Технология ультраточной обработкиКомплексный анализ принципов, преимуществ и областей применения

 

Ультраточная обработка является ключевым процессом для отделки и уточнения поверхности деталей. Он может уменьшить шерсткость поверхности от Ra = 0,2 - 0,4 мкм до Ra = 0,006 - 0,05 мкм за очень короткое время, значительно устранить дефекты шлифования и улучшить срок службы деталей. Его основное преимущество заключается в улучшении микроструктуры поверхности посредством микромиления, и он широко используется в таких областях, как точные машины, автомобильное производство и электронные приборы.

 

I. Основные особенности ультраточной обработки

1. Улучшенное качество поверхности: удаляя микро-буры и метаморфический слой, шерсткость поверхности деталя может быть уменьшена до уровня субмикрона, и срок службы может быть увеличен более чем в 5 раз.

2. Сокращение шума и вибрации: После сборки обработанные детали работают более плавно, с значительно уменьшенным шумом и вибрацией, особенно подходящими для высокоточных компонентов передачи.

3. Высокоточный контроль: удаленный допуск меньше 0,001 мм, с низкой размерной дисперсией, и стабильность обработки лучше, чем традиционные шлифовые процессы.

4. Оптимизированная производительность смазки: На поверхности формируется структура узора с перекрестным люком, которая способствует формированию масляной пленки и уменьшает трение и износ.

5. Эффективность и экономия: время обработки для одной части занимает только несколько секунд до более чем десятки секунд. Эффективность в десятки раз превышает зеркальную шлифовку, а оборудование простое и легко автоматизировать.

 

II. Методы обработки и параметры процесса

1. Обработка форм: Он охватывает геометрические поверхности, такие как внешние круги, подшипники, сферические поверхности и плоскости. В соответствии с методом позиционирования рабочей части ее можно разделить на два типа: нецентрирующее и центрирующее, а методы подачи включают осиевое, погруженное и круговое подачу.

2. Выбор масляных камней: Специальные масляные камни с равномерным размером зерна и хорошими собственностями самоострения должны быть выбраны. Абразив (например, алюминий и карбид кремния), размер зерна, твердость и связывающее вещество должны быть настроены в соответствии с характеристиками материала.

3. Ключевые параметры:

- Допуск обработки: обычно контролируется на уровне микрона и должен быть сопоставлен с твердостью материала.

- Давление масляного камня: это напрямую влияет на эффективность резки и качество поверхности и должно быть регулировано динамически.

- Частота вибрации и амплитуда: Высокочастотная вибрация (до тысяч раз в минуту) в сочетании с небольшой амплитудой (0,1 - 3 мм) достигает равномерной резки.

- скорость вращения и скорость подачи деталей: они должны быть оптимизированы в координации, чтобы избежать перерезки или недостаточной обработки.

 

III. Режущая жидкость и вспомогательные технологии

Режущая жидкость играет роль смазки, охлаждения и удаления чипов при ультраточной обработке. Рекомендуется использовать смешанную жидкость с низкой вязкостью (например, 80% керосина + 20% машинного масла), которая должна быть строго фильтрована для удаления примесей. В последние годы внедрение технологии зеленой резкой жидкости и интеллектуальных систем фильтрации еще больше улучшило экологическую чистоту и стабильность процесса.

 

IV. Области применения и будущие тенденции

1. Типичные сценарии:

- Автомобильная промышленность: Поверхностное укрепление ключевых компонентов, таких как кольцевые валы и кулачные валы.

- Точные подшипники: Высокоточная отделка гоночных дорог и роликов.

- Электронные приборы: сверхгладкая обработка оптических компонентов и микроструктурных деталей.

2. Технологическое развитие: Сочетание с новыми технологиями, такими как ультразвуковая помощь и лазерная тонкая настройка, ультраточная обработка движется к точности на уровне нанометра. В то же время применение интеллектуального оборудования и систем мониторинга в режиме реального времени делает процесс обработки более контролируемым и эффективным.

 

Благодаря своей высокой эффективности и высокой точности ультраточная обработка стала незаменимой частью современного точного производства. С прогрессом науки о материалах и интеллектуальных технологиях этот процесс будет играть более важную роль в новых областях, таких как полупроводники и медицинские устройства.