Sản xuất công nghệ gia công chính xác mạnh nhất

Công nghệ sản xuất tiên tiến đề cập đến công nghệ sản xuất Tích hợp kết hợp kỹ thuật cơ khí, công nghệ thông tin điện tử (bao gồm vi điện tử, quang điện tử, phần mềm máy tính và phần cứng, công nghệ truyền thông Hiện đại), công nghệ tự động hóa, cũng như công nghệ vật liệu và công nghệ Quản lý hiện đại. Mục tiêu của công nghệ sản xuất tiên tiến là đạt được chất lượng cao, chính xác, tiết kiệm vật liệu, tiết kiệm năng lượng, sạch sẽ, hiệu quả và sản xuất linh hoạt để đáp ứng nhu cầu xã hội.

Công nghệ gia công chính xác đã phát triển như một công nghệ sản xuất tiên tiến để đáp ứng nhu cầu của công nghệ cao hiện đại và là nền tảng cho các triển khai công nghệ cao khác. Sự phát triển của công nghệ gia công chính xác cũng đã kích thích sự tiến bộ của cơ khí, thủy lực, điện tử, bán dẫn, quang học, cảm biến, công nghệ đo lường và khoa học vật liệu.

Gia công chính xác và siêu chính xác

Nói chung, dựa trên độ chính xác gia công, gia công cơ khí có thể được chia thành gia công thông thường, gia công chính xác và gia công siêu chính xác. Hiện nay, gia công chính xác đề cập đến công nghệ gia công với độ chính xác từ 1 đến 0.1 µm và độ nhám bề mặt ra 0.1 đến 0.01 µm. Tuy nhiên, ranh giới này có thể thay đổi với sự tiến bộ của công nghệ gia công, và những gì được coi là gia công chính xác Ngày Hôm nay có thể trở thành gia công chung vào ngày mai.

Những thách thức trong gia công chính xác bao gồm Độ chính xác gia công, bao gồm dung sai kích thước, Độ chính xác kích thước và điều kiện bề mặt. Một thách thức khác là hiệu quả gia công; một số quy trình có thể đạt được độ chính xác gia công tốt nhưng phải vật lộn để đạt được hiệu quả gia công cao.

Gia công siêu chính xác liên quan đến việc sử dụng các công cụ máy siêu chính xác để thực hiện cắt vi mô trên vật liệu với các hạn chế nghiêm ngặt về chuyển động tương đối giữa các bộ phận và công cụ, nhằm đạt được độ chính xác hình dạng cực cao và bề mặt hoàn thiện. Gia công siêu chính xác hiện tại đề cập đến Công nghệ gia công trong đó độ chính xác kích thước của bộ phận được xử lý cao hơn 0.1 μm, độ nhám bề mặt ra nhỏ hơn 0.025 μm, và độ chính xác định vị và độ lặp lại của máy công cụ cao hơn 0.01 μm. Nó còn được gọi là gia công phụ micron và đang phát triển theo hướng gia công ở mức nanomet.

Gia công siêu chính xác bao gồm gia công siêu nhỏ, gia công siêu nhỏ, hoàn thiện quang học và hoàn thiện chính xác.

Gia công vi mô đề cập đến công nghệ gia công để sản xuất các bộ phận có kích thước nhỏ.

Gia công siêu nhỏ dùng để chỉ công nghệ gia công để sản xuất các bộ phận có kích thước siêu nhỏ. Nó được đề xuất để đáp ứng các yêu cầu sản xuất của các mạch tích hợp và do kích thước nhỏ, độ chính xác được thể hiện bằng các giá trị tuyệt đối thay vì tỷ lệ kích thước được xử lý với sai số kích thước.

