Pembuatan teknologi pemesinan ketepatan terkuat

Teknologi pembuatan lanjutan merujuk kepada teknologi pengeluaran bersepadu yang menggabungkan kejuruteraan mekanikal, teknologi maklumat elektronik (termasuk mikroelektronik, optoelektronik, perisian komputer dan perkakasan, teknologi komunikasi moden), teknologi automasi, serta teknologi bahan dan teknologi pengurusan moden. Matlamat teknologi pembuatan canggih adalah untuk mencapai pengeluaran berkualiti tinggi, tepat, penjimatan bahan, cekap tenaga, bersih, cekap, dan fleksibel untuk memenuhi permintaan masyarakat.

Teknologi pemesinan ketepatan telah dibangunkan sebagai teknologi pembuatan canggih untuk memenuhi keperluan teknologi tinggi moden dan berfungsi sebagai asas untuk pelaksanaan berteknologi tinggi yang lain. Pembangunan teknologi pemesinan ketepatan juga telah merangsang kemajuan mekanikal, hidraulik, elektronik, semikonduktor, optik, sensor, teknologi pengukuran, dan sains bahan.

Ketepatan dan pemesinan Ultra-ketepatan

Secara umumnya, berdasarkan ketepatan pemesinan, pemprosesan mekanikal boleh dibahagikan kepada pemesinan umum, pemesinan ketepatan, dan pemesinan ultra-ketepatan. Pada masa ini, pemesinan ketepatan merujuk kepada teknologi pemesinan dengan ketepatan 1 hingga 0.1 μm dan kekasaran permukaan Ra 0.1 hingga 0.01 μm. Walau bagaimanapun, sempadan ini tertakluk kepada perubahan dengan kemajuan teknologi pemesinan, dan apa yang dianggap pemesinan ketepatan hari ini boleh menjadi pemesinan umum esok.

Cabaran dalam pemesinan ketepatan termasuk ketepatan pemesinan, yang termasuk toleransi dimensi, ketepatan saiz, dan keadaan permukaan. Satu lagi cabaran adalah kecekapan pemesinan; Beberapa proses boleh mencapai ketepatan pemesinan yang baik tetapi perjuangan untuk mencapai kecekapan pemesinan yang tinggi.

Pemesinan Ultra-ketepatan melibatkan menggunakan alat mesin ultra-ketepatan untuk melakukan pemotongan mikro pada bahan dengan kekangan yang ketat pada gerakan relatif antara bahagian dan alat, yang bertujuan untuk mencapai ketepatan bentuk yang sangat tinggi dan kemasan permukaan. Pemesinan ultra-ketepatan semasa merujuk kepada teknologi pemesinan di mana ketepatan dimensi bahagian yang diproses lebih tinggi daripada 0.1 μm, kekasaran permukaan Ra kurang daripada 0.025 μm, dan ketepatan kedudukan dan kebolehulangan alat mesin lebih tinggi daripada 0.01 μm. Ia juga dikenali sebagai pemesinan sub-mikron dan berkembang ke arah pemesinan peringkat nanometer.

Pemesinan Ultra-ketepatan termasuk pemesinan mikro, pemesinan mikro super, penamat optik, dan penamat ketepatan.

Pemesinan mikro merujuk kepada teknologi pemesinan untuk pembuatan bahagian bersaiz kecil.

Super micro-machining merujuk kepada teknologi pemesinan untuk pembuatan bahagian bersaiz kecil. Ia dicadangkan untuk memenuhi keperluan pembuatan litar bersepadu, dan kerana saiz kecil, ketepatan dinyatakan dalam nilai mutlak dan bukannya nisbah saiz yang diproses kepada ralat saiz.

Penamat optik umumnya merujuk kepada kaedah pemprosesan yang mengurangkan kekasaran permukaan dan meningkatkan sifat mekanikal lapisan permukaan tanpa menekankan ketepatan pemesinan yang meningkat. Kaedah biasa termasuk mengasah, mengisar, superfinishing, dan pemprosesan chipless. Dalam amalan, kaedah ini bukan sahaja meningkatkan kualiti permukaan tetapi juga meningkatkan ketepatan pemesinan.

