Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий.
В настоящее время эта технология позволяет получать размеры и формы субмикронного и даже нанометрового уровня с шероховатостью поверхности нанометрового масштаба. Сверхточные методы обработки включают в себя сверхточное резание (например, сверхточное точение и фрезерование), сверхточное шлифование, сверхточную притирку и сверхточную специальную обработку.
Сверхточная резка предполагает токарную обработку алмазными инструментами, которые в основном используются для обработки цветных сплавов, оптического стекла, мрамора и неметаллических материалов, например, углепластиковых плит. Высокая точность, достигаемая при сверхточной резке, обусловлена низким сродством между алмазными инструментами и цветными сплавами, а также их превосходной твердостью, износостойкостью и теплопроводностью.
Кроме того, при сверхточной резке используются высокоточные воздушные подшипники, воздушные направляющие, компоненты определения положения, а также такие меры, как постоянная температура, виброизоляция и демпфирование вибрации.
Это обеспечивает шероховатость поверхности Ra менее 0,025 мкм и геометрическую точность до 0,1 мкм, что делает сверхточную резку все более популярной в аэрокосмической, оптической и гражданской промышленности, переходящей на более высокую точность.
Сверхточное шлифование - это метод обработки на субмикронном уровне, переходящий в нанометровый уровень. Это метод шлифования, при котором достигается точность обработки 0,1 мкм или выше и шероховатость поверхности Ra менее 0,025 мкм, что подходит для обработки твердых и хрупких материалов, таких как сталь, керамика и стекло.
Традиционные процессы шлифовки и полировки могут быть исключены благодаря сверхточному шлифованию для достижения требуемой шероховатости поверхности. Помимо обеспечения точных геометрических форм и размеров, с помощью сверхточного шлифования можно добиться зеркальной шероховатости поверхности.
Сверхточная притирка включает механическую притирку, химико-механическую притирку, притирку поплавком, обработку эластичной эмиссией и магнитную притирку. Допуск на сферическое биение деталей, обработанных сверхточным притиром, может достигать 0,025 мкм, а шероховатость поверхности Ra - 0,003 мкм.
Ключевыми условиями для сверхточной притирки являются точный контроль температуры, отсутствие вибраций, чистая среда и мелкие, однородные абразивные частицы. Также необходимы высокоточные методы контроля.
Технология сверхточной специальной обработки признана во всем мире как одна из самых перспективных технологий 21 века. Она относится к методам обработки, использующим такие формы энергии, как электрическая, тепловая, оптическая, электрохимическая, химическая, акустическая и специальная механическая энергия для удаления или добавления материала.
Основными объектами применения являются труднообрабатываемые материалы (например, титановые сплавы, жаропрочная нержавеющая сталь, высокопрочная сталь, композиты, инженерная керамика, алмаз, рубин, закаленное стекло и другие материалы с высокой твердостью, высокой прочностью, высокой прочностью, высокой температурой плавления), труднообрабатываемые детали (например, сложные трехмерные полости, отверстия, групповые отверстия и узкие щели), детали с низкой жесткостью (например, тонкостенные детали, упругие элементы), а также процессы сварки, резки, создания отверстий, напыления, модификации поверхности, травления и тонкой обработки пучками с высокой плотностью энергии.
Эти методы обработки включают технологию лазерной обработки, технологию обработки электронным лучом, технологию обработки ионным лучом и плазмой, технологию электрической обработки и т. д., и здесь мы ограничимся лишь кратким введением.
При лазерной обработке лазерный генератор фокусирует лазерное излучение высокой плотности на поверхность заготовки. Поглощенная световая энергия мгновенно преобразуется в тепловую энергию, которая, исходя из ее плотности, позволяет пробивать отверстия, выполнять прецизионную резку и наносить микроотметки для защиты от подделок.
С быстрым развитием оборудования и технологий лазерной обработки появилось более 100 кВт мощных лазеров и киловаттных твердотельных лазеров с высоким уровнем луча, оснащенных оптическим волокном для работы на нескольких станциях и больших расстояниях.
Благодаря высокой мощности и уровню автоматизации оборудования для лазерной обработки широко используются системы управления с ЧПУ и многокоординатной связью, оснащенные вспомогательными системами, такими как мониторинг мощности лазера, автоматическая фокусировка и промышленный телевизионный дисплей. В настоящее время минимальный диаметр отверстия, достигаемый лазерным сверлением, составляет 0,002 мм, скорость лазерной резки тонких материалов может достигать 15 м/мин, а зазор при резке составляет всего 0,1-1 мм.