Hoàn thiện quang học thường đề cập đến các phương pháp xử lý làm giảm độ nhám bề mặt và cải thiện các tính chất cơ học của lớp bề mặt mà không nhấn mạnh độ chính xác gia công tăng lên. Các phương pháp điển hình bao gồm mài, mài, siêu hoàn thiện và xử lý không chip. Trong thực tế, các phương pháp này không chỉ cải thiện chất lượng bề mặt mà còn tăng cường độ chính xác gia công.

Hoàn thiện chính xác là một thuật ngữ mới được đặt ra trong những năm gần đây, tương ứng với hoàn thiện quang học. Nó đề cập đến các phương pháp gia công nhằm giảm độ nhám bề mặt, cải thiện các tính chất cơ học của lớp bề mặt và tăng độ chính xác gia công (bao gồm chiều, hình dạng và độ chính xác vị trí).

Phương tiện kỹ thuật gia công chính xác

Các phương pháp gia công chính xác truyền thống bao gồm đánh bóng, mài đai mài mòn, cắt siêu mịn, mài mịn, mài, mài, mài và đánh bóng siêu chính xác, và hoàn thiện mài mòn từ tính.

Đánh bóng

Đánh bóng là một loại gia công tinh xảo được thực hiện trên bề mặt phôi bằng các phương pháp cơ học, hóa học hoặc điện hóa. Nó chủ yếu được sử dụng để giảm độ nhám bề mặt của phôi. Các phương pháp phổ biến bao gồm đánh bóng thủ công hoặc cơ khí,Đánh bóng siêu âm, đánh bóng hóa học, đánh bóng điện hóa và gia công Composite cơ điện hóa.

Mài đai mài mòn

Điều này liên quan đến việc sử dụng một loại vải hỗn hợp với các hạt mài mòn làm công cụ mài mòn để xử lý phôi. Nó thuộc danh mục gia công mài mòn tráng và được đặc trưng bởi năng suất cao, chất lượng bề mặt tốt và ứng dụng rộng rãi. Nước Ngoài đã đạt được những thành tựu to lớn trong vật liệu đai mài mòn và quy trình sản xuất, sản xuất máy mài đai mài mòn thông dụng và đặc biệt. Mức độ tự động hóa tiếp tục tăng, nhưng trong nước, có ít loại đai mài mòn hơn và chất lượng cần được cải thiện, với việc chuyển đổi công cụ máy móc vẫn đang được tiến hành.

Phương tiện kỹ thuật gia công chính xác

Các phương pháp gia công chính xác truyền thống bao gồm đánh bóng da bò, mài đai mài mòn, cắt siêu mịn, mài mịn, mài, mài, mài và đánh bóng siêu chính xác, và hoàn thiện mài mòn từ tính.

Đánh bóng

Đánh bóng là một quá trình gia công tinh xảo được thực hiện trên bề mặt phôi bằng các phương pháp cơ học, hóa học hoặc điện hóa, chủ yếu để giảm độ nhám bề mặt của phôi. Các phương pháp phổ biến bao gồm đánh bóng thủ công hoặc cơ học, đánh bóng siêu âm, đánh bóng hóa học, đánh bóng điện hóa và gia công Composite cơ điện hóa.

Mài đai mài mòn

Điều này liên quan đến việc sử dụng vải pha trộn với các hạt mài mòn làm công cụ mài mòn để xử lý phôi. Nó thuộc danh mục gia công mài mòn tráng và được đặc trưng bởi năng suất cao, chất lượng bề mặt tốt và ứng dụng rộng rãi. Nước Ngoài đã đạt được những thành tựu đáng kể trong vật liệu đai mài mòn và quy trình sản xuất, sản xuất hàng loạt đai mài mòn phù hợp cho các dịp khác nhau. Họ Đã phát triển cả Máy mài Đai Mài phổ thông và chuyên dụng, và mức độ tự động hóa tiếp tục tăng. Tuy nhiên, trong nước, có ít loại đai mài mòn hơn và chất lượng cần được cải thiện, với việc chuyển đổi công cụ máy móc vẫn đang được tiến hành.

