機械加工指的是針對五金行業(yè)的零配件加工,其加工設(shè)備包括車床、磨床、銑床和CNC加工等,加工范圍主要是夾治具、五金沖壓模具和精密塑膠模具類產(chǎn)品。其加工精度有以下幾點:
1、被加工材料
機械加工的零件,其材料的化學成分、物理力學性能、加工工藝性能均有嚴格要求。例如,要求被加工材料質(zhì)地均勻、性能穩(wěn)定、無外部及內(nèi)部微觀缺陷,不能含有雜質(zhì);其物理力學性能,如拉伸強度、硬度、延伸率、彈性模量、熱導率和膨脹系數(shù)等應(yīng)達到一定數(shù)量級;材料在冶煉、鑄造、輾軋、熱處理等工藝過程中,應(yīng)嚴格控制熔渣過濾、輾軋方向、溫度等,使材質(zhì)純凈、晶粒大小勻稱、無方向性,能滿足物理、化學、力學等性能要求。
2、加工工具
加工工具主要是指刀具和磨具。用金剛石刀具超精密切削,值得研究的問題有:金剛石刀具的超精密刃磨,其刃口鈍圓半徑應(yīng)達到2~4nm,同時應(yīng)解決其檢測方法,刃口鈍圓半徑與切削厚度關(guān)系密切,若切削的厚度欲達到10nm,則刃口鈍圓半徑應(yīng)為2nm。磨具當前主要采用金剛石微粉砂輪超精密磨削,這種砂輪有磨料粒度、粘接劑、修整等問題,通常采用粒度為W20~W0.5的微粉金剛石,粘接劑采用樹脂、銅、纖維鑄鐵等。
3、檢測與誤差補償
機械加工必須具備相應(yīng)的檢測方法,不僅要對工件表而質(zhì)量進行檢驗,而且要檢驗加工設(shè)備和基礎(chǔ)元部件的精度。其尺寸和形位精度可用電子測微儀、電感測微儀、電容測微儀、自準直儀等來測量;表而粗糙度可用電感式、壓電晶體式表而形貌儀等進行接觸測量,或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進行非接觸測量;表而應(yīng)力、表而變質(zhì)層深度、表而微裂紋等缺陷,可用X光衍射法、激光干涉法等來測量。檢測可采取離線的、在位的和在線的三種方式。
誤差預防是通過提高機床制造精度、保證加工環(huán)境等來減少誤差源對其影響;誤差補償是在誤差分離的基礎(chǔ)上,利用誤差補償裝置對誤差值進行靜態(tài)和動態(tài)補償,以消除誤差本身的影響,其中靜態(tài)誤差補償是根據(jù)事先測出的誤差值,在加工時通過硬件或軟件進行補償;動態(tài)誤差補償是在在線檢測基礎(chǔ)上,在加工時進行實時補償。
4、工作環(huán)境
機械加工的工作環(huán)境是保證加工質(zhì)量的必要條件,環(huán)境因素主要指溫度。環(huán)境溫度可根據(jù)加工要求控制在±10C~±0.02C,甚至達到±0.0005 0C。達到恒溫的辦法是采用多層套間,可逐步得到大恒溫間、小恒溫間,溫度控制的精度愈來愈高,再采用局部恒溫的方法,如恒溫罩,罩內(nèi)還可用恒溫液噴淋,達到更精確的控制溫度。
