揭秘精密零部件加工技術(shù):從(cóng)傳(chuán)統到現(xiàn)代(dài)的華麗轉身
在當(dāng)今世界(jiè),科(kē)技日新月異,精密零部件加(jiā)工技術作為其中不可或缺的一環,正以前所未有的速度發展。從微米到納(nà)米,從傳統(tǒng)到現代,精密零部件加工(gōng)技(jì)術(shù)經曆了巨大的變革,為人類社會的進步提供了強大的推動力。
精(jīng)密零(líng)部件加工技術,簡單來說,就是通過高精度加工http://www.dgszm.com/、高效率的機械(xiè)加工(gōng)方法,將原材料轉化為(wéi)具有特定形狀、尺寸和性能的零件。這(zhè)個領域涵蓋了微細(xì)加工、超微細加工(gōng)、光整加工等多種技術,每一種都有其獨特(tè)的應用和優勢(shì)。
在精密零部件加工領域,精密切削技術是一種非常(cháng)重要(yào)的技術。它利用高(gāo)精密的機床和單晶金剛石刀具進(jìn)行切削,主要用於銅、鋁(lǚ)等(děng)不宜磨削加工的軟金屬的精密加工。在計算機用的磁鼓、磁盤及大功率激光用的金屬反光鏡等高精度產品的製造中,精密切削技術發揮了不可替代的(de)作用。然而,這種技術對許(xǔ)多因素非常敏感,如切削液(yè)的溫度、刀具的磨損等,因此在(zài)實際應(yīng)用中需(xū)要高度的技術(shù)和(hé)經驗。
超精密磨削(xuē)技術是另一種(zhǒng)重要的精密零部件加(jiā)工技術。它利用精確修整過的(de)砂輪在精密磨床上進行微量磨削,可以達到很高的尺寸精度、形位精度(dù)和很低的表麵(miàn)粗糙度值。這種技術可以應用於(yú)幾乎所有的材料,從(cóng)軟(ruǎn)金(jīn)屬到淬火鋼、不鏽鋼、高速鋼等難切削材料,以(yǐ)及半導體、玻璃(lí)、陶瓷等硬脆非金屬材料。然而,磨削過程中產生的熱量和力可能(néng)會導致工件(jiàn)表麵的金相組織發生變化(huà),因此需要嚴格控製磨(mó)削的(de)條件。
此外,珩磨和研磨與拋光(guāng)也是精密零部件加工中的重要技術。珩磨(mó)利用油石砂條組(zǔ)成的珩磨(mó)頭在一定壓力下沿工件表麵往複運動,可以加工出非常光滑的表麵。研磨與(yǔ)拋光則是通過介於(yú)工件和工(gōng)具間的(de)磨料及加工液,使工件達到所要求的(de)尺寸與精度的加工方法。這些技術對(duì)提高產品的質(zhì)量和性(xìng)能至關重要。
隨著(zhe)科技的進步(bù),超精密加工技術已經成(chéng)為當前精密零部(bù)件加工領域的研究熱點。超精密加工技術可以在超精(jīng)密機床設備上利用具有嚴(yán)格約束的相對運動進行微量切削,以獲得極高(gāo)形狀(zhuàng)精度和表(biǎo)麵光潔度的加工過程。這(zhè)種技術的應用範圍非常廣(guǎng)泛,包括微電子、光電子、生物醫學等領域。同時,超精密加工技術也麵臨著(zhe)許多(duō)挑戰,如超(chāo)精(jīng)密(mì)刀具的製造、超精密機床的控(kòng)製、超精密加工的環境控製等問題。
除了以上幾種常見的精密零(líng)部件加工技術外,還有許多(duō)其他的技術如拋光、砂帶磨削等。這些技術各有其特點和應用範圍,但共(gòng)同(tóng)點是它們都能提高產品的質(zhì)量和性能。隨著科技的(de)不斷發展(zhǎn),我們可以(yǐ)預見未來將會有更多的精密零部件加工技術湧現出來,為人類(lèi)社會的進(jìn)步提供強大(dà)的推動力。
總結來說,精密零部件加工技術是一個充滿挑戰和機遇的領域。它需要我們不斷探索新的技(jì)術和方法(fǎ),同時也要對傳統的技術和方法進行改進和完善。隻有這樣,我(wǒ)們才能不斷提高產品的質量和(hé)性能,滿足人們日益(yì)增長(zhǎng)的(de)需求。