Cắt chính xác

Cắt chính xác bao gồm xử lý Cắt bằng máy công cụ chính xác cao và dụng cụ kim cương đơn tinh thể. Nó chủ yếu được sử dụng để gia công chính xác các kim loại mềm như đồng và nhôm không phù hợp để mài và cũng thể hiện các đặc tính quang học tốt.

Mài siêu chính xác

Mài siêu chính xác là một quá trình mài vi mô sử dụng bánh mài được mài chính xác trên các máy mài siêu chính xác. Tốc Độ Loại bỏ kim loại có thể ở phạm vi micromet phụ hoặc THẬM CHÍ nhỏ hơn, đạt được độ chính xác chiều cao, độ chính xác vị trí và Giá trị độ nhám bề mặt thấp. Độ chính xác kích thước nằm trong khoảng 0.1 đến 0.3 µm, độ nhám bề mặt ra nằm trong khoảng 0.2 đến 0.05 µm, và hiệu quả cao. Phạm vi ứng dụng rất rộng, từ kim loại mềm đến thép cứng, thép không gỉ, thép tốc độ cao và các vật liệu khó cắt khác, cũng như chất bán dẫn, thủy tinh, gốm sứ, và các vật liệu phi kim loại cứng và giòn khác; hầu như tất cả các vật liệu có thể được xử lý bằng cách MÀI. Tuy nhiên, sau khi mài, bề mặt được xử lý trải qua những thay đổi trong cấu trúc kim loại dưới tác động của lực mài và nhiệt, dẫn đến các khuyết tật như làm cứng, làm cứng, lớp ứng suất nhiệt, lớp ứng suất dư, và các vết nứt MÀI.

Mài giũa

Mài giũa sử dụng đầu mài giũa bao gồm các dải cát đá dầu. Nó đáp ứng dọc theo bề mặt phôi dưới một áp suất nhất định. Độ nhám bề mặt sau khi xử lý có thể đạt tới 0.4 đến 0.1 µm, và trong trường hợp tốt nhất, nó có thể thấp tới 0.025 µm. Nó chủ yếu được sử dụng để gia công gang và thép và không thích hợp để gia công kim loại màu với độ cứng thấp và độ bền tốt.

Mài và đánh bóng chính xác

Điều này liên quan đến việc sử dụng chất mài mòn và chất lỏng xử lý giữa phôi và dụng cụ ma sát cơ học lẫn nhau để đạt được kích thước và độ chính xác cần thiết của phôi.

Phương tiện kỹ thuật gia công siêu chính xác

Các quy trình cắt siêu chính xác, chẳng hạn như cắt siêu chính xác bằng dụng cụ kim cương, có thể xử lý các gương khác nhau. Nó đã giải quyết thành công việc xử lý Gương Parabol lớn cho Hệ thống nhiệt hạch Laser anKính thiên văn D. Quá trình mài và đánh bóng siêu chính xác, chẳng hạn như xử lý bề mặt lớp phủ của đĩa cứng mật độ cao và xử lý chất nền mạch tích hợp quy mô lớn. Các quy trình đặc biệt siêu chính xác, chẳng hạn như đồ họa trên chip mạch tích hợp quy mô lớn, được xử lý bằng các phương pháp như chùm điện tử và khắc chùm ion, với độ rộng đường truyền lên tới 0.1 µm. Khi được xử lý bằng kính hiển vi điện tử quét Đường Hầm (STM), độ rộng đường truyền có thể đạt 2 đến 5 Nm.

