，以組碼0結(jié)束，這些圖元都出現(xiàn)在BLOCKS段和ENTITIES段區(qū)域中。由于電火花銑削加工，主要加工平面和各種形狀的曲面，工件使用三維實(shí)體造型，因此主要處理三維實(shí)體。

三、前置處理

摘要：以加工微小復(fù)雜零件為目標(biāo)，對(duì)采用直徑0.02mm的微細(xì)電極絲進(jìn)行數(shù)控電火花微精線切割加工技術(shù)及工藝研究，開發(fā)出了由微細(xì)絲走絲系統(tǒng)、細(xì)絲導(dǎo)向器和微精加工電源等構(gòu)成的微細(xì)電火花線切割加工系統(tǒng)，研制了具有無電阻防電解電源、高效、高精度、高表面質(zhì)量的微細(xì)絲數(shù)控單向走絲電火花線切割機(jī)床。

關(guān)鍵詞：電火花線切割加工；單向走絲；走絲系統(tǒng)；細(xì)絲導(dǎo)向器；微精加工

電源航空航天、國防軍工、IT、精密模具、微型機(jī)械、醫(yī)療器械、化纖紡絲、儀器儀表等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)微精加工設(shè)備的需求日益增多。采用微細(xì)絲進(jìn)行小圓角、窄縫、窄槽及微細(xì)零件的微精加工的數(shù)控電火花線切割加工，因其具有切縫窄、精度高、可加工復(fù)雜形面和各種難加工材料等優(yōu)勢(shì)，在微精機(jī)械生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用[1-5]。國外設(shè)備制造企業(yè)都花費(fèi)了大力氣進(jìn)行細(xì)絲切割技術(shù)的研究，比如微細(xì)電火花線切割加工機(jī)床可用直徑0.02mm的電極絲加工出外徑1.86mm、模數(shù)0.03、齒數(shù)60的微型齒輪，其加工精度可控制在1.0μm以下，表面粗糙度可達(dá)Ra0.2μm。但目前國內(nèi)針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究力度還不夠，企業(yè)無相關(guān)產(chǎn)品，只有部分高校和科研院所進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究。本文通過采用直徑0.02mm的微細(xì)電極絲進(jìn)行數(shù)控電火花微精線切割加工技術(shù)及工藝研究，研制出具有無電阻防電解電源、高效、高精度和高表面質(zhì)量的微細(xì)絲數(shù)控單向走絲電火花線切割機(jī)床。目前，國內(nèi)外通用的電火花線切割機(jī)床采用的電極絲直徑均大于0.1mm。采用微細(xì)電極絲進(jìn)行切割加工一直是電火花線切割加工的難題。由于微細(xì)電極絲的直徑越小，其所能承受的張力也越小[4]，要實(shí)現(xiàn)正常切割并保證加工精度和表面質(zhì)量，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)、走絲系統(tǒng)、高頻電源、檢測(cè)控制、抗干擾性能及工作液系統(tǒng)都提出了難度更高、更復(fù)雜的技術(shù)要求。因此，本文開發(fā)的微細(xì)絲數(shù)控單向走絲電火花線切割系統(tǒng)是以DK7632單向走絲電火花線切割機(jī)床為基礎(chǔ)，且為了實(shí)現(xiàn)超細(xì)電極絲即直徑0.02mm的微細(xì)電極絲放電切割，還專門開發(fā)了全新的走絲系統(tǒng)、細(xì)絲導(dǎo)向器和微精加工電源。

1新型微張力、恒張力、恒速走絲系統(tǒng)