盤點常見的精密零部件加工技術
當前精密和超精密加工,精度從微米到亞微米,乃至納米,在汽車(chē)、家(jiā)電、3C硬(yìng)件等高科技領域,以及軍用、民用工業領域(yù)均有(yǒu)廣泛應用。同時,精密和超精密加工技術的發(fā)展也促進了機械、模具、液壓、電子、半導體、光學、傳感器和測量技術及金屬加工工業(yè)的發展。
通常,按加工精度劃分,機械(xiè)加工可分為一般(bān)加工、精密加工、超精(jīng)密加(jiā)工三個階段。目前,精密(mì)加工(gōng)是指加工精度為1~0.1μm,表麵粗糙度為(wéi)Ra0.1~0.01μm的(de)加工技術,但這個界限是隨著加工技術的進步而(ér)不斷變化的,今天的精密(mì)加工可能就(jiù)是明天的一般加工。精(jīng)密加工所要解決的問題(tí),一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表麵狀況;二是加工(gōng)效率,有些加工可(kě)以(yǐ)取得(dé)較好的加工精度,卻難以取得高的加工效率。精密加工包括微細加工和超微細加工、光整加工等加工技術。
傳統的精(jīng)密加工方法有精密切削、超精密磨削、珩磨、精密研磨與拋(pāo)光、超精密加工、拋光、砂帶磨削等。
1、精密切削
精密切削也稱金(jīn)剛石刀具切削(SPDT),用高精密的機床和(hé)單晶金剛石刀(dāo)具進行切削加工,主要用於銅(tóng)、鋁等不宜磨削加工的軟金(jīn)屬的精密加工,如計算機用的磁鼓、磁盤及大功率激光用的金屬反(fǎn)光鏡等,比一般(bān)切削(xuē)加工精度要高1~2個等級。
例如用精密車削(xuē)加工的液壓馬達轉子柱塞孔圓柱度為0.5~1µm,尺寸精度1~2µm;紅外反光鏡的(de)表麵粗(cū)糙度Ra0.01~0.02µm,還具有較好的光學性質。從成(chéng)本上看(kàn),用精密切削(xuē)加工的(de)光學反射鏡,與過去用鍍鉻經磨削加工的產(chǎn)品相比,成本大約是後者的一半或幾分之(zhī)一。
但許多因素對精密切(qiē)削的效果有影響,所以要達到預期的效果很不容易。同時,金剛石刀具切削較硬的材料時磨損較快,如切削黑色金屬時磨損速度比切削銅(tóng)快10000倍,而且加工出的工件的表麵粗糙度和幾何形(xíng)狀精度均不理想。
2、超精密磨削
用精確修(xiū)整過的砂輪在精密磨床上進行的(de)微量磨削加工,金屬的去除量可在亞微米(mǐ)級甚至更小,可以達到很高的尺寸精度、形位精度和很低的表麵粗糙度值(zhí)。尺寸精度0.1~0.3µm,表麵粗糙度Ra0.2~0.05µm,效率高。應(yīng)用範(fàn)圍廣泛,從軟金屬到淬(cuì)火鋼、不鏽鋼、高(gāo)速鋼等難切削材料,及半導體、玻璃、陶瓷等硬脆非金屬材料(liào),幾乎所有的材料都可利用磨削進行加(jiā)工。
但磨削加工後,被加工的表麵(miàn)在(zài)磨削力及(jí)磨削熱的作用下金相組織要發(fā)生變化,易產生加工硬化、淬火硬化、熱應力層、殘餘應力層和磨削裂紋等(děng)缺(quē)陷。
3、珩(héng)磨
珩磨用油(yóu)石砂條(tiáo)組成的珩磨頭,在(zài)一定壓力下沿工件表麵往(wǎng)複運動,加工後的(de)表麵(miàn)粗(cū)糙度可達Ra0.4~0.1μm,最好可到Ra0.025μm,主要用來加工鑄鐵及鋼,不宜用來加工硬度小、韌性好的有色金屬。
4、精密(mì)研磨與拋光
通過介於工件和(hé)工具間的磨料(liào)及加工液,工件及研具作相互(hù)機械(xiè)摩擦,使工件達到所(suǒ)要求的尺寸與精度的加工方法。精(jīng)密研磨與拋光對於金屬和非金屬工件都可以達到其他加工方法所不能達到的精度和表麵粗糙度,被研磨表麵的粗糙度Ra≤0.025µm加工變質層很小,表麵質量高,精密研磨的設備簡單,主要用於平麵、圓柱麵、齒輪齒麵及有密封要求(qiú)的(de)配偶(ǒu)件的加工,也可用於量規、量塊、噴(pēn)油嘴、閥體與閥芯的光整加(jiā)工。
