高精度控制:加工公差通常在±0.005mm之内,某些航空航天/半导体场需要±0.001mm(例如,光刻机器轴承座的光盘误差必须≤0.3μm);
复杂的结构成型:通过五轴连锁CNC机床,特殊形状的弯曲表面,微孔阵列(医用注射注射器喷嘴直径0.1mm)和其他精确结构处理;
完整的生命周期质量管理:SPC统计过程控制技术用于实时监视加工参数(降低速度,进料速度),以确保CPK值≥1.67。
产品描述
机械零件的精确加工是一个制造过程,具有微米级的精度为核心目标。整个过程涵盖了六个主要链接:设计验证,材料预处理,粗糙和精细的加工,加强热处理,精确测试和表面修饰。该技术具有三个核心功能:

高精度控制:加工公差通常在±0.005mm之内,某些航空航天/半导体场需要±0.001mm(例如,光刻机器轴承座的光盘误差必须≤0.3μm);
复杂的结构成型:通过五轴连锁CNC机床,特殊形状的弯曲表面,微孔阵列(医用注射注射器喷嘴直径0.1mm)和其他精确结构处理;
完整的生命周期质量管理:SPC统计过程控制技术用于实时监视加工参数(降低速度,进料速度),以确保CPK值≥1.67。
根据中国制造供应链的特征,精确零件处理材料可以分为五类。具体选择需要考虑绩效要求和国内供应能力:

碳结构钢
- 代表性型号:45钢,40CR
- 特征:淬火后硬度可以达到HRC50-55,适用于具有中等负荷强度要求的变速箱零件;
合金工具钢
- 代表性模型:CR12MOV,GCR15
- 特征:出色的耐磨性,热处理变形
- 过程点:需要深度低温处理(-80℃)来消除残留的奥氏体并改善尺寸稳定性。
铝合金
- 代表模型:6061-T6,7075-T6
- 特征:密度2.7g/cm³,抗拉力强度高达572MPa,适用于轻质的结构零件;
- 处理困难:易于粘贴该工具,导致表面粗糙度过多,建议使用钻石涂层工具,并且切割速度以300-500m/min的控制控制。

钛合金
- 代表模型:TC4,
- 特征:比26kn·m/kg的特异性强度,耐腐蚀性优于不锈钢,但导热率仅为8.3W/m·K;
- 处理计划:需要高压内部冷却工具(压力> 7MPA),并且切割液流速为≥5L/min,以抑制内置边缘。
工程塑料
- 代表模型:Peek,POM
- 特征:良好的自润滑,吸水率
- 加工禁忌:禁止高速钢工具,建议切割碳化物工具,并以8000-12000rpm的速度控制速度。

核心设备:
-CNC机床(CNC):执行复合处理,例如转弯,铣削,钻孔等,重复定位精度为1μm(例如DMG MORI五轴机床);
- 电气孔加工(EDM):用于微米级微孔(φ0.05mm)和硬材料的特殊形腔(HRC60及以上),其表面粗糙度为RA≤0.8μm;
过程优化:
- 粗糙阶段:使用较大的切割深度(AP = 2-5mm)和大饲料(F = 0.15-0.3mm/r)快速去除多余,并以3000-6000rpm控制主轴速度;
- 精加工阶段:使用CBN工具进行镜像切割(VC = 80-150m/min),并与恒定温度研讨会(20±0.5℃)合作控制热变形。
- 恒温研讨会的温度波动必须小于±1℃/h,湿度应保持在50%-60%以防止铝零件的氧化;
- 振动控制:用振动隔离(振动速度≤0.01mm/s)处理机床基础,以避免影响微米级加工精度。
- 实施工具寿命监测,碳化物叶片的替换周期≤8小时;
- 冷却系统:切割流体的浓度以5%-8%的方式控制,并定期使用磁分离器去除铁芯片(粒径
- 普通精度:IT6-IT7级别(例如φ50±0.01mm);
- 超精确级别:IT3-IT4级(例如半导体固定装置的定位表面的平坦度≤0.001mm)。

坐标测量机(CMM):通过与探针接触工件表面来收集三维坐标数据,适用于检测复杂的几何特征(例如孔间距,表面轮廓),可重复性为±1μm。
千分尺:用于精确测量线性尺寸,例如外径和厚度,分辨率为0.01mm,适用于检测轴零件的外径
高度计:通过精密导轨和探针的组合来衡量零件的高度,平坦度和步骤差,通常用于加工后的尺寸快速验证
光学成像仪:使用高功率透镜和光源系统来捕获零件轮廓,并通过图像处理软件测量二维维度(例如光圈和倒角角),与传统方法相比,检测效率提高了50%以上。
激光干涉仪:根据光波干扰的原理,它检测到形状和位置误差,例如直度和垂直度,通常用于定位CNC机床的精确度校准
立体显微镜:放大50-200次以观察零件的表面缺陷(例如裂纹和毛刺),适用于微观零件的显微结构分析(例如电子连接器)
●硬度测试仪:使用Rockwell(HRC),Vickers(HV)和其他量表来检测热处理后零件的硬度值,以确保材料强度达到标准(例如硬化钢零件需要HRC58-62)
●圆度计:通过旋转主轴并链接传感器,测量轴零件的圆度误差(例如,轴承赛道的圆度需要≤0.002mm)。

化学镍镀层:厚度为5-25μm,硬度HV1000,适用于抗腐蚀密封;
硝酸盐处理:表面硬度达到HV1200,在I-II级别控制耐磨性,用于齿轮部件。
阳极氧化:薄膜厚度10-30μm,盐喷雾性测试> 1000小时,通常用于消费电子外壳;
变黑:通过化学或电化学方法在金属表面形成黑色氧化膜,以改善零件的耐腐蚀性并增强美学。它被广泛用于紧固件,工具和其他硬件中。
镀锌:镀锌层的厚度可以达到5-100μm,具有出色的抗腐蚀特性,适用于室外和潮湿的环境。

航空航天场:涉及高精度结构零件的制造,要求材料具有高强度和对极端环境的抵抗力,并且加工必须满足复杂几何形状的高精度要求。
汽车制造场:涵盖发动机核心组件的精确加工,有必要确保在高负载操作下零件的稳定性和耐用性。
电子设备场:涉及微连接器和热量耗散组件的生产,需要高精度处理以确保设备的电导率和散热效率。
医疗设备:用于制造手术仪器和植入物,必须严格遵循生物相容性标准,表面处理必须满足不育要求。
能源设备:包括风能和光伏设备中的关键变速箱组件,必须承受长期室外环境测试和材料必须具有天气耐气。
机器人行业:涉及高精度还原器和联合组件,要求零件具有高同轴性和低摩擦特征。
精密仪器字段:覆盖光学设备和测量仪器的结构部分,需要实现纳米级的表面粗糙度控制以确保光学性能。