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铝合金零件的精密打磨与超精密加工
编辑:东莞市昭一五金制品有限公司   时间:2020-07-29

随着科学技术的进步,生活水平的提高,产品需求多样化已成常态。就拿铝合金制品来说,原有的常规加工工艺已经不能满足工业和日用品多样化、高标准的需求。为此,在铝合金零件加工领域,加工的精度随着制造技术的发展而不断得以提高。

铝合金与钢板的强度相当,但铝合金密度小于不锈钢,只有不锈钢的1/3,这种轻便、坚固、韧性十足的航天级金属,广泛应用于工业和生活用品的制造。铝合金工件利用CNC机床精密切削打磨制成。表面都经过了喷砂处理。值得一提的是,两者的中框都是铝镁合金材质。
当前精密和超精密加工精度从微米到亚微米,乃至纳米,在汽车、家电、IT电子信息高技术领域和军用、民用工业均有广泛应用。同时,精密和超精密加工技术的发展也促进了机械、模具、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术及金属加工工业的快速发展。
按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工。但这个界限是随着加工技术的进步而不断变化,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。
珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1μm,较好可到Ra0.025μm,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。

砂带精密打磨是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。

抛光是利用机械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工,主要用来降低工件表面粗糙度,常用的方法有:手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。

精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025μm加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工,也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。

超精密加工就是在超精密机床设备上,利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动,对材料进行微量切削,以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。当前的超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm,表面粗糙度Ra小于0.025μm,以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术,亦称之为亚微米级加工技术,且正在向纳米级加工技术发展。

铝合金零件的精密打磨与超精密加工。精密加工包括微细加工、超微细加工、光整加工、精整加工等加工技术。微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术;超微细加工技术是指制造超微小尺寸零件的加工技术,它们是针对集成电路的制造要求而提出的,由于尺寸微小,其精度是用切除尺寸的值来表示,而不是用所加工尺寸与尺寸误差的比值来表示。光整加工一般是指降低表面粗糙度和提高表面层力学机械性质的加工方法,不着重于提高加工精度,其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及无屑加工等。实际上,这些加工方法不仅能提高表面质量,而且可以提高加工精度。精整加工是近年来提出的一个新的名词术语,它与光整加工是对应的,是指既要降低表面粗糙度和提高表面层力学机械性质,又要提高加工精度(包括尺寸、形状、位置精度)的加工方法。

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