Penamat ketepatan adalah istilah yang baru dicipta dalam tahun-tahun kebelakangan ini, sesuai dengan penamat optik. Ia merujuk kepada kaedah pemesinan yang bertujuan untuk mengurangkan kekasaran permukaan, meningkatkan sifat mekanikal lapisan permukaan, dan meningkatkan ketepatan pemesinan (termasuk dimensi, bentuk, dan ketepatan kedudukan).

Cara teknikal pemesinan ketepatan

Kaedah pemesinan ketepatan tradisional termasuk penggilap buffing, pengisaran tali pinggang kasar, pemotongan super halus, pengisaran halus, mengasah, pengisaran, pengisaran ultra ketepatan dan penggilap, dan penamat kasar magnet.

Penggilap

Penggilap adalah sejenis pemesinan halus yang dilakukan pada permukaan bahan kerja menggunakan kaedah mekanikal, kimia, atau elektrokimia. Ia digunakan terutamanya untuk mengurangkan kekasaran permukaan bahan kerja. Kaedah biasa termasuk penggilap manual atau mekanikal,Penggilap ultrasonik, penggilap kimia, penggilap elektrokimia, dan pemesinan komposit elektrokimia-mekanikal.

Pengisaran tali pinggang yang kasar

Ini melibatkan menggunakan kain campuran dengan zarah-zarah yang kasar sebagai alat yang kasar untuk memproses bahan kerja. Ia jatuh di bawah kategori pemesinan kasar bersalut dan dicirikan oleh produktiviti yang tinggi, kualiti permukaan yang baik, dan aplikasi yang luas. Negara-negara asing telah membuat pencapaian yang besar dalam bahan-bahan tali pinggang yang kasar dan proses pembuatan, menghasilkan mesin pengisar tali pinggang yang kasar dan khas. Tahap automasi terus meningkat, tetapi domestik, terdapat lebih sedikit jenis tali pinggang yang kasar, dan kualiti memerlukan peningkatan, dengan transformasi alat mesin masih dalam proses.

Cara teknikal pemesinan ketepatan

Kaedah pemesinan ketepatan tradisional termasuk penggilap buff, pengisaran tali pinggang kasar, pemotongan super halus, pengisaran halus, mengasah, mengisar, pengisaran ultra-ketepatan dan penggilap, dan penamat kasar magnet.

Penggilap

Penggilap adalah proses pemesinan halus yang dilakukan pada permukaan bahan kerja menggunakan kaedah mekanikal, kimia, atau elektrokimia, terutamanya untuk mengurangkan kekasaran permukaan bahan kerja. Kaedah biasa termasuk penggilap manual atau mekanikal, penggilap ultrasonik, penggilap kimia, penggilap elektrokimia, dan pemesinan komposit elektrokimia-mekanikal.

Pengisaran tali pinggang yang kasar

Ini melibatkan menggunakan kain yang dicampur dengan zarah-zarah yang kasar sebagai alat yang kasar untuk memproses bahan kerja. Ia jatuh di bawah kategori pemesinan kasar bersalut dan dicirikan oleh produktiviti yang tinggi, kualiti permukaan yang baik, dan aplikasi yang luas. Negara-negara asing telah membuat pencapaian yang ketara dalam bahan-bahan tali pinggang yang kasar dan proses pembuatan, menghasilkan siri tali pinggang yang kasar sesuai untuk majlis-majlis yang berbeza. Mereka telah membangunkan kedua-dua mesin pengisaran tali pinggang sejagat dan khusus, dan tahap automasi terus meningkat. Walau bagaimanapun, domestik, terdapat sedikit jenis tali pinggang yang kasar, dan kualiti memerlukan peningkatan, dengan transformasi alat mesin masih dalam proses.

