如果iPod有任何暗示的話序苏，那就是越小越好照宝。iPod已經(jīng)變成成功占領(lǐng)市場的最流行的小玩意之一窥吮，為蘋果公司帶來大把利潤的同時也把股票價格推向新高副瀑。不僅在最初iPod的外形就已經(jīng)很小俭般，而且它正使其變得更小∈婢危現(xiàn)在取代iPod mini機型的是更小的iPod nano機型啸胧；而且然后有非常小的iPod機型名船。 

　　并非只有iPod正變得更小舞吭。計算機和電視機也不斷地變得更薄泡垃。醫(yī)療設(shè)備的進步使得越來越多的微型器械能安裝到我們的身體內(nèi)；甚至是一個極小的照相機能穿行于身體內(nèi)骚钮。 

　　不僅是東西正變得更小秘鳞，它們被裝配了更多的零件，能提供額外的動力和功能设鼎。微型零件在航空叔人、汽車、生物醫(yī)學阿席、電子伍奏、信息技術(shù)光學和電信等行業(yè)具有各種廣泛的應(yīng)用。 

　　所有這些產(chǎn)品的開發(fā)都正在對小型部件和產(chǎn)品提出更高的要求菠吟。為了不斷降低成本肿蚂，這些小型部件中的大多數(shù)使用模具進行生產(chǎn)。這些趨勢對模具制造商提出形形色色新的挑戰(zhàn)煮卢，范圍從使用新的太空時代材料到特殊的模具涂層措找，用直徑0.1mm的刀具銑削零件并獲得亞微米級的精度。 

　　同時争造，微型零件的內(nèi)在復雜性也為模具制造商帶來新的機遇品山。每當簡單和中等復雜的模具制造被轉(zhuǎn)移到勞動力成本低的國家時，美國和歐洲的模具制造商能轉(zhuǎn)向諸如微型模具和微型銑削等更先進的技術(shù)以維持他們的競爭優(yōu)勢烤低。

　　小型部件的加工

　　為小型零件加工模具的主要挑戰(zhàn)之一是微型零件的加工肘交。模具有效區(qū)域的直接銑削和小型EDM電極的制造都對銑削工藝提出極高的要求。 

　　與微型銑削相關(guān)的挑戰(zhàn)包括直徑降為100微米(μm)或更小的微型刀具的使用并運轉(zhuǎn)于達到150,000r/min的非常高的轉(zhuǎn)速扑馁。表面質(zhì)量(Ra)需要達到0.2μm涯呻。而且既然對于如此小的零件和微小的細節(jié)，拋光是不現(xiàn)實的腻要，微型銑削要求是一種無需拋光的加工复罐。

　　微型銑削技術(shù)

　　為了在獲得微型銑削要求的質(zhì)量和精度的同時涝登，滿足經(jīng)濟性的約束條件，整個制造鏈必須優(yōu)化和同步效诅。CNC機床胀滚、刀具、刀柄乱投、夾具和質(zhì)量控制設(shè)備的供應(yīng)商都需要以有競爭力的成本來提供正確的解決方案咽笼。

　　以下是一個在微型銑削環(huán)境中應(yīng)該提出的主要問題的清單：

　　刀具、刀柄和主軸

　　小規(guī)格的刀具是微型銑削的實現(xiàn)者卤檐。根據(jù)工件的大小僚魁，它們可小至0.1mm，而且在將來可能變得更小迟铺。在托付一個微型銑削項目時必須考慮刀具的可用性和成本视樱。

　　在是用小直徑刀具時，高轉(zhuǎn)速的主軸是至關(guān)重要的舅狭。在主軸10,000r/min下使用0.1mm直徑的刀具哼曙，意味著切削速度(Vc)僅為3.3 m/min，這太低了秸严！

　　對于轉(zhuǎn)速級別20,000-150,000的主軸材框，主軸和熱脹刀柄結(jié)合在一起作完全動平衡、跳動量為零是必須的察颅。否則缰俭，將損害表面質(zhì)量并顯著縮短刀具壽命。

　　夾具叫质、夾緊系統(tǒng)和制造工藝

　　在多數(shù)情況下京挖，微型銑削零件的生產(chǎn)應(yīng)該在一次裝夾中完成。例如物喷，把EDM和銑削結(jié)合在一起很可能引起不能接受的不重合和接刀痕卤材。

　　機床和車間地面

　　不用說機床必須是精度的一致性好并能分辨出四位小數(shù)(尺寸傳感器)。

　　微型銑削能很好地利用五軸銑削的功能峦失。傾斜刀具并遠離材料的能力使其能使用更短的刀具扇丛。但是，既然五軸聯(lián)動銑削目前的精度比三軸銑削差尉辑，當把五軸聯(lián)動用于微型銑削時帆精，必須仔細驗證機床規(guī)格和實際性能。

　　機床環(huán)境必須具有可控的溫度(光有軟件補償可能是不夠的)并避免振動隧魄。如果機床沒有正確地隔離卓练，即使是一輛重型卡車經(jīng)過廠房外，可能產(chǎn)生的振動足以在工件表面上留下痕跡购啄。

　　銑削技術(shù)

　　取決于零件的幾何形狀襟企，微型銑削可能需要超越簡單的按比例縮小的特殊加工策略嘱么。例如，在很多情況下顽悼，逆銑(和非順銑)將是優(yōu)先考慮的銑削策略曼振。

　　CAD/CAM系統(tǒng)的要求

　　每個人在直覺上認為銑床、刀柄和刀具是難以按比例縮小至微型銑削需要的極小的尺寸和極高的精度孝仅。初看起來群肌，軟件似乎也許是更容易地匹配。畢竟有人要說叉室，處理象0.0001這樣的數(shù)字對于軟件來說應(yīng)該象處理1.0或10那樣容易。