Применение технологий лазерного упрочнения поверхности, поверхностного переплава, легирования, обработки аморфных материалов становится все более широким, а лазерная микрообработка в электронике, биологии и медицинской технике стала незаменимой технологией специальной обработки.
Электронно-лучевая обработка предполагает непрерывное испускание отрицательных электронов от катода к аноду в вакууме. При переходе от катода к аноду электроны ускоряются и фокусируются в очень тонкий электронный пучок с высокой плотностью энергии. Когда высокоскоростные электроны ударяются о поверхность заготовки, их кинетическая энергия превращается в тепловую, в результате чего материал плавится и испаряется, а затем удаляется из вакуума.
Управление силой и направлением отклонения электронного луча в сочетании с числовым управлением перемещением рабочего стола в направлениях x и y (с использованием ЧПУ и многокоординатной связи) позволяет выполнять штамповку, фигурную резку, травление, фотолитографическое экспонирование и другие процессы.
Технология электронно-лучевой обработки развивается во всем мире и широко используется для комбинированной сварки крупных конструкций основных несущих элементов, таких как ракеты-носители и космические аппараты, а также для изготовления таких важных конструкционных деталей, как авиационные балки, рамы, элементы шасси, интегральные роторы двигателей, корпуса, силовые валы и сосуды под давлением для ядерных энергетических установок.
В производстве интегральных схем также широко используется электронно-лучевая фотолитография, которая имеет гораздо меньшую длину волны, чем видимый свет, что позволяет достичь разрешения рисунка линий 0,25 мкм.
Ионно-лучевая обработка предполагает ускорение и фокусировку ионов, создаваемых ионным источником в вакууме, для удара о поверхность заготовки. По сравнению с электронно-лучевой обработкой, поскольку ионы несут положительный заряд, а их масса в миллионы раз больше, чем у электронов, они могут получить большую кинетическую энергию после ускорения.
Для обработки заготовки они используют микроскопическую механическую энергию удара, а не преобразование кинетической энергии в тепловую. Ионно-лучевая обработка может использоваться для травления поверхности, сверхчистой очистки и резки на атомном/молекулярном уровне.
Микроэлектроэрозионная обработка подразумевает удаление металла в изолирующей рабочей жидкости за счет локальной высокой температуры, вызванной импульсным искровым разрядом между электродом инструмента и заготовкой. В процессе не используются макроскопические силы резания; точный контроль энергии одиночного импульсного разряда в сочетании с точной микроподачей позволяет удалять очень тонкие металлические материалы.
Он может обрабатывать микрошлифы, отверстия, узкие щели, плоские и криволинейные поверхности. Высокотехнологичная электроэрозионная обработка и резка проволокой обеспечивают точность обработки на микрометровом уровне, позволяя обрабатывать микрошахту диаметром 3 мм и отверстие диаметром 5 мкм.
Микроэлектролитическая обработка предполагает разложение воды на ионы водорода и гидроксильные ионы в проводящей рабочей жидкости. Атомы металла на поверхности заготовки, служащей анодом, превращаются в катионы металла и растворяются в электролите, постепенно подвергаясь электролизу. Затем они реагируют с гидроксильными ионами в электролите, образуя осадок гидроксида металла, при этом катод инструмента не изнашивается.
В процессе обработки также отсутствуют макроскопические силы резания между инструментом и заготовкой. Благодаря точному контролю плотности тока и места электролиза можно достичь точности электролитической обработки на нанометровом уровне, при этом на поверхности не будет возникать напряжения при обработке.
Микроэлектролитическая обработка часто используется для зеркальной полировки, прецизионного утонения, а также в ситуациях, требующих обработки без напряжения. Области применения электролитической обработки очень широки: от лопастей и встроенных крыльчаток до корпусов, деталей дисковых колец и глубокой обработки мелких отверстий.
Высокоточные металлические отражающие зеркала могут быть обработаны с помощью электролитической обработки. В настоящее время максимальная сила тока на станках для электролитической обработки достигла 50 000 А, внедрено управление с ЧПУ и многопараметрическое адаптивное управление.
Композитная обработка относится к технологиям обработки, использующим несколько различных видов энергии и методов, сочетающих их преимущества, например, электролитическое измельчение, ультразвуковая электролитическая обработка, ультразвуковое электролитическое измельчение, ультразвуковой электрический разряд, ультразвуковая резка и т.д.
Композитная обработка более эффективна и имеет более широкий спектр применения по сравнению с отдельными методами обработки.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
DE 
ES 