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機械加工工藝與加工裝備

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機械加工工藝與加工裝備

發布日期:2019-03-19 作者: 點擊:

復合材料構件的機械加工不可必免:精確外形獲得、機械連接所必須的制孔等等。由于復合材料結構件的多數破壞發生在連接處,復合材料的高效率低損傷加工技術以及高質量連接裝配工藝相關的研究得到越來越高的重視。纖維復合材料的常規機械加工包括車削、銑削、鉆削、切割等,其加工工藝大致可以分為切削工藝,鉆削工藝,切割工藝這三大方面。傳統加工方法加工復合材料時容易產生崩邊、毛刺、分層等加工缺陷,特別在加工結構復雜的工件時尤為突出。在連接裝配方面,由于復合材料層間強度低、抗沖擊能力差等弱點,連接裝配配合面間的間隙與裝配應力都極易使材料在連接裝配過程中形成二次損傷,這些都有待解決。

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首先是先進刀具的開發及應用。由于復合材料性能與傳統材料的區別,高加工效率、長使用壽命的高性能刀具是加工復合材料必須品。

其次是現有加工技術及工藝的改進與創新。為了提高加工質量與加工精度,測量與加工相結合等思路都需要進一步拓展。通過高精度定位,可以大幅度提升加工的效果。還需要提升加工的智能化,除了提升加工機床/中心的設備性能,如高主軸轉速,高精度,快速換刀等,還需增加設備故障自診及自我修復,參數優化等功能,并集成新的加工工藝以及智能化機器人等。

最后在裝配方面,需要發展隨機不貼合表面裝配間隙的相關補償技術,與此同時,更需要開發柔性裝配技術及設備,在此基礎上亦可與加工機床/中心集成在一起。這樣更加能提高加工及裝配效率。

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從大局上看,在“中國制造2025”、“工業4.0”等制造業改革大背景的推動下,伴隨著復合材料先進加工工具的研發,新一代智能化數控機床的研制成功,復合材料智能制造會大幅度提升復合材料在工業化生產中效率,復合材料智能制造勢必成為復合材料領域的熱點。實現復合材料的智能制造更是需要從最初的制備開始考慮,與制造進行合理的無縫連接,在制造過程中需要在多方面多角度考慮,控制與技術系統進行,進而提高制造的智能化和集成化,體現出智能制造的先進性。

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長沙復合材料加工以及連接裝配方面,復合材料智能制造還需要更多的技術融合,不但要在具體加工步驟上有例如數字控制,智能補償,自我診斷,工藝優化等功能,還要與其他各個環節有關聯有呼應,提前預知后期會遇到的難點與困難,進而將整體工藝進行優化,已知前期加工效果時,對后面的環節下達更合理的指令。

因此,先進的加工工藝與加工裝備更是要與智能制造相結合,不僅體現在目前追求的單一環節數值化和智能化程度的提升,更應該將智能方法統一地應用在整個生產過程。


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