Cắt siêu chính xác

Cắt siêu chính xác bắt đầu với công nghệ spdt (quay Kim Cương một điểm). Công nghệ này được hỗ trợ bởi trục chính không khí, thanh trượt khí nén, độ cứng cao, công cụ có độ chính xác cao, kiểm soát phản hồi và kiểm soát nhiệt độ môi trường, đạt được độ nhám bề mặt ở mức nanomet. Dụng cụ kim cương thường được sử dụng để phay, được sử dụng rộng rãi trong các thành phần quang học phẳng và không hình cầu của đồng, thủy tinh hữu cơ, các sản phẩm nhựa (như ống kính nhựa cho máy ảnh, kính áp tròng, v. v.), gốm sứ và vật liệu composite. Xu hướng tương lai là sử dụng công nghệ phủ để cải thiện độ mài mòn của dụng cụ kim cương khi gia công thép cứng. Ngoài ra, việc xử lý các bộ phận nhỏ như linh kiện MEMS đòi hỏi các công cụ nhỏ. Hiện tại, kích thước của các công cụ nhỏ có thể đạt tới 50 đến 100 μm, nhưng nếu các tính năng xử lý nằm trong phạm vi micromet phụ hoặc thậm chí là nanomet, đường kính công cụ phải được giảm thêm. Xu hướng phát triển là sử dụng các vật liệu nano như ống Nano Carbon để chế tạo dao tiện hoặc dao phay có đường kính siêu nhỏ.

Mài siêu chính xác

Mài siêu chính xác là phương pháp Mài gương được phát triển trên cơ sở Mài chính xác nói chung. Công nghệ quan trọng nằm ở việc thay băng bánh mài kim cương, cho phép các hạt mài mòn có các đặc tính vi cạnh và chiều cao đồng đều. Các vật liệu chính được xử lý bằng cách mài siêu chính xác là vật liệu kim loại cứng và giòn, vật liệu bán dẫn, gốm sứ, thủy tinh và các vật liệu khác. Sau khi mài, bề mặt được xử lý giữ lại một số lượng lớn các vết mài cực mịn, với chiều cao dư tối thiểu. Kết hợp với các hiệu ứng trượt, ép, ma sát và đánh bóng của các cạnh vi mô, có thể đạt được bề mặt được xử lý có độ nhám bề mặt thấp và độ chính xác cao. Hiện tại, mài siêu chính xác có thể xử lý các bộ phận hình trụ với độ tròn 0.01 μm, độ chính xác kích thước 0.1 μm và độ nhám bề mặt ra 0.005 μm.

Mài siêu chính xác

Mài siêu chính xác bao gồm các phương pháp gia công như mài cơ học, mài cơ học hóa học, mài nổi, xử lý phát xạ đàn hồi và mài từ tính. Các điều kiện chính để mài siêu chính xác là chuyển động mài gần như không rung, kiểm soát nhiệt độ chính xác, môi trường sạch sẽ và mài mòn mịn và đồng đều. Độ hình cầu đạt được bằng cách mài siêu chính xác là 0.025 μm, và độ nhám bề mặt ra là 0.003 μm.

Xử lý chuyên dụng siêu chính xác

Xử lý chuyên dụng siêu chính xác chủ yếu bao gồm xử lý hỗn hợp như xử lý chùm tia laser, xử lý chùm tia điện tử, xử lý chùm ion, gia công phóng điện vi mô, gia công điện hóa tốt, mài điện hóa, gia công điện hóa siêu âm, mài điện hóa siêu âm, và gia công phóng điện siêu âm. Xử lý laser và chùm tia điện tử có thể đạt được thủng, cắt chính xác, cắt hình thành, khắc, tiếp xúc với quang khắc và xử lý các dấu hiệu chống giả laser. Xử lý chùm ion có thể đạt được mức cắt nguyên tử và phân tử. Gia công phóng điện siêu nhỏ có thể loại bỏ các vật liệu kim loại cực mịn và xử lý các trục mịn, lỗ, bề mặt phẳng hẹp và bề mặt cong. Gia công điện hóa tốt có thể đạt được độ chính xác ở mức nanomet và bề mặt sẽ không tạo ra ứng suất gia công. Nó thường được sử dụng để đánh bóng gương, làm mỏng gương và một số ứng dụng cần gia công không căng thẳng.