當客戶四處尋找機械加工車間以協(xié)助他們的制造項目時,他們經(jīng)常會看到諸如精密加工、高精度和超精密之類的短語,那么問題來了:
什么是高精度制造?
對工業(yè)制造有什么重大意義?
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精密加工工藝是指加工精度和表面光潔度高于相應加工方法的各種加工工藝。在制造業(yè)中,高精度加工通常是指加工公差在個位數(shù)微米范圍內(nèi)的零件,相比之下,超精密加工通過保持亞微米公差可將精度提高一個數(shù)量級。精密加工工藝包括精密切削和高亮度高精度磨削。精密加工的精度一般在10~0.1μm,公差等級在IT5以上,表面粗糙度Ra在0.1μm以下。加工具有非常嚴格公差的零件始終是一項挑戰(zhàn),但工作的復雜性不僅取決于所需的公差,還取決于所使用的材料和零件上的特征數(shù)量。
圖源:advanced-precision
近年來,機械制造業(yè)正朝著精密加工和超精密加工方向快速發(fā)展。在未來的發(fā)展過程中,精密加工和超精密加工將成為在市場競爭中取勝的關鍵技術。現(xiàn)代制造需要提高加工精度的主要原因是提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量,提高其質(zhì)量穩(wěn)定性和性能可靠性,促進產(chǎn)品小型化、功能強大、零件互換性好、產(chǎn)品組裝、調(diào)試生產(chǎn)率高,促進制造和裝配自動化。工業(yè)自動化和智能化產(chǎn)業(yè)升級改革無疑會增加精密零部件的需求。
在高精度加工系列推文中,沿著表面精加工方向,我們將分享具有代表性的材料、零部件以及精密加工技術、刀具、設備、測量的前沿案例,敬請關注。
圖源:dlyte.es
高精度無心磨削磨床
為高品質(zhì)汽車凸輪軸和曲軸而生
大多數(shù)情況下,零件在車床和磨床上進行粗加工后,制造商會將零件移至無心磨削和珩磨車間進行超精密磨削。磨削是確保精度和***嚴格公差的***佳加工方法之一,以汽車凸輪軸和曲軸為例,為了確保高剛度,需要無心磨削和圓盤磨削工藝以及精益靈活的CNC磨床,來實現(xiàn)***佳精度、快速生產(chǎn)速度和高切削量,這意味著更快的生產(chǎn)速度,但也意味著在******次通過時就可以達到非常嚴格的公差。通過0.001毫米的補償調(diào)整,可以保證更高的零件精度和更好的表面光潔度,減少車輪磨損。同時需要有能力操作超級磨料 (CBN) 和傳統(tǒng)砂輪。
圖源:fivesgroup
無心磨床可根據(jù)客戶的生產(chǎn)需要進行通過式或進給式磨削。這些機器能夠磨削1.2 毫米至300毫米的直徑。此外,這些機器可以容納長度達12m+的通過進給方式的工件,或660mm的進給方式的工件。高機器剛度可確保***佳精度、盡可能快的生產(chǎn)率和高切削量
航空高端軸承表面熱處理
護航全球旅客的安全飛行
公司發(fā)展至今已擁有一批******的進口設備 : 進口高精密CNC加工銑床,CNC高精密加工車床,北京精密零件加工,進口模型批量真空制作機, 高亮度uv機,噴漆房,烤漆柜,圖標文字絲印機,鐳雕激光機,噴砂機,打孔攻絲機、火花機、線切割設備等等。
每天,數(shù)以千計的航班和數(shù)以百萬計的乘客都信任他們登機的飛機組件。這就是為什么用于飛機上的渦輪泵和噴氣發(fā)動機的航空軸承需要極高水平的技術。
量身定制的高精度航空軸承,用于發(fā)電機、電動機、起動機、燃油泵、油泵、機艙增壓器、空氣循環(huán)機、輔助動力裝置和其他航空航天應用組件。其嚴密的公差是肉眼看不到的,但它會影響飛機零件的性能,例如,對精密軸追求更高的精度,可以實現(xiàn)更靜音、更高速度和更長的使用壽命。
圖源:acraball
對部件的熱處理、尺寸和表面光潔度的******控制有助于可靠的軸承性能。