本文采用的電極絲為TUNGSTENCUT-WIRETWS-20鎢切絲，其直徑為0.02mm、抗拉強(qiáng)度約157g（3850N/mm2），且彈性差、易拉斷。正常切割，就需對(duì)走絲系統(tǒng)提出很高的要求，如微張力、恒張力、恒速可調(diào)，而一般的帶磁粉離合器的走絲系統(tǒng)已不適合上述要求，為此本文新開發(fā)了一套走絲系統(tǒng)。在系統(tǒng)的加工界面中，操作者可在“運(yùn)絲速度”一欄調(diào)節(jié)絲速，由計(jì)算機(jī)控制速度輪無極變速，使電極絲的走絲速度基本保持恒定。放絲速度的快慢由放絲輪給定，在重錘輪后面安裝有精密角位移傳感器，采集傳感器位置的變化信號(hào)，經(jīng)反饋電路進(jìn)行快速處理來控制放絲輪的速度快慢，使重錘輪的位置基本保持在中間位置，且使電極絲的張緊力與所配重錘的重量滿足一定的函數(shù)關(guān)系；同時(shí)需減小運(yùn)絲系統(tǒng)整個(gè)輪系的阻尼，以實(shí)現(xiàn)電極絲的張緊力恒定控制。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加工時(shí)的絲張力約保持為50g，這樣既保證了切割正常又不易斷絲。此外，需借助一個(gè)過渡輪將電極絲按“8”字形繞在聚氨脂輪上，由一個(gè)小壓輪壓住，這樣布置可避免原系統(tǒng)的電極絲在張力輪上的纏繞方式易產(chǎn)生溝槽的缺陷，使電極絲不易打滑，張力也更穩(wěn)定。收絲輪用于纏繞經(jīng)過加工區(qū)放電后的廢銅絲或廢鎢絲，由軟特性力矩電機(jī)SYL2.5驅(qū)動(dòng)，需具有一定的拉緊力，使廢絲不會(huì)被拉斷，同時(shí)對(duì)走絲輪沒有影響。廢絲輪的前面是排絲輪，排絲輪在SD2.5交流伺服電機(jī)和凸輪傳動(dòng)下實(shí)現(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)，使廢絲在收絲輪上排列均勻。在重錘輪的下方設(shè)置有斷絲開關(guān)，電極絲斷，則切斷放電電源，同時(shí)走絲輪、放絲輪、排絲輪和收絲輪停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

2新型細(xì)絲導(dǎo)向器

1注塑模具筋位加工方案分析

注塑模具制造時(shí)，一般先用數(shù)控機(jī)床對(duì)工件毛坯進(jìn)行切削加工，當(dāng)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，有些部位數(shù)控加工刀具很難加工到位，或者說若要加工到位，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果不好，例如注塑模具的型腔尖角、深腔、筋和窄槽等部位。對(duì)于這類部位的加工，就需要進(jìn)行電火花成型加工。該后模對(duì)應(yīng)于塑件加強(qiáng)筋位置便是多條窄槽，這些窄槽的加工就需要電火花成型加工來完成。電火花放電的原理是由脈沖電源輸出的電壓加在液體介質(zhì)中的工件和工具電極（亦稱電極）上，當(dāng)電壓升高時(shí)，會(huì)在某一間隙最小處或絕緣強(qiáng)度最低處擊穿介質(zhì)，產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫使電極和工件表面都被蝕除掉一部分材料。電火花加工實(shí)際就是電極和工件間的連續(xù)不斷的火花放電的過程，工件不斷產(chǎn)生電腐蝕，電極不斷地向工件進(jìn)給，最終可將電極的形狀復(fù)制在工件上，加工出所需要的形狀。因此，在對(duì)模具進(jìn)行電火花放電加工之前，必須設(shè)計(jì)并制造出適合的電極方能進(jìn)行放電加工。按照目前的模具制造水平，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的注塑模具在加工過程中，往往需要幾個(gè)、幾十個(gè)，甚至上百個(gè)電極。所以，電極的設(shè)計(jì)制造是模具制造中非常重要的環(huán)節(jié)，控制電極的制作成本也是控制整套模具生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素之一。

2注塑模具筋位電極常規(guī)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)電極在模具制造過程中的作用可將其分為產(chǎn)品外形成型電極、清角電極、筋位電極、“銅打銅”電極（即用來對(duì)電極進(jìn)行電加工的電極）等。按電極組合方式可分為整體電極、組合電極及一極多用電極（也稱跑位電極）。按電極制造材料又可分為普通紫銅電極、石墨電極和特種銅電極等。對(duì)于一般電極，其結(jié)構(gòu)主要包括成型部位和電極基準(zhǔn)部位等組成。對(duì)于前文所述的塑料盒零件的注塑模具后模制造，電極材料選用普通紫銅電極即可。如果模具尺寸不大，筋位電極一般會(huì)采用整體電極，如圖3所示；如果尺寸比較大，通常會(huì)采用跑位電極，只做一條筋位的放電電極，即類似于圖3所示的整體電極的1／8，通過對(duì)后模上加強(qiáng)筋位置的逐一放電來完成放電加工任務(wù)。相比之下，整體放電電加工用間短，電極制作成本偏高，成型誤差??；跑位放電電極制作成本低，放電耗時(shí)長(zhǎng)，成型誤差受電極自身損耗較大。