　　但是它比呈現(xiàn)在眼前的更復雜缰嘴。生成和修改具有正確的精度布撑、平滑度和連續(xù)性的幾何形狀對于小型部件的CAD解決方案僅僅是一個入口點。為了得到一個適用于微型銑削的功能性解決方案行兼，CAD系統(tǒng)必須要仔細調(diào)整和優(yōu)化以支持下述要求：

　　可靠和精確地閱讀零件模型辩洪。對于維持詳細模型的精度，最小化多重數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的需要是至關(guān)重要的楣善。

　　當生成分型面或為滑塊合荞、推桿和頂出桿創(chuàng)建幾何形狀時，很緊的0.1-0.01微米的形位公差是起作用的陡花。為了防止分型面之間的間隙并保持C1和C2的連續(xù)性僻邀，這是必需的。

　　處理規(guī)格非常小的多型腔模具结啼，包括專門的樣品零件和組件掠剑。

　　CAM系統(tǒng)也必須為微型銑削進行優(yōu)化。NC軟件必須處理緊公差和超高精度的加工郊愧。而且既然操作工不能干預(yù)防止刀具的破壞朴译，NC軟件必須精確地考慮貫穿加工過程的切屑載荷。

　　為了充分支持微型銑削属铁，CAM軟件應(yīng)該能：

　　精確地使用非常細化的數(shù)學模型眠寿，從而維持其復雜程度。擁有一個集成的CAD/CAM解決方案是理想的焦蘑，因為它消除了處理中的任何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換盯拱。

　　在CAD系統(tǒng)內(nèi)包括高精度的、內(nèi)置的CAD能力例嘱，提供在CAM系統(tǒng)內(nèi)的具有合適的精度和相切的造型幫助(例如坟乾，型面的封頂、延伸等)蝶防。

　　支持偏差低到0.1μm的刀具路徑計算甚侣。當在大型零件上加工微細特征時袍城，這尤其有挑戰(zhàn)性。

　　支持考慮實際機床約束時的微型銑削級參數(shù)的計算妇保。例如篓翠，CAM系統(tǒng)可能要求用一把直徑0.1mm的刀具、0.005mm的步距和大10倍的0.05mm刀尖圓弧半徑來提供超精的結(jié)果雨担。生成的刀具路徑必須精確到小數(shù)點后五位酥徽。

　　支持針對微型銑削優(yōu)化的加工策略，如以相同的NC操作來進行粗加工由颗、半精加工和精加工铸老。

　　為了降低加工時間的同時保護精密的刀具免于損壞，在整個加工過程使用根據(jù)實際加工余量調(diào)整進給量以控制實際刀具負載的知識坛铭。

　　總結(jié)：微型系統(tǒng)翰谋、微型模具和微型銑削對于微型零件的大量生產(chǎn)都是新穎且令人激動的技術(shù)。有了用肉眼幾乎看不見的亞微米級的精度和刀尖秤歼，這種新興且快速增長的領(lǐng)域給模具制造商和供應(yīng)商提出了眾多的挑戰(zhàn)签孤。新材料、新刀具射桅、特殊的模具涂層和創(chuàng)新的CAD/CAM軟件技術(shù)都必須要被研究和掌握份殿。

　　從好的方面看，微型系統(tǒng)和微型銑削為正尋找差異性嗽交、得到更多業(yè)務(wù)和比低工資競爭對手處于更有利位置的模具制造商帶來新的機遇卿嘲。

　　這個領(lǐng)域的有效開發(fā)需要行業(yè)、研究機構(gòu)和政府之間的合作夫壁。這種合作在歐洲已經(jīng)在進行之中腔寡。歐盟的技術(shù)合作研究行動(CRAFT) 項目集合了Fraunhofer生產(chǎn)技術(shù)研究所(IPT)和CAD/CAM、CNC機床掌唾、刀具放前、夾具的領(lǐng)先供應(yīng)商來開發(fā)針對微型制造的下一代材料、機床和軟件工具及工作方法學糯彬。該是北美刀具行業(yè)加入到開發(fā)這個新興的引人注意且有利可圖的細分市場的時候了凭语。

　　微銑削簡介

　　微型系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為全球增長最快的工業(yè)之一，需要制造極小的高精密零件的工業(yè)撩扒，例如生物－醫(yī)療裝備似扔、光學、以及微電子(包括移動通信和電腦組件)等都有大量的需求搓谆。  　　

　　需要微系統(tǒng)加工的零件其精度高達5mm或更小以及曲面質(zhì)量達0.2mm 或更小弯棠，其零件硬度也達到45 HRC 或更高。

　　微銑削(Micro-milling)是加工微小零件和高精密零件的一種全新加工技術(shù)。微銑削使用非常小的刀具(直徑小于0.1mm)并能獲得非常小的曲面公差和高質(zhì)量的曲面精度笋据，通用的NC軟件是不能達到這個精度的膛灯，所以制造商不得不面對以下巨大的挑戰(zhàn)：零件變形，復雜程度增加下碗，必須以極高的精度加工微小特征的工件谚熙，以及使用微米級的特殊刀具。例如直徑為0.1mm的工件僵棍，為了獲得高精度要求的曲面摘形，達到以上要求，微銑削技術(shù)需要達到以下支持：100mm或更小的小直徑刀具癞屹；外形比例(L/D)10或高達100的高速刀具垒土；150000 r/min或更高速主軸轉(zhuǎn)速； 0.1mm或更小的加工公差嫁料；能夠修正幾何體妥迷。

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