微加工技術(shù)要求-燕山大學(xué)教務(wù)在線

1、團(tuán)隊(duì)組成：主要負(fù)責(zé)人：谷立永項(xiàng)目成員：孫娟娟、張范蒙導(dǎo)師：趙巖課題：微結(jié)構(gòu)加工用精密微型銑刀磨課題：微結(jié)構(gòu)加工用精密微型銑刀磨損特性實(shí)驗(yàn)研究損特性實(shí)驗(yàn)研究 一一 立項(xiàng)背景立項(xiàng)背景二二 前期準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備三三 項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)四四 實(shí)施方案實(shí)施方案五五 具體計(jì)劃具體計(jì)劃六六 可行性可行性七七 預(yù)期成果與意義預(yù)期成果與意義八八 經(jīng)費(fèi)預(yù)算經(jīng)費(fèi)預(yù)算九九 項(xiàng)目組成員分工項(xiàng)目組成員分工 目 錄一 、立項(xiàng)背景1、精密零件社會需求：、精密零件社會需求：鐘表里面的微型齒輪移動電話和數(shù)碼相機(jī)生物醫(yī)藥領(lǐng)域無痛診察及手術(shù)，通訊光學(xué)航空航天 微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)（MEMS） 不足之處： 制造成本昂貴 國家巨額投入 精密

2、/超精密機(jī)床進(jìn)行加工不足之處： 機(jī)床價(jià)格昂貴 配備不相稱的除塵、控溫、控濕設(shè)備2、精密微型零件加工技術(shù)、精密微型零件加工技術(shù) 微細(xì)切削加工技術(shù)微細(xì)切削加工技術(shù) 優(yōu)點(diǎn): 1.顯著降低加工成本 2.精密三維微小零件精密三維微小零件 3.可加工材料范圍廣缺點(diǎn)： 技術(shù)未成熟 刀具易磨損 壽命低3 國內(nèi)外精密微型刀具制造技術(shù)國內(nèi)外精密微型刀具制造技術(shù)懸殊懸殊 國外： 美國、法國及日本專業(yè)化 國內(nèi)： 一兩家微徑銑刀刀具企業(yè) 質(zhì)量差 效率低 二、前期準(zhǔn)備二、前期準(zhǔn)備 查閱精密微型銑刀磨破損機(jī)理相關(guān)文獻(xiàn) 確定實(shí)驗(yàn)方案，選定具體加工材料 制備實(shí)驗(yàn)樣件，購買實(shí)驗(yàn)用微型銑刀1 查閱精密微型銑刀磨破損機(jī)理相關(guān)文獻(xiàn)2

3、確定實(shí)驗(yàn)方案，選定具體加工材料.控制變量法 : 變量：涂層與非涂層 不同加工材料 目的：確定刀具磨損和壽命的主要因素 3 制備實(shí)驗(yàn)樣件 購買實(shí)驗(yàn)用微型銑刀o 制備精加工樣件 o 實(shí)驗(yàn)用品 TiAlN涂層硬質(zhì)合 金微徑銑刀和無涂層的硬質(zhì)合金微型銑刀 直徑為0.21mm。 n超細(xì)晶粒TiAlN涂層硬質(zhì)合金微徑銑刀刃徑刃長刃數(shù)前角后角螺旋角刀柄直徑總長0.150.22512303.039表1-4 微徑銑刀幾何參數(shù)圖3 微徑硬質(zhì)合金銑刀放大圖使用此微型銑床系統(tǒng)及微徑銑刀加工薄膜微槽結(jié)構(gòu)成品率高于80% 三、創(chuàng)新性三、創(chuàng)新性1、核心：、核心： 填補(bǔ)納米尺度納米尺度與傳統(tǒng)宏觀傳統(tǒng)宏觀加工之間的空白空白 2

4、、微細(xì)切削加工技術(shù)、微細(xì)切削加工技術(shù) 微型機(jī)床微型機(jī)床3、研究新參數(shù)、研究新參數(shù)： 切削力、表面粗糙度、刀具的振動等切削力、表面粗糙度、刀具的振動等 四、實(shí)施方案四、實(shí)施方案I.進(jìn)行系列微細(xì)銑削刀具磨損實(shí)驗(yàn) II.分析試驗(yàn)結(jié)果，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) III. 撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告及論文I、進(jìn)行系列微細(xì)銑削刀具磨損實(shí)驗(yàn)1.在微型精密機(jī)床上進(jìn)行刀具切削實(shí)驗(yàn)2.變換被加工材料3.進(jìn)行能譜分析 五、五、 具體計(jì)劃具體計(jì)劃I.1 在顯微鏡輔助下進(jìn) 行刀具切削實(shí)驗(yàn) 用SEM（掃描電子顯微鏡）觀察刀具的磨損形態(tài) o I.2 變換被加工材料 觀察磨損形態(tài)異同 o I.3 能譜分析 研究磨損后微銑刀的化學(xué)成分變化 借此為微

5、銑刀磨損機(jī)理提供數(shù)據(jù)支持II、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 分析試驗(yàn)結(jié)果 1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 用MATLAB進(jìn)行最小二乘法曲線擬合，得到有關(guān)參數(shù)(切削力、表切削力、表面粗糙度、刀具的振動面粗糙度、刀具的振動 ) 之間的函數(shù)關(guān)系 2 分析函數(shù)確定磨損的主要因素 3 進(jìn)行力學(xué)分析 確定磨損機(jī)理 4 和傳統(tǒng)大直徑銑刀磨損機(jī)理作對比，找到異同 III、撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告及論文六、可行性六、可行性o 1、研究切入點(diǎn)具體o 2、系統(tǒng)掌握機(jī)械原理知識o 3、實(shí)驗(yàn)用的刀具與機(jī)床o 4、熟練應(yīng)用相關(guān)軟件1、研究切入點(diǎn)具體研究切入點(diǎn)具體 刀具磨損研究刀具磨損研究2、系統(tǒng)掌握機(jī)械原理知識、系統(tǒng)掌握機(jī)械原理知識3、實(shí)驗(yàn)用的刀具與機(jī)床、實(shí)驗(yàn)用的刀具與機(jī)床 刀具材料： 微型機(jī)床： 4、熟練應(yīng)用相關(guān)軟件o Matlabo Proe的CAE模塊o ANSYS七、預(yù)期成果與意義七、預(yù)期成果與意義數(shù)據(jù) 磨損機(jī)理 克服刀具易磨損、延長壽命 成本低 微切削加工技術(shù)市場化 微型零件和高精度 通信、醫(yī)藥、國防科技等 八、經(jīng)費(fèi)預(yù)算九、項(xiàng)目組成員分工九、項(xiàng)目組成員分工o 谷立永：