當(dāng)客戶四處尋找機(jī)械加工車間以協(xié)助他們的制造項(xiàng)目時(shí)，他們經(jīng)常會(huì)看到諸如精密加工、高精度和超精密之類的短語，那么問題來了：
什么是高精度制造？
對(duì)工業(yè)制造有什么重大意義？
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精密加工工藝是指加工精度和表面光潔度高于相應(yīng)加工方法的各種加工工藝。在制造業(yè)中，高精度加工通常是指加工公差在個(gè)位數(shù)微米范圍內(nèi)的零件，相比之下，超精密加工通過保持亞微米公差可將精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。精密加工工藝包括精密切削和高亮度高精度磨削。精密加工的精度一般在10~0.1μm，公差等級(jí)在IT5以上，表面粗糙度Ra在0.1μm以下。加工具有非常嚴(yán)格公差的零件始終是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但工作的復(fù)雜性不僅取決于所需的公差，還取決于所使用的材料和零件上的特征數(shù)量。
圖源：advanced-precision
近年來，機(jī)械制造業(yè)正朝著精密加工和超精密加工方向快速發(fā)展。在未來的發(fā)展過程中，精密加工和超精密加工將成為在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)代制造需要提高加工精度的主要原因是提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量，提高其質(zhì)量穩(wěn)定性和性能可靠性，促進(jìn)產(chǎn)品小型化、功能強(qiáng)大、零件互換性好、產(chǎn)品組裝、調(diào)試生產(chǎn)率高，促進(jìn)制造和裝配自動(dòng)化。工業(yè)自動(dòng)化和智能化產(chǎn)業(yè)升級(jí)改革無疑會(huì)增加精密零部件的需求。
在高精度加工系列推文中，沿著表面精加工方向，我們將分享具有代表性的材料、零部件以及精密加工技術(shù)、刀具、設(shè)備、測(cè)量的前沿案例，敬請(qǐng)關(guān)注。
圖源：dlyte.es
高精度無心磨削磨床
為高品質(zhì)汽車凸輪軸和曲軸而生
大多數(shù)情況下，零件在車床和磨床上進(jìn)行粗加工后，制造商會(huì)將零件移至無心磨削和珩磨車間進(jìn)行超精密磨削。磨削是確保精度和***嚴(yán)格公差的***佳加工方法之一，以汽車凸輪軸和曲軸為例，為了確保高剛度，需要無心磨削和圓盤磨削工藝以及精益靈活的CNC磨床，來實(shí)現(xiàn)***佳精度、快速生產(chǎn)速度和高切削量，這意味著更快的生產(chǎn)速度，但也意味著在******次通過時(shí)就可以達(dá)到非常嚴(yán)格的公差。通過0.001毫米的補(bǔ)償調(diào)整，可以保證更高的零件精度和更好的表面光潔度，減少車輪磨損。同時(shí)需要有能力操作超級(jí)磨料 (CBN) 和傳統(tǒng)砂輪。
圖源：fivesgroup
無心磨床可根據(jù)客戶的生產(chǎn)需要進(jìn)行通過式或進(jìn)給式磨削。這些機(jī)器能夠磨削1.2 毫米至300毫米的直徑。此外，這些機(jī)器可以容納長度達(dá)12m+的通過進(jìn)給方式的工件，或660mm的進(jìn)給方式的工件。高機(jī)器剛度可確保***佳精度、盡可能快的生產(chǎn)率和高切削量
航空高端軸承表面熱處理
護(hù)航全球旅客的安全飛行
