一种微小精密零件的小批量制造方法技术

本发明专利技术提供了一种微小精密零件的小批量制造方法，属于机械加工中的精密加工技术领域。该方法分为排样规划、形貌加工和零件分离。将被加工件视为落料件，进行有废料排样，搭边宽度大于所选加工刀具的直径；程序编制实现沿着被加工件的底面轮廓，在Z轴方向多加工1‑2mm的深度，完成除与工作台接触面之外的被加工件上其余形貌的加工；此后切断被加工件之间留存的连接部分，以被加工件上已加工好的形面做基准，定位装夹进行被加工件原与工作台贴合侧的形貌加工，最终完成精密零件的制造。本发明专利技术有效解决了微小精密零件制造所面临的定位装夹技术难题；提高了其精度和尺寸一致性，降低了生产成本；为微小精密零件提供了一种全新的小批量制造方法。

【技术实现步骤摘要】
一种微小精密零件的小批量制造方法
本专利技术属于机械加工中的精密加工
，特别涉及到一种小批量精密零件的制造方法。
技术介绍
零件的批量化制造一般采用模具成型或配有标准夹具、机械手的流水线生产方式；近年来，对一些小批量零件的生产也可以采用3D打印的方式。模具成型具有尺寸一致性好、精度高、生产效率高、材料消耗少等特点，特别适合零件的大批量制造。但模具本身的制造成本较高，从投入产出比来看，不适合小批量零件的制造；同样从投入产出比角度考虑，流水线生产方式也不适合小批量零件的制造。而3D打印由于其自身的原理误差造成目前的加工误差还不能低于±0.1mm，无法满足精密零件的制造要求。使用标准夹具或自制的专用夹具装夹是小批量生产零件的有效方法之一；但对于微小零件，由于体积小，定位面窄，强度与刚度弱，在定位和装夹方面存在很多困难。本专利技术申请者前期在提出“一种聚醚酰亚胺多岐管板键合方法(专利申请号201910485065.2)”专利申请时也面临这一问题。因此，找寻一种简化微小零件的定位和装夹方式，提高其定位和装夹效率，从而保证零件的加工精度和尺寸一致性的制造方法，以实现微小精密零件的小批量制造，有着现实迫切的需求。对于新产品开发或科研中试等需求的小批量制造环节，这种制造方法将为其提供关键的技术支撑，具有重大的实用价值和应用前景。
技术实现思路
本专利技术提供了一种微小精密零件的小批量制造方法，从零件在原材料上的排样规划，加工与定位基准的选择，到加工工艺的安排等环节，简化了微小零件的定位和装夹方式，大大提高了加工效率，并且很好地满足了加工精度的要求。本专利技术的技术方案：一种微小精密零件的小批量制造方法，分为排样规划、形貌加工、零件分离三部分；(1)排样规划：选择厚度大于被加工件高度2-4mm的板料，按照冲压成形中的排样方式，将被加工件作为落料件，进行有废料排样，搭边的宽度大于所选加工刀具的直径；(2)形貌加工：使用压板将板料装夹在加工中心工作台上；依照排样规划，编制加工程序；加工实现沿着被加工件的底面轮廓，在Z轴方向多加工1-2mm的深度，但在板料上留有1-2mm的厚度使被加工件之间依然连接在一起；选择直径不大于搭边宽度的刀具，按照加工程序，完成除与工作台接触面之外的被加工件上其余形貌的加工；(3)零件分离：形貌加工结束后，选择直径不大于搭边宽度的刀具，切断被加工件之间留存的连接部分；以被加工件上已加工好的形面做基准，定位、装夹，进行被加工件原与工作台贴合侧的形貌加工，最终完成精密零件的制造。本专利技术的有益效果：在一次装夹中完成了精密零件除底面之外的其余各面的加工，很好地保证了精密零件的尺寸精度和表面形貌的位置精度，同时也保证了批量生产零件的尺寸一致性；使用这种工艺规划，简化了微小零件加工过程中逐一定位的繁琐操作和重复定位误差，在保证定位精度和加工精度的同时，也提高了加工效率。本专利技术有效解决了微小精密零件制造所面临的定位装夹技术难题；提高了其尺寸一致性，降低了生产成本；为微小精密零件小批量制造提供了一种全新的制造方法，实现了认知上的突破和技术上的进步。附图说明图1为一微小精密零件示意图。图2为微小精密零件排样规划示意图。图中：1板料；2微小精密零件；3半圆形微细结构；A横向搭边A；B纵向搭边B。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。一种微小精密零件的小批量制造方法，分为排样规划、形貌加工、零件分离等3部分。微小精密零件2形状如图1所示，是一种多岐管板的组成部分，长49mm、宽10.5mm、高10mm的长方形，在其表面有直径仅为1mm的半圆形微细结构3；后期需要将两个零件成对键合在一起，形成封闭的多岐管，因此有很高的位置精度和尺寸一致性要求，零件材料选用厚度12mm的聚醚酰亚胺(PEI)板材。如图2所示，在板料1上进行一次批量加工12个微小精密零件2的排样规划，横向搭边A和纵向搭边B均定为5mm，板料1左右两侧各留出10mm，用于压板装夹。使用直径4mm的键槽铣刀对微小精密零件2的各个表面进行粗精加工，Z轴方向即垂直图纸方向加工深度为11mm，使用直径0.8mm的球头铣刀对半圆形微细结构3进行精加工。完成上述切割后，换直径2mm的立铣刀铣断横向搭边A和纵向搭边B，使各个微小精密零件2之间分离；然后以微小精密零件2加工好的侧面、上表面为基准，采用平口钳定位装夹，加工微小精密零件2的底面，使总体高度达到10mm，从而完成微小精密零件2的小批量加工。经检测，各个微小精密零件2的位置精度和尺寸一致性均满足使用要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微小精密零件的小批量制造方法，其特征在于，该微小精密零件的小批量制造方法分为排样规划、形貌加工、零件分离三部分；/n(1)排样规划：选择厚度大于被加工件高度2-4mm的板料，按照冲压成形中的排样方式，将被加工件作为落料件，进行有废料排样，搭边的宽度大于所选加工刀具的直径；/n(2)形貌加工：使用压板将板料装夹在加工中心工作台上；依照排样规划，编制加工程序；加工实现沿着被加工件的底面轮廓，在Z轴方向多加工1-2mm的深度，但在板料上留有1-2mm的厚度使被加工件之间依然连接在一起；选择直径不大于搭边宽度的刀具，按照加工程序，完成除与工作台接触面之外的被加工件上其余形貌的加工；/n(3)零件分离：形貌加工结束后，选择直径不大于搭边宽度的刀具，切断被加工件之间留存的连接部分；以被加工件上已加工好的形面做基准，定位、装夹，进行被加工件原与工作台贴合侧的形貌加工，最终完成精密零件的制造。/n

【技术特征摘要】
1.一种微小精密零件的小批量制造方法，其特征在于，该微小精密零件的小批量制造方法分为排样规划、形貌加工、零件分离三部分；
(1)排样规划：选择厚度大于被加工件高度2-4mm的板料，按照冲压成形中的排样方式，将被加工件作为落料件，进行有废料排样，搭边的宽度大于所选加工刀具的直径；
(2)形貌加工：使用压板将板料装夹在加工中心工作台上；依照排样规划，编制加工程序；加工实现沿着被加工件的底面轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋满仓，刘军山，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21