3注塑模具筋位電極設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

結(jié)合上述情況，在保證生產(chǎn)效率的前提下，本著最大程度降低生產(chǎn)成本的目的，筆者將本塑料盒筋位電極的制作方案進(jìn)行了創(chuàng)新性優(yōu)化設(shè)計(jì)。放棄原來的切削加工方式，同時(shí)將電極基準(zhǔn)部位由紫銅材料改用普通鋼材，電極成型部位仍采用紫銅材料，將電極制作成鑲拼結(jié)構(gòu)。筋位電極基準(zhǔn)部分投影示意圖，示意圖中間又以局部放大視圖的形式對(duì)鑲拼位置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表示這兩部分均采用電火花線切割方式進(jìn)行加工，在普通鋼板上割出電極成型部分鑲拼框，并加工電極吊裝螺絲孔或其他吊裝結(jié)構(gòu)，同時(shí)用銅板割出8件同樣的電極成型部分，切割路徑如圖5、圖6的投影輪廓所示。由于加強(qiáng)筋一般情況下對(duì)形狀精度要求較低，因此，電極成型部分的拔模角度采用手工打磨的方式即可滿足要求。最后將打磨后的電極成型部分按要求拼裝到電極基準(zhǔn)部分的鑲拼框里，保證兩部分的垂直度和各成型部分底面的共面度，便可進(jìn)行下一步的放電加工了。另外由于放電加工基本沒有切削力，因此直接鑲拼或進(jìn)行涂膠固定后鑲拼結(jié)構(gòu)是能夠滿足放電要求的。

一、LIGA技術(shù)在微模具制作中的應(yīng)用

（一）LIGA技術(shù)的原理

LIGA技術(shù)是利用較大功率同步加速器產(chǎn)生的X射線，經(jīng)過X-ray光刻，光阻投影形成人工塑料微型結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過電鑄制模形成金屬模具，最后經(jīng)過鑄模復(fù)制形成所需的塑料產(chǎn)品。其工藝流程為：1、同步X-ray曝光光刻的條件有同步X射線和銅掩模板，銅掩模板由吸收體、掩膜支撐體、光刻膠和銅板基片組成，利用同步輻射X射線產(chǎn)生的二維圖形投射到銅掩模板，吸收體吸收X射線的能量，轉(zhuǎn)移到光刻膠上，通過控制單點(diǎn)光束的強(qiáng)度，刻蝕一定深寬比的三維圖形。

2、光刻顯影

利用光刻膠易被X射線降解的原理，即經(jīng)過X射線曝光光刻膠的分子長(zhǎng)鍵發(fā)生斷裂，大分子變成小分子，然后將被曝光的光刻膠放到顯影液中處理，被曝光降解的光刻膠的小分子溶解在顯影液中，沒有被曝光的光刻膠的大分子則不溶于顯影液，因此形成了與掩膜圖形一致的三維光刻膠微結(jié)構(gòu)。

3、電鑄制模

摘要：現(xiàn)代機(jī)械加工新技術(shù)課程包括四部分內(nèi)容：切削、非切削加工、復(fù)合加工新技術(shù)、難加工材料的加工新技術(shù)。明確了各加工技術(shù)的核心概念，比如：非常溫切削與分子運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)；振動(dòng)切削和超聲波切削利用了共振現(xiàn)象；超聲波加工的工作原理類似于爆炸沖擊波的作用等。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)；機(jī)械加工新技術(shù)；課程體系

