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机械加工工艺与加工装备

发布日期:2019-03-19 编辑: 点击:

复合材料构件的机械加工不可必免:精确外形获得、机械连接所必须的制孔等等。由于复合材料结构件的多数破坏发生在连接处,复合材料的高效率低损伤加工技术以及高质量连接装配工艺相关的研究得到越来越高的重视。纤维复合材料的常规机械加工包括车削、铣削、钻削、切割等,其加工工艺大致可以分为切削工艺,钻削工艺,切割工艺这三大方面。传统加工方法加工复合材料时容易产生崩边、毛刺、分层等加工缺陷,特别在加工结构复杂的工件时尤为突出。在连接装配方面,由于复合材料层间强度低、抗冲击能力差等弱点,连接装配配合面间的间隙与装配应力都极易使材料在连接装配过程中形成二次损伤,这些都有待解决。

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首先是先进刀具的开发及应用。由于复合材料性能与传统材料的区别,高加工效率、长使用寿命的高性能刀具是加工复合材料必须品。

其次是现有加工技术及工艺的改进与创新。为了提高加工质量与加工精度,测量与加工相结合等思路都需要进一步拓展。通过高精度定位,可以大幅度提升加工的效果。还需要提升加工的智能化,除了提升加工机床/中心的设备性能,如高主轴转速,高精度,快速换刀等,还需增加设备故障自诊及自我修复,参数优化等功能,并集成新的加工工艺以及智能化机器人等。

最后在装配方面,需要发展随机不贴合表面装配间隙的相关补偿技术,与此同时,更需要开发柔性装配技术及设备,在此基础上亦可与加工机床/中心集成在一起。这样更加能提高加工及装配效率。

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从大局上看,在“中国制造2025”、“工业4.0”等制造业改革大背景的推动下,伴随着复合材料先进加工工具的研发,新一代智能化数控机床的研制成功,复合材料智能制造会大幅度提升复合材料在工业化生产中效率,复合材料智能制造势必成为复合材料领域的热点。实现复合材料的智能制造更是需要从最初的制备开始考虑,与制造进行合理的无缝连接,在制造过程中需要在多方面多角度考虑,控制与技术系统进行,进而提高制造的智能化和集成化,体现出智能制造的先进性。

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长沙复合材料加工以及连接装配方面,复合材料智能制造还需要更多的技术融合,不但要在具体加工步骤上有例如数字控制,智能补偿,自我诊断,工艺优化等功能,还要与其他各个环节有关联有呼应,提前预知后期会遇到的难点与困难,进而将整体工艺进行优化,已知前期加工效果时,对后面的环节下达更合理的指令。

因此,先进的加工工艺与加工装备更是要与智能制造相结合,不仅体现在目前追求的单一环节数值化和智能化程度的提升,更应该将智能方法统一地应用在整个生产过程。


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