但精密研磨(mó)效率較低,如幹研速度一般(bān)為10~30m/min,濕研速度為20~120m/min。對加工環境要求嚴格,如有大磨料或異物混入時,將使(shǐ)表麵產生很難去除的劃傷。
5、超精密加(jiā)工
超精密加工就是在超精密機床設備上(shàng),利用零件與刀具之間產生(shēng)的具有(yǒu)嚴格約束的相對運動,對(duì)材料進行微量切削,以獲得極高形狀精度和表麵光潔(jié)度的加(jiā)工過程。當前的超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高於0.1μm,表麵粗糙度Ra小於0.025μm,以(yǐ)及所用機床定位精度(dù)的分辨率和重複性高於0.01μm的加工技術,亦稱之為亞微米級加工技術,且正在向納(nà)米級加工技術發(fā)展。
超精密加工包括微細加工、超微細加(jiā)工、光整加工、精整加工等加工技術。微(wēi)細加工技術是指製造微小尺寸零件的加工技(jì)術;超微細加工技術是指製造超微(wēi)小尺寸零件的加工技術(shù),它們是針對集成電路的製造要求而提出的,由於尺寸微小,其精(jīng)度是用切除尺(chǐ)寸的絕對值(zhí)來表示,而不是用所加工尺寸與尺寸誤差的比值來表示。光整加工一般是指降低表麵粗糙度和提高表麵(miàn)層力學機(jī)械性質的加工方法,不著重於提高加工精度,其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及無屑加工等。實際上,這些加(jiā)工方法不僅(jǐn)能提高表麵質量,而且可以提高加(jiā)工精度。精整加工是近(jìn)年來提出的一個新的名詞(cí)術語,它與光整加工是對應的,是指既要降低表(biǎo)麵粗糙度和提高表麵層力學(xué)機械性質(zhì),又要提(tí)高加(jiā)工精度(包括尺寸、形狀、位(wèi)置精度)的加工方法。
6、其他精密加工
精(jīng)密加工的方式(shì)很多,除了以上幾種常見的外,還有拋光、砂帶磨削等。拋光是利用機械、化(huà)學、電(diàn)化(huà)學的方法對工件表麵進行的一種微細加工,主(zhǔ)要用來降低工(gōng)件表麵粗(cū)糙度,常用的方法有:手(shǒu)工或機械拋光、超聲波拋光(guāng)、化學拋光、電化學拋光及電化學機械(xiè)複合加工等。砂(shā)帶磨削是用粘(zhān)有磨料的混紡布為磨具對工件進行加工,屬於塗附磨具磨削加工(gōng)的範疇,有生產率高、表麵質量好、使用範圍廣等特點。
精密和超精密加工,是現代機械製造業最主要的發展方向之一,在(zài)提高機電產品的性能、質量和發展高新技術中起著至關(guān)重要的作用(yòng),並且已成為在國際競爭中取得成功的關(guān)鍵技術。我國的製造業發(fā)展已進入高速發展階段,中國民營企(qǐ)業已具備足夠(gòu)的經濟實力來使企業邁向現代化,先進設備的引進和大量專業人才的湧(yǒng)入使我國沿(yán)海地區的製造業水平迅速提高,湧現出一大(dà)批精密加工領域優秀企業,東莞(wǎn)沃德精(jīng)密就是其中的典型代表,沃德精密立足珠三角,經(jīng)過近20年的發展,客戶群體(tǐ)現已覆蓋全世界(jiè),業務範圍涉及北美、歐洲(zhōu)、日本、東南亞等地區,為世界精密(mì)零部件產業的發展(zhǎn)貢獻了不(bú)可忽視的力量。隨著國家決策的科學化、民主化進程不(bú)斷深入,相信我國的製造(zào)業會更(gèng)快速、更健(jiàn)康地發(fā)展。
揭秘精密零部件加工技術:從(cóng)傳統到現代的華(huá)麗轉身
01-14-2024