0引言

先進(jìn)的制造技術(shù)是保障綜合國力的決定性因素。發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)均在國民經(jīng)濟(jì)中居于重要地位。現(xiàn)代機(jī)械制造學(xué)科已成為集機(jī)械、電子、信息、材料為一體的新型交叉學(xué)科。我國的制造業(yè)面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，只有掌握先進(jìn)制造技術(shù)，才能加快國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)、促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)鏈提升、增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力、增強(qiáng)我國核心競(jìng)爭(zhēng)力和自主創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家。因此，在大學(xué)里普遍開設(shè)制造先進(jìn)技術(shù)的課程，課程名稱為《機(jī)械加工新發(fā)展》[1]、《現(xiàn)代加工新技術(shù)》、《機(jī)械加工新技術(shù)》或《現(xiàn)代加工技術(shù)訓(xùn)練》[2]、《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)》等。從目前的研究現(xiàn)狀看，該課程主要有四部分內(nèi)容：切削加工新技術(shù)、非切削加工新技術(shù)、復(fù)合加工新技術(shù)、難加工材料的切削加工新技術(shù)。精密加工分散在課程體系當(dāng)中，應(yīng)將其總結(jié)后作為附錄內(nèi)容。根據(jù)課時(shí)不同，該課程應(yīng)有所取舍。

1切削加工新技術(shù)

主要包括高速與超高速切削新技術(shù)、硬態(tài)切削新技術(shù)、干式切削新技術(shù)、振動(dòng)切削新技術(shù)、非常溫切削新技術(shù)、磁化切削新技術(shù)、保護(hù)性切削新技術(shù)、射流加工新技術(shù)、磨削加工新技術(shù)等。①高速超高速切削新技術(shù)。根據(jù)1931年4月德國物理學(xué)家薩洛蒙（Carl.J.Salomon）提出的“Salomon曲線”，采用高轉(zhuǎn)速、快進(jìn)給、小背吃刀量和小進(jìn)給量來去除余量，完成零件加工。要求機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高、功率和扭矩大，以及進(jìn)給系統(tǒng)加速度高?？捎糜诩庸び猩饘?、鑄鐵、鋼、纖維強(qiáng)化復(fù)合材料、鑄鐵和鋁合金等。②硬態(tài)切削新技術(shù)。采用立方氮化硼CBN（CubicBoronNitride）、陶瓷和新型硬質(zhì)合金及涂層硬質(zhì)合金作為刀具材料，將淬硬鋼的車削作為最終加工工序。③干式切削新技術(shù)。不用切削液或用少量綠色環(huán)保的潤(rùn)滑劑。要求刀具材料具有良好的耐熱性和耐磨性，要求切屑與刀具之間的摩擦系數(shù)應(yīng)盡可能小，要求刀具的槽型應(yīng)保證排屑流暢、易于散熱，要求刀具應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和較強(qiáng)的抗沖擊韌性?？刹捎玫蜏乩滹L(fēng)、高速、靜電冷卻和準(zhǔn)干切削工藝等。已用于鑄鐵、鋁合金、鎂等的切削。④振動(dòng)切削新技術(shù)。與超聲波切削一樣利用共振現(xiàn)象，給刀具或工件施以某種參數(shù)（頻率、幅值）的可控制量，使刀具與工件周期性地接觸與離開。⑤非常溫切削新技術(shù)。溫度反映了分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。加熱高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫的新材料可使其可以加工。冷卻鈦合金、低合金鋼、低碳鋼和一些塑性與韌性特別強(qiáng)的難加工材料，可獲得較好的加工質(zhì)量。⑥磁化切削新技術(shù)。刀具或工件磁化后，強(qiáng)度和硬度會(huì)提高，從而保證加工質(zhì)量。⑦保護(hù)性切削新技術(shù)。在真空當(dāng)中切削可避免生成硬脆層，但是刀-屑界面處也不能生成減摩的氧化膜。在惰性氣體保護(hù)下切削，不適用于有色金屬，如鋁及其合金。絕緣切削將工件與機(jī)床絕緣，可避免因熱電流而產(chǎn)生熱電磨損。⑧射流加工新技術(shù)。水射流主要用來切割軟質(zhì)有機(jī)材料；混合磨料射流幾乎可切割一切硬質(zhì)材料。⑨磨削加工新技術(shù)。主要有重負(fù)荷荒磨、用于溝槽、成形和外圓的緩進(jìn)給大切深磨削、硬脆材料延性域磨削的高速與超高速磨削、砂帶磨削、振動(dòng)研磨等。