公司發(fā)展至今已擁有一批******的進(jìn)口設(shè)備 : 進(jìn)口高精密CNC加工銑床，CNC高精密加工車床，北京精密零件加工，進(jìn)口模型批量真空制作機(jī)， 高亮度uv機(jī)，噴漆房，烤漆柜，圖標(biāo)文字絲印機(jī)，鐳雕激光機(jī)，噴砂機(jī)，打孔攻絲機(jī)、火花機(jī)、線切割設(shè)備等等。
每天，數(shù)以千計(jì)的航班和數(shù)以百萬計(jì)的乘客都信任他們登機(jī)的飛機(jī)組件。這就是為什么用于飛機(jī)上的渦輪泵和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的航空軸承需要極高水平的技術(shù)。
量身定制的高精度航空軸承，用于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)機(jī)、燃油泵、油泵、機(jī)艙增壓器、空氣循環(huán)機(jī)、輔助動(dòng)力裝置和其他航空航天應(yīng)用組件。其嚴(yán)密的公差是肉眼看不到的，但它會(huì)影響飛機(jī)零件的性能，例如，對(duì)精密軸追求更高的精度，可以實(shí)現(xiàn)更靜音、更高速度和更長的使用壽命。
圖源：acraball
對(duì)部件的熱處理、尺寸和表面光潔度的******控制有助于可靠的軸承性能。
熱處理：奧氏體強(qiáng)化工藝 (AS) 是一種應(yīng)用于滾動(dòng)體的特殊熱處理。通過化學(xué)改變滾子的表面化學(xué)性質(zhì)，能夠形成一層薄薄的殘留奧氏體，從而產(chǎn)生可延長軸承壽命的壓應(yīng)力。AS 處理導(dǎo)致1.5的物質(zhì)壽命乘數(shù)。
HL表面處理：高潤滑 (HL) 表面處理是獨(dú)特的微點(diǎn)蝕表面處理，可在潤滑不足的應(yīng)用中延長軸承壽命?；谕ㄟ^改變部件表面光潔度的特性和方向可以改善軸承接觸區(qū)域油膜形成的理論，獨(dú)特的微型罐能夠有效地捕獲油并將其引導(dǎo)到需要的地方。
大容量分離器：該技術(shù)將滿裝軸承的高負(fù)載能力與保持架設(shè)計(jì)的高轉(zhuǎn)速能力相結(jié)合。通過在輥?zhàn)又g放置樹脂滾動(dòng)元件分離器，可以保持與滿裝設(shè)計(jì)相同的輥?zhàn)訑?shù)量，并防止輥?zhàn)咏佑|以減少摩擦和發(fā)熱。通過優(yōu)化分離器的形狀和引導(dǎo)方法，可以實(shí)現(xiàn)與帶保持架軸承等效的允許轉(zhuǎn)速。
圖源：NTN
CNC瑞士車床
滿足射頻組件高性能要求
所有細(xì)分市場(chǎng)的技術(shù)需求不斷增加，要求更小、更輕、更強(qiáng)大的精密射頻組件能夠以***小的信號(hào)損失處理更高的頻率。
瑞士機(jī)床享譽(yù)全球。各國工業(yè)界人士都知道，瑞士生產(chǎn)的機(jī)床赫赫有名。專用加工位置配備一套高精度CNC瑞士型車床，可對(duì)實(shí)體材料的超緊公差部件進(jìn)行經(jīng)濟(jì)高效的大批量銑削、車削、鏜削、磨削和拋光。這些材料包括黃銅、鈹銅和鋁。這些基材的精密加工件為大容量電信、航空航天、醫(yī)療和消費(fèi)類應(yīng)用提供高性能、高容差的解決方案。
圖源：molex
在電信行業(yè)，高質(zhì)量精密加工的射頻組件可***大限度地減少PIM信號(hào)失真，并支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷增長的性能需求。航空航天業(yè)要求在***惡劣條件下運(yùn)行具有嚴(yán)格公差的精密加工射頻組件。需要非磁性精密加工射頻元件、連接器和電纜組件，以滿足醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用在高頻設(shè)備（包括患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)和磁共振成像設(shè)備）中使用的高級(jí)高可靠性連接需求。此外，向更智能的家庭發(fā)展需要對(duì)無線連接、傳感器和連接設(shè)備的需求不斷增加，這推動(dòng)了消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)精密加工射頻元件的需求。
