[01163908]高精密微小尺度几何特征零件微细铣削机床、刀具及夹具的研究与应用

目前针对超过千亿美元产值小型高精密零件的加工,所用传统铣削装备与技术存在精度低、耗能高、占地空间大、效率低等缺陷。研制出的小型高精密数控微细铣削技术与装备,克服了上述缺陷。 1. 提出了小型微细铣削机床创成式设计方法,建立了微细铣削刀具设计准则与研发规程,建立了微细铣削的临界未变形切屑厚度模型与工艺参数优化模型。为微细铣削提供了关键技术,为小型高精密数控微细铣削装备研发奠定了基础。 2. 发明了由直线电机驱动与Z轴无摩擦重心配重集成的定位精度＜0.6μm和占地空间＜1m3的微细铣削机床,与目前主要微细铣削加工机床比,大幅度提高了精度、大量节约了占地空间与能源。 3. 发明了切削刃旋转包络面为球面、前刀面与后刀面均为直纹面、切削刃轮廓制备误差≤±2μm的系列微细球头铣刀,高于国外知名微细铣刀所具有±3μm的精度。 4. 发明了由十字形凹槽特征的底座、楔形块、推拉机构与上平台集成的工件姿态微调整装置,工件上表面调整精度达1.7μm,解决了微细铣削加工时工件调整效率低、精度低的问题。 国内超精密小型微细加工机床市场可达0.5万台/年,国内微细刀具市场可达300万把/年,产值达70～129亿元。因此,所研发的小型高精密数控微细铣削技术及装备产品有广阔的转化推广前景。