熱處理:奧氏體強化工藝 (AS) 是一種應用于滾動體的特殊熱處理。通過化學改變滾子的表面化學性質(zhì),能夠形成一層薄薄的殘留奧氏體,從而產(chǎn)生可延長軸承壽命的壓應力。AS 處理導致1.5的物質(zhì)壽命乘數(shù)。
HL表面處理:高潤滑 (HL) 表面處理是獨特的微點蝕表面處理,可在潤滑不足的應用中延長軸承壽命。基于通過改變部件表面光潔度的特性和方向可以改善軸承接觸區(qū)域油膜形成的理論,獨特的微型罐能夠有效地捕獲油并將其引導到需要的地方。
大容量分離器:該技術將滿裝軸承的高負載能力與保持架設計的高轉速能力相結合。通過在輥子之間放置樹脂滾動元件分離器,可以保持與滿裝設計相同的輥子數(shù)量,并防止輥子接觸以減少摩擦和發(fā)熱。通過優(yōu)化分離器的形狀和引導方法,可以實現(xiàn)與帶保持架軸承等效的允許轉速。
圖源:NTN
CNC瑞士車床
滿足射頻組件高性能要求
所有細分市場的技術需求不斷增加,要求更小、更輕、更強大的精密射頻組件能夠以***小的信號損失處理更高的頻率。
瑞士機床享譽全球。各國工業(yè)界人士都知道,瑞士生產(chǎn)的機床赫赫有名。專用加工位置配備一套高精度CNC瑞士型車床,可對實體材料的超緊公差部件進行經(jīng)濟高效的大批量銑削、車削、鏜削、磨削和拋光。這些材料包括黃銅、鈹銅和鋁。這些基材的精密加工件為大容量電信、航空航天、醫(yī)療和消費類應用提供高性能、高容差的解決方案。
圖源:molex
在電信行業(yè),高質(zhì)量精密加工的射頻組件可***大限度地減少PIM信號失真,并支持移動網(wǎng)絡設備不斷增長的性能需求。航空航天業(yè)要求在***惡劣條件下運行具有嚴格公差的精密加工射頻組件。需要非磁性精密加工射頻元件、連接器和電纜組件,以滿足醫(yī)療行業(yè)應用在高頻設備(包括患者監(jiān)護系統(tǒng)和磁共振成像設備)中使用的高級高可靠性連接需求。此外,向更智能的家庭發(fā)展需要對無線連接、傳感器和連接設備的需求不斷增加,這推動了消費市場對精密加工射頻元件的需求。
智能機器人服務精密植入物
在具有***小安裝空間的復雜幾何形狀
醫(yī)療技術中對***小組件的要求特別高。在這里,需要復雜的輪廓和高水平的精度——就像在生產(chǎn)侵入式組件時一樣。示例包括在體內(nèi)的插管和外部供應單元之間使用的連接元件。這里的挑戰(zhàn)是***小化接觸表面的邊緣半徑,以防止在連接過程中受傷。
圖源:zeiss
對于醫(yī)療技術,基于智能機器人精加工單元的超精密加工(鑄態(tài)、CNC 銑削、CNC 研磨、凈形零件、去毛刺、打磨拋光、精密清洗)為骨科植入物行業(yè)帶來升級設計,可以在制造過程中直接生產(chǎn) Ra< 0.01的表面粗糙度。優(yōu)化的工藝設計可***大限度地減少手動拋光工作,提升表面光潔度與生物兼容性??蛇m用鈷鉻、鋯和鈦等材料,無論這些材料是鑄造的、鍛造的、還是MIM(金屬注射成型)
工藝范圍:
用涂附砂帶去除澆口和鑄態(tài)
使用結構化涂層砂帶進行研磨和拋光
切割拋光、顏色拋光和高顏色拋光
所有砂帶頭的可編程合規(guī)性
可編程皮帶和砂輪速度以優(yōu)化操作性能,同時***大限度地提高研磨介質(zhì)的性能
去除閃光
還有很多
組件解決方案:
膝關節(jié)植入物
髖部莖
模塊化髖部莖
骨板
髖臼殼
脊柱植入物
手術刀片
圖源:Acme Manufactuing
CNC+人工+磨料精密拋光
讓鉆石閃耀迷人的光輝
精密拋光決定了鉆石將擁有多少火焰、光輝和閃爍,鉆石拋光是刻面表面的質(zhì)量和條件。如果這些像小鏡子一樣的小平面清晰而光滑,它們就能很好地反射光線。如果鉆石的刻面不光滑,它們會抑制或改變光反射(使鉆石看起來暗淡)。精密拋光可以確保完成獲得理想的比例和******的對稱,即使在放大10倍數(shù)(標準珠寶商放大鏡)依舊看不到拋光瑕疵。
圖源:coherent
從技術上講,******的拋光鉆石是采用CNC機床與機械拋光相結合的方式,采用金剛石拋光粉、懸浮液、漿液,讓鉆石在拋光輪上持續(xù)更細膩更長的拋光時間。所以磨料耗材是非常重要的:
金剛石拋光:與其他磨料相比,金剛石是大多數(shù)拋光應用的******。盡管鉆石每單位的成本更高,但在大多數(shù)情況下,拋光所需的數(shù)量遠遠低于價格差異。金剛石的切割速度也更快,需要更少的時間來獲得改進的表面光潔度,并以更少的偽影(拖尾、劃痕等)生成更準確的微觀結構表示。所有產(chǎn)品都經(jīng)過精密分級(使用瑞士微粉化標準)以獲得高性能。
圖源:naturaldiamonds
多晶金剛石:每個顆粒的切割面更多,從而提高去除率。切割時,它會分解成原來的形狀,與使用單晶金剛石相比,可以在更短的時間內(nèi)完成更精細的表面處理。因為多晶沒有解理面,它不能像單晶金剛石那樣分裂。它導致較少的亞表面變形,并且在拋光由不同材料/硬度組成的樣品時非常出色。
單晶:單晶金剛石為良好的切削和光潔度提供了一種具有成本效益的方法。它具有略微不規(guī)則的形狀,帶有多個切削刃,建議用于不需要多晶特性的一般應用。
除了基本耗材,鉆石會被反復打磨,原石被放在一個粘棒上,用一種特殊的水泥來固定。在這個階段,兩顆未加工的鉆石相互摩擦,摩擦會磨損鉆石的邊角,直到鉆石變成圓形。鉆石經(jīng)過第二次打磨,以確保它是******的圓形。剩余的刻面被拋光并成形,以折射和反射***佳量的白光。值得一提的是,這些離不開手工拋光——需要師傅們高超的技巧和豐富的經(jīng)驗。
PVD涂層
提升槍支的耐用性、可靠性和外觀
圖源:spmswiss
領先的運動、狩獵和槍支產(chǎn)品生產(chǎn)機加工零件和組件典型公差精度范圍為 0.0001 至 0.005,需要極其******加工完成從箭頭、組件、開關、支撐部件到槍支安全部件。一些部件可能需要使用任意數(shù)量的陶瓷或不銹鋼介質(zhì)和溶液混合物進行大量去毛刺,而其他部件可能需要特殊設計的有機介質(zhì)組合的***終精細度。槍支制造商和零部件制造商的槍支涂飾。除了去毛刺,還需要PVD涂層來提升槍、刀片的耐用性、可靠性和外觀。
圖源:shootingillustrated
當暴露在惡劣的環(huán)境中時,磨損和腐蝕會導致?lián)p壞并妨礙正常功能。PVD涂層采用微薄陶瓷表面,可實現(xiàn)多個目標。首先,它增加了表面硬度,從而保護槍或刀片免受磨損和腐蝕。其次,涂層的低摩擦特性增加了潤滑性,從而防止零件卡住,確保***佳功能。第三,涂層可以改變組件的外觀,以減少戰(zhàn)術用途的眩光,或賦予其獨特的外觀以適合您的個人風格。
PVD涂層可應用于各種類型的槍支——左輪手槍、手槍、步槍、AR。該過程不會導致組件的尺寸變化,這使其適用于滑軌、槍管、框架、觸發(fā)器、步槍螺栓、BCG、撞針、抑制器等。
流體噴射+熱能去毛刺
重塑儀器儀表微型元件光潔表面
儀表和其他儀器是高精度微型零件的范疇。其表面拋光和微型毛刺一直是困擾客戶的難題。當您在DeburrringTec學習了大量去毛刺工藝之后,相信您可以輕而易舉地找到對應解決辦法。
噴射流體拋光機 圖源:東博機電
流體噴射拋光是一項典型的拋光手段,是指在高壓作用下,將特制液態(tài)磨料,擠壓通過工件內(nèi)部通道進行去毛刺的工藝。微小的研磨顆粒能夠在小孔中流動且不受孔徑長度的影響,更適合復雜內(nèi)腔、交叉孔、長孔、薄壁工件,去毛刺徹底均勻,保持工件精度完整。毛刺移除后,可選用熱能去毛刺機,在密封壓力腔體內(nèi)通入混合氣體并點燃,產(chǎn)生瞬時高溫高壓、沖擊波,使工件毛刺快速熔化。
以上兩種工藝結合可完成儀器儀表的表面精密加工。應用部件包括軸、銷、流體和空氣閥部件、墊圈、套筒、特種螺母、指旋螺釘和端子,以及所有復雜的幾何形狀元件。
圖源:gompc.net
關鍵詞: DeburringTec去毛刺展 高精度加工 高精度無心磨削磨床 高端軸承 熱處理 HL表面處理 奧氏體強化工藝 (AS) CNC瑞士車床 智能機器人 醫(yī)療器械 金剛石拋光 多晶金剛石 PVD涂層 流體噴射 熱能去毛刺 儀器儀表
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