智能機(jī)器人服務(wù)精密植入物
在具有***小安裝空間的復(fù)雜幾何形狀
醫(yī)療技術(shù)中對(duì)***小組件的要求特別高。在這里，需要復(fù)雜的輪廓和高水平的精度——就像在生產(chǎn)侵入式組件時(shí)一樣。示例包括在體內(nèi)的插管和外部供應(yīng)單元之間使用的連接元件。這里的挑戰(zhàn)是***小化接觸表面的邊緣半徑，以防止在連接過程中受傷。
圖源：zeiss
對(duì)于醫(yī)療技術(shù)，基于智能機(jī)器人精加工單元的超精密加工（鑄態(tài)、CNC 銑削、CNC 研磨、凈形零件、去毛刺、打磨拋光、精密清洗）為骨科植入物行業(yè)帶來升級(jí)設(shè)計(jì)，可以在制造過程中直接生產(chǎn) Ra< 0.01的表面粗糙度。優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)可***大限度地減少手動(dòng)拋光工作，提升表面光潔度與生物兼容性?？蛇m用鈷鉻、鋯和鈦等材料，無論這些材料是鑄造的、鍛造的、還是MIM（金屬注射成型）
工藝范圍：
用涂附砂帶去除澆口和鑄態(tài)
使用結(jié)構(gòu)化涂層砂帶進(jìn)行研磨和拋光
切割拋光、顏色拋光和高顏色拋光
所有砂帶頭的可編程合規(guī)性
可編程皮帶和砂輪速度以優(yōu)化操作性能，同時(shí)***大限度地提高研磨介質(zhì)的性能
去除閃光
還有很多
組件解決方案：
膝關(guān)節(jié)植入物
髖部莖
模塊化髖部莖
骨板
髖臼殼
脊柱植入物
手術(shù)刀片
圖源：Acme Manufactuing
CNC+人工+磨料精密拋光
讓鉆石閃耀迷人的光輝
精密拋光決定了鉆石將擁有多少火焰、光輝和閃爍，鉆石拋光是刻面表面的質(zhì)量和條件。如果這些像小鏡子一樣的小平面清晰而光滑，它們就能很好地反射光線。如果鉆石的刻面不光滑，它們會(huì)抑制或改變光反射(使鉆石看起來暗淡)。精密拋光可以確保完成獲得理想的比例和******的對(duì)稱，即使在放大10倍數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)珠寶商放大鏡)依舊看不到拋光瑕疵。
圖源：coherent
從技術(shù)上講，******的拋光鉆石是采用CNC機(jī)床與機(jī)械拋光相結(jié)合的方式，采用金剛石拋光粉、懸浮液、漿液，讓鉆石在拋光輪上持續(xù)更細(xì)膩更長的拋光時(shí)間。所以磨料耗材是非常重要的：
金剛石拋光：與其他磨料相比，金剛石是大多數(shù)拋光應(yīng)用的******。盡管鉆石每單位的成本更高，但在大多數(shù)情況下，拋光所需的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于價(jià)格差異。金剛石的切割速度也更快，需要更少的時(shí)間來獲得改進(jìn)的表面光潔度，并以更少的偽影（拖尾、劃痕等）生成更準(zhǔn)確的微觀結(jié)構(gòu)表示。所有產(chǎn)品都經(jīng)過精密分級(jí)（使用瑞士微粉化標(biāo)準(zhǔn)）以獲得高性能。
圖源：naturaldiamonds
多晶金剛石：每個(gè)顆粒的切割面更多，從而提高去除率。切割時(shí)，它會(huì)分解成原來的形狀，與使用單晶金剛石相比，可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成更精細(xì)的表面處理。因?yàn)槎嗑]有解理面，它不能像單晶金剛石那樣分裂。它導(dǎo)致較少的亞表面變形，并且在拋光由不同材料/硬度組成的樣品時(shí)非常出色。