Pemotongan ketepatan

Pemotongan ketepatan melibatkan pemprosesan pemotongan menggunakan alat mesin yang sangat tepat dan alat berlian tunggal kristal. Ia digunakan terutamanya untuk pemesinan ketepatan logam lembut seperti tembaga dan aluminium yang tidak sesuai untuk pengisaran dan juga mempamerkan sifat optik yang baik.

Pengisaran Ultra-ketepatan

Pengisaran Ultra-ketepatan adalah proses pengisaran mikro menggunakan roda pengisaran yang tepat pada mesin pengisar ultra-ketepatan. Kadar penyingkiran logam boleh berada dalam julat sub micrometer atau lebih kecil, mencapai ketepatan dimensi yang tinggi, ketepatan kedudukan, dan nilai kekasaran permukaan yang rendah. Ketepatan dimensi adalah dalam 0.1 hingga 0.3 μm, kekasaran permukaan Ra berada dalam 0.2 hingga 0.05 μm, dan ia sangat cekap. Pelbagai aplikasi adalah luas, dari logam lembut kepada keluli keras, keluli tahan karat, keluli berkelajuan tinggi, dan bahan-bahan lain yang sukar dipotong, serta semikonduktor, kaca, seramik, dan lain-lain bahan bukan logam yang keras dan rapuh; Hampir semua bahan boleh diproses menggunakan pengisaran. Walau bagaimanapun, selepas pengisaran, permukaan yang diproses mengalami perubahan dalam struktur metallographic di bawah pengaruh daya pengisaran dan haba, mengakibatkan kecacatan seperti pengerasan kerja, menghilangkan pengerasan, lapisan tekanan haba, lapisan tekanan sisa, dan retak pengisaran.

Mengasah

Mengasah menggunakan kepala mengasah terdiri daripada jalur pasir oilstone. Ia reciprocates di sepanjang permukaan bahan kerja di bawah tekanan tertentu. Kekasaran permukaan selepas pemprosesan boleh mencapai Ra 0.4 hingga 0.1 μm, dan dalam kes terbaik, ia boleh serendah Ra 0.025 μm. Ia digunakan terutamanya untuk memproses besi tuang dan keluli dan tidak sesuai untuk memproses logam bukan ferus dengan kekerasan yang rendah dan keliatan yang baik.

Ketepatan pengisaran dan penggilap

Ini melibatkan menggunakan kandungan yang kasar dan pemprosesan cecair antara bahan kerja dan alat untuk geseran mekanikal bersama untuk mencapai dimensi yang diperlukan dan ketepatan bahan kerja.

Cara teknikal pemesinan Ultra-ketepatan

Proses pemotongan Ultra-ketepatan, seperti pemotongan ultra-ketepatan dengan alat berlian, boleh memproses pelbagai cermin. Ia telah berjaya ditangani pemprosesan cermin parabolic besar untuk sistem laser fusion anD orang astronomi. Proses pengisaran dan penggilap Ultra-ketepatan, seperti pemprosesan permukaan salutan cakera keras berkepadatan tinggi dan pemprosesan substrat litar bersepadu berskala besar. Proses khas Ultra-ketepatan, seperti grafik pada cip litar bersepadu berskala besar, diproses oleh kaedah seperti rasuk elektron dan etsa rasuk ion, dengan linewidth sehingga 0.1 μm. Apabila diproses menggunakan mikroskop elektron terowong pengimbasan (STM), linewidth boleh mencapai 2 hingga 5 nm.

