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金属加工方法之精密和光整加工

作者:肇庆市友德倾精密科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-11-19 17:49:22
  1. 超精密加工的概念和分类
    由于科学技术的发展,一些仪器设备工件所要求的精度和表面质量大为提高。例如计算机的磁盘、导航仪的球面轴承等,其精度要求很高,表面粗糙度值要求很低,用一般的精密加工难以达到要求。为了解决这类工作的加工问题,发展了超精密加工。
    精密加工和超精密加工是指加工精度和表面质量达到极高精度的加工工艺。在不同制造业发展时期,其技术指标有所不同。一般加工、精密加工过和超精密加工的界限随着科学技术的进步而逐渐向前推进,过去的精密加工对今天来说已是一般加工。当代的精密工程、微细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿,也是明天技术的基础。
    根据所用的工具的不同,超精密加工可以分为超精密切削、超精密磨削和超精密研磨等。
    (1)超精密切削。是指用单晶金刚石刀具进行的超精密加工。因为很多精密工件是用有色金属制成的。难以采用超精密磨削加工,所以只能运用超精密切削加工过。例如,用金刚石刀具精密切削高密度硬磁盘的铝合金基片,表面粗糙度可达到0.003μm,平面度可到0.2μm。
    (2)超精密磨削。是指用精细修整过的砂轮或砂带进行的超精密加工。它是利用大量等高的磨粒微刃,从工件表面切除一层极微薄的材料,来达到超精密加工的目的。它的生产率比一般超精密切削高,尤其是砂带磨削,生产率更高。
    (3)超精密研磨。一般是指在恒温的研磨液中进行研磨的方法。由于抑制了研具和工件的热变形,并防止了尘埃和大颗粒磨粒混入研磨区,所以达到很高的精度(误差在0.1μm以下)和很小的表现粗糙度(小于0.025μm)。
  2. 超精密加工的基本条件
    超精密加工的核心,是切除微米级以下极微薄的材料。为了较好的解决这一问题,机床设备、刀具、工件、环境和检验等方面,应具备如下条件:
    1)高精密机床
    超精密加工的机床应具有如下基本条件:
    i.可靠的微量进给装置。一般精密机床,其机械的或液压的微量进给机构很难达到1μm以下的微量进给要求。目前进行超精密加工的机床,常采用弹性变形、热变形或压电晶体变形等的微量进给装置。
    ii.主轴的回转精度高。在进行极微量切削或磨削时,主轴回转精度的影响是很大的。例如进行超精密加工的车床,其主轴的径向和轴向跳动允差应小于0.12~0.15μm。这样高的回转精度,目前常用液体或空气静压轴承来达到。
    iii.低速运行特性好的工作台。超精密切削或超精密磨削修整砂轮时,工作台的运动速度都应在10~20mm/min左右或更小,在这样低的速度下运行,很容易产生“爬行”(即不均匀的窜动),这是超精密加工决不允许的,目前防止爬行的主要措施是选用防爬行导轨油,采用聚四氟乙烯导轨面黏敷板和液体静压导轨等。
    iiii.较高的抗振性和热稳定性等。
    2)刀具或磨具
    无论是超精密切削还是超精密磨削,为了切下一层极薄的材料,切削刃非常锋利。
    3)工件的材质
    由于超精密加切削例和表面质量要去很高。而加工余量又非常小,所以工件的材质和表面层微观取缺陷都很高。尤其是表层缺陷(如空穴、杂质等),
    4)加工环境
    超精密加工都要求超稳定的加工,主要是包括恒温、防震和超净3个方面,以保证超精密加工的顺利进行。


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