單晶：單晶金剛石為良好的切削和光潔度提供了一種具有成本效益的方法。它具有略微不規(guī)則的形狀，帶有多個(gè)切削刃，建議用于不需要多晶特性的一般應(yīng)用。
除了基本耗材，鉆石會(huì)被反復(fù)打磨，原石被放在一個(gè)粘棒上，用一種特殊的水泥來固定。在這個(gè)階段，兩顆未加工的鉆石相互摩擦，摩擦?xí)p鉆石的邊角，直到鉆石變成圓形。鉆石經(jīng)過第二次打磨，以確保它是******的圓形。剩余的刻面被拋光并成形，以折射和反射***佳量的白光。值得一提的是，這些離不開手工拋光——需要師傅們高超的技巧和豐富的經(jīng)驗(yàn)。
PVD涂層
提升槍支的耐用性、可靠性和外觀
圖源：spmswiss
領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)、狩獵和槍支產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)加工零件和組件典型公差精度范圍為 0.0001 至 0.005，需要極其******加工完成從箭頭、組件、開關(guān)、支撐部件到槍支安全部件。一些部件可能需要使用任意數(shù)量的陶瓷或不銹鋼介質(zhì)和溶液混合物進(jìn)行大量去毛刺，而其他部件可能需要特殊設(shè)計(jì)的有機(jī)介質(zhì)組合的***終精細(xì)度。槍支制造商和零部件制造商的槍支涂飾。除了去毛刺，還需要PVD涂層來提升槍、刀片的耐用性、可靠性和外觀。
圖源：shootingillustrated
當(dāng)暴露在惡劣的環(huán)境中時(shí)，磨損和腐蝕會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞并妨礙正常功能。PVD涂層采用微薄陶瓷表面，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)。首先，它增加了表面硬度，從而保護(hù)槍或刀片免受磨損和腐蝕。其次，涂層的低摩擦特性增加了潤滑性，從而防止零件卡住，確保***佳功能。第三，涂層可以改變組件的外觀，以減少戰(zhàn)術(shù)用途的眩光，或賦予其獨(dú)特的外觀以適合您的個(gè)人風(fēng)格。
PVD涂層可應(yīng)用于各種類型的槍支——左輪手槍、手槍、步槍、AR。該過程不會(huì)導(dǎo)致組件的尺寸變化，這使其適用于滑軌、槍管、框架、觸發(fā)器、步槍螺栓、BCG、撞針、抑制器等。
流體噴射+熱能去毛刺
重塑儀器儀表微型元件光潔表面
儀表和其他儀器是高精度微型零件的范疇。其表面拋光和微型毛刺一直是困擾客戶的難題。當(dāng)您在DeburrringTec學(xué)習(xí)了大量去毛刺工藝之后，相信您可以輕而易舉地找到對(duì)應(yīng)解決辦法。
噴射流體拋光機(jī) 圖源：東博機(jī)電
流體噴射拋光是一項(xiàng)典型的拋光手段，是指在高壓作用下，將特制液態(tài)磨料，擠壓通過工件內(nèi)部通道進(jìn)行去毛刺的工藝。微小的研磨顆粒能夠在小孔中流動(dòng)且不受孔徑長度的影響，更適合復(fù)雜內(nèi)腔、交叉孔、長孔、薄壁工件，去毛刺徹底均勻，保持工件精度完整。毛刺移除后，可選用熱能去毛刺機(jī)，在密封壓力腔體內(nèi)通入混合氣體并點(diǎn)燃，產(chǎn)生瞬時(shí)高溫高壓、沖擊波，使工件毛刺快速熔化。
以上兩種工藝結(jié)合可完成儀器儀表的表面精密加工。應(yīng)用部件包括軸、銷、流體和空氣閥部件、墊圈、套筒、特種螺母、指旋螺釘和端子，以及所有復(fù)雜的幾何形狀元件。
圖源：gompc.net
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