Pemotongan Ultra-ketepatan

Pemotongan Ultra-ketepatan bermula dengan teknologi SPDT (titik berlian tunggal). Teknologi ini disokong oleh spindle galas udara, slider pneumatik, ketegaran tinggi, alat ketepatan tinggi, kawalan maklum balas, dan kawalan suhu alam sekitar, mencapai kekasaran permukaan paras nanometer. Alat berlian biasanya digunakan untuk pengilangan, digunakan secara meluas dalam unsur optik rata dan bukan sfera tembaga, kaca organik, produk plastik (seperti kanta plastik untuk kamera, kanta sentuh, dan lain-lain), seramik, dan bahan komposit. Trend masa depan adalah menggunakan teknologi salutan untuk meningkatkan memakai alat berlian apabila memproses keluli keras. Di samping itu, pemprosesan bahagian kecil seperti komponen MEMS memerlukan alat kecil. Pada masa ini, dimensi alat kecil boleh mencapai 50 hingga 100 μm, tetapi jika ciri pemprosesan berada dalam sub-mikrometer atau bahkan julat nanometer, diameter alat mesti dikurangkan lagi. Trend pembangunan adalah dengan menggunakan nanomaterials seperti karbon nanotiub baru untuk membuat ultra-kecil diameter berpaling atau pengilangan pemotong.

Pengisaran Ultra-ketepatan

Pengisaran Ultra-ketepatan adalah kaedah pengisaran cermin yang dibangunkan berdasarkan pengisaran ketepatan umum. Teknologi utama terletak pada berpakaian roda pengisaran berlian, membolehkan bijirin kasar mempunyai ciri-ciri ketinggian mikro dan seragam. Bahan utama yang diproses oleh pengisaran ultra-ketepatan adalah bahan logam rapuh dan keras, bahan semikonduktor, seramik, kaca, dan lain-lain. Selepas pengisaran, permukaan yang diproses mengekalkan sejumlah besar tanda pengisaran yang sangat halus, dengan ketinggian sisa yang minimum. Digabungkan dengan gelongsor, memerah, geseran, dan kesan penggilap mikro-tepi, permukaan yang sangat tepat dan rendah-permukaan-roughness diproses boleh dicapai. Pada masa ini, pengisaran ultra-ketepatan boleh memproses bahagian silinder dengan bulat 0.01 μm, ketepatan dimensi 0.1 μm, dan kekasaran permukaan Ra 0.005 μm.

Pengisaran Ultra-ketepatan

Pengisaran Ultra-ketepatan termasuk kaedah pemesinan seperti pengisaran mekanikal, pengisaran mekanikal kimia, pengisaran terapung, pemprosesan pelepasan elastik, dan pengisaran magnet. Keadaan utama untuk pengisaran ultra-ketepatan hampir gerakan pengisaran bebas getaran, kawalan suhu yang tepat, persekitaran yang bersih, dan halus dan seragam. Ijazah sfera yang dicapai oleh pengisaran ultra-ketepatan adalah 0.025 μm, dan kekasaran permukaan Ra adalah 0.003 μm.

Pemprosesan khusus Ultra-ketepatan

Pemprosesan khusus Ultra-ketepatan terutamanya termasuk pemprosesan komposit seperti pemprosesan pancaran laser, pemprosesan rasuk elektron, pemprosesan rasuk ion, pemesinan pelepasan mikro-elektrik, pemesinan elektrokimia halus, pengisaran elektrokimia, pemesinan elektrokimia ultrasonik, pengisaran elektrokimia ultrasonik, dan pemesinan pelepasan elektrik ultrasonik. Pemprosesan pancaran Laser dan elektron boleh mencapai perforasi, pemotongan ketepatan, membentuk pemotongan, etsa, pendedahan fotolitografi, dan pemprosesan tanda anti-palsu laser. Pemprosesan rasuk Ion boleh mencapai pemotongan atom dan molekul. Pemesinan pelepasan elektrik mikro boleh mengeluarkan bahan logam yang sangat halus dan memproses aci halus, lubang, permukaan satah sempit, dan permukaan melengkung. Pemesinan elektrokimia halus boleh mencapai ketepatan paras nanometer, dan permukaan tidak akan menghasilkan tekanan pemesinan. Ia biasanya digunakan untuk penggilap cermin, penipisan cermin, dan beberapa aplikasi yang memerlukan pemesinan tanpa tekanan.