Что такое прецизионная обработка?

Что такое прецизионная обработка?

Прецизионная обработка не определяется каким-либо конкретным образом, но ее можно определить как обработку, которая является более точной, чем резка и сверление с помощью обычных станков.

При обработке материалов термин «допуск» относится к неизбежным ошибкам, которые возникают в процессе обработки. Прецизионная обработка может быть определена как обработка с допуском от нескольких микрон до нескольких десятков микрон.

Прецизионная обработка применяется не только к широкому спектру металлических материалов, но также к керамике и смолам, что делает ее незаменимой технологией в современной промышленности.

Применение прецизионной обработки

Прецизионная обработка используется для производства деталей для прецизионных приборов.

Одной из самых требовательных отраслей для прецизионной обработки является аэрокосмическая промышленность, которая производит ракеты и другие компоненты.

Ракеты, спутники и космические станции имеют сложные механизмы, и даже малейшее отклонение в размерах может повлиять на их общую работу.

Точная обработка также незаменима при производстве роботов и медицинских приборов, требующих точных движений.

Принцип точной обработки

Точная обработка — это не один тип станка, а скорее целый ряд станков, используемых для обработки материалов в различные формы.

В последние годы даже традиционные станки, такие как токарные и фрезерные станки, стали способны достигать чрезвычайно высокой точности. Другие относительно новые технологии, такие как проволочная электроэрозионная обработка с использованием проволочных электроэрозионных станков, которые плавят материалы путем разряда проводов, могут производить очень сложные формы с высокой точностью.

Прецизионная обработка начинается с проектирования детали. Это проектирование выполняется с использованием 3D CAD. Спроектированная форма детали загружается в станок, и станок обрабатывает деталь в соответствии с ее размерами, а не вручную, чтобы оператор-человек обрабатывал деталь. Это называется автоматизированным производством, или CAM, и в настоящее время является основным методом производства.

Поскольку проектирование связано с различными станками, результатом является прецизионная обработанная деталь, которая очень близка к проектным размерам.

После завершения обработки требуются обработка поверхности и другие финишные процессы. После обработки заусенцы и другие подобные дефекты, представляющие собой тонкие слои материала, прилипшие к краям поверхности реза, удаляются и полируются. При необходимости выполняется дальнейшая тонкая настройка, чтобы приблизить изделие к проектным размерам.

Типы прецизионной обработки

Прецизионная обработка относится к высокоточной обработке удаления, поскольку точность формования ниже, чем у обработки удаления.

Существуют различные типы обработки удаления, включая «резку», «шлифовку», «полировку», «электроэрозионную обработку» и «резку».

Среди них резка, шлифовка и электроэрозионная обработка являются теми, которые способны к точной обработке. Шлифовка позиционируется как процесс получения шероховатости поверхности.

1. Резка

Виды резки включают «фрезерование», «точение» и «сверление».

При резке выбор режущего инструмента, охлаждающей жидкости и объема обработки должен строго контролироваться для достижения высокоточной обработки. Это связано с остаточным напряжением и повышением температуры во время удаления материала, что приводит к деформации после обработки.

2. Процесс шлифования

Шлифование легко выполнить как высокоточную обработку, поскольку объем работы очень мал, а используется большое количество охлаждающей жидкости, что приводит к меньшему повышению температуры и меньшему остаточному напряжению