项目概要

• 技术产品介绍

  
  随着航空航天领域的发展, 需要精密切削加工的细长轴零件越来越多。但是在细长轴切削加工中,由于工件刚度差,在切削加工过程中细长轴零件易产生变形和自激振动，这导致了零件加工精度降低和表面光结度恶化，缩短刀具和机床使用寿命。因此对细长轴零件精密切削加工一直存在着加工精度低和表面光洁度差的问题。国内外许多学者致力于细长轴零件精密切削加工技术的研究。
  
  超声振动切削从微观上看是一种脉冲切削。在一个振动周期中，有效切削时间很短，大于80%时间的里与工件、切屑完全分离。与工件、切屑断续接触，这就使得所受到的摩擦变小，所产生的热量大大减少，切削力显著下降，避免了普通切 削时的“让刀”现象，并且不产生积屑瘤。利用这种振动切削，在普通机床上就可以进行精密加工，圆度、圆柱度、平面度、平行度、直线度等形位公差主要取决于机床主轴及导轨精度，最高可达到接近零误差，使以车代磨、以钻代铰、以铣代磨成为可能。与高速硬切削相比，不需要高的机床刚性，并且不破坏工件表面金相组织。在曲线轮廓零件的精加工中，可以借助数控车床、加工中心等进行仿形加工，可以节约高昂的数控磨床购置费用。
  
  本项目将提出细长轴零件超声波椭圆振动精密切削加工技术和工艺设备,为细长轴等刚度弱的零件精密切削加工提供一种新的切削加工方法。

• 应用场景

  
  超精密加工技术在我国的应用已不再局限于国防尖端和航空航天等少数部门,它已扩展到了国民经济的许多领域,应用规模也有较大增长。计算机、现代通信、影视传播等行业,现都需要精密、超精密加工设备,作为其迅速发展的支撑条件。计算机磁盘、录像机磁头、激光打印机的多面棱镜、复印机的感光筒等零部件的超精密加工,采用的都是高效的大批量自动化生产方式。

• 技术优势

  
  本项目依据超声波椭圆振动切削加工技术能大幅度地降低切削力、抑制颤振和显著提高加工精度和光洁度等切削加工效果,实现细长轴零件超声波椭圆振动精密切削加工，解决细长轴等刚度弱的零件精密切削加工这一难题。
  
  超声振动切削性能指标:
  1. 切削力小，约为普通切削力的 1/3-1/10；
  2. 加工精度高，主要取决于所用机床精度，所加工工件形位公差几乎可接近机床相关精度；
  3. 切削温度低，工件保持室温状态；
  4. 不产生积屑瘤，工件变形小，没有毛刺；
  5. 切削表面粗糙度低，可接近理论粗糙度值，最高可达Ra0.2以下；
  6. 被加工零件的“刚性化”，即与普通切削相比，相当于工件刚性提高；
  7. 加工过程稳定，能有效消除颤振；
  8. 切削液的冷却、润滑作用提高；
  9. 耐用度呈几倍到几十倍提高；
  10. 被加工表面呈压应力状态，零件疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性提高；
  11. 切削后的工件表面呈彩虹效果。
  

• 市场前景

  
  近年来我国紧固件行业保持较快发展，产量、销量和国有化程度不断提高。紧固件广泛应用各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具及仪器仪表等领域，与装备制造业的发展紧密相关。随着我国经济稳定发展，紧固件下游产业需求持续提高，以及国家政策的大力支持，紧固件市场规模将继续保持上升，2019年，中国紧固件的总体市场规模将达到1380亿元。

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