摘要：機(jī)械模具對(duì)于機(jī)械加工制造行業(yè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在機(jī)械加工領(lǐng)域，模具的性能在很大程度上決定了機(jī)械加工工藝的水平。因此，機(jī)械模具的加工制造技術(shù)得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛重視。目前，使用數(shù)控技術(shù)加工機(jī)械模具是應(yīng)用最廣泛的模具加工方式。為了進(jìn)一步提升機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用水平，本文主要介紹了機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)及其應(yīng)用特點(diǎn)，并對(duì)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械模具；數(shù)控加工制造；技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用

機(jī)械模具在加工制造一些機(jī)械產(chǎn)品時(shí)能夠發(fā)揮出重要的作用，但是模具的加工制造過程卻是較為繁瑣復(fù)雜的，需要對(duì)多項(xiàng)加工工序的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化處理。一旦加工人員沒有處理好機(jī)械模具的加工細(xì)節(jié)，不僅會(huì)影響機(jī)械模具的加工效率，甚至還會(huì)造成機(jī)械模具的損壞。隨著數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，傳統(tǒng)的機(jī)械模具的加工處理模式得到良好的改善，不僅進(jìn)一步提高了機(jī)械模具的加工精度，同時(shí)還可以有效控制模具加工的柔韌性，從而大大優(yōu)化了機(jī)械模具的加工效率。為了使機(jī)械模具的加工制造水平得到進(jìn)一步的提升，深入研究機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是一項(xiàng)極為必要的措施。

1機(jī)械模具加工與數(shù)控加工制造技術(shù)

1.1機(jī)械模具的加工要求

為了更好的研究機(jī)械模具數(shù)控加工制造技術(shù)的應(yīng)用情況，我們必須對(duì)機(jī)械模具的加工工藝有一定的了解，尤其要掌握機(jī)械模具加工時(shí)的各項(xiàng)要求，只有在掌握應(yīng)用數(shù)控加工制造技術(shù)時(shí)，機(jī)械模具加工才能使該項(xiàng)加工技術(shù)發(fā)揮出最大的效率。首先，從機(jī)械模具的生產(chǎn)角度看，多數(shù)的機(jī)械模具加工制造，主要是為了滿足單一零件的生產(chǎn)需求。因此，在加工此類模具時(shí)容易浪費(fèi)大量的資源，同時(shí)還會(huì)引發(fā)其他的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)問題。為了解決機(jī)械模具加工制造過程中的相關(guān)問題，加工人員必須在正式加工前，做好模具參數(shù)的記錄工作，有效利用采集的模具數(shù)據(jù)，通過相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件，核實(shí)關(guān)鍵的數(shù)控加工參數(shù)，從而有效減少模具數(shù)控加工中出現(xiàn)的誤差問題和資源浪費(fèi)問題。其次，為了確保機(jī)械模具的數(shù)控加工質(zhì)量，加工操作人員必須做好模具的加工設(shè)計(jì)工作，在加工前對(duì)模具的加工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，要盡量避免加工方案中存在較大的誤差問題，確保加工方案是最優(yōu)化的。最后，在加工精度和模具加工質(zhì)量問題上，加工人員需要做好數(shù)據(jù)信息的調(diào)控工作，要以高效便捷的方式獲取模具的各種數(shù)據(jù)信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)加工誤差的有效控制。此外，為了提高機(jī)械模具數(shù)控加工制造的質(zhì)量，加工設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在模具設(shè)計(jì)中熟練掌握不同的設(shè)計(jì)理念及其作用，并對(duì)加工方案的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效探索。

摘要：隨著我國塑料模具加工行業(yè)的不斷發(fā)展，塑料模具加工工藝也不斷得到進(jìn)步，這些進(jìn)步徹底改變了以往傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)以及制造方式，為我國塑料模具的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)首先對(duì)我國塑料模具加工工藝現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后對(duì)其未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國塑料模具加工工藝事業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：塑料模具；加工工藝；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

0引言

目前，塑料模具制造在整個(gè)模具行業(yè)中所占的比例高達(dá)30%，可見，塑料模具加工工藝的重要意義[1]。現(xiàn)階段，塑料模具已經(jīng)應(yīng)用在航天航空、儀表機(jī)電以及汽車等制造行業(yè)中。因此，塑料模具加工工藝具有非常好的發(fā)展前景[2]。下面，筆者就塑料模具加工工藝現(xiàn)狀，對(duì)塑料模具加工工藝未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

1塑料模具加工工藝現(xiàn)狀

1.1氣體輔助成型技術(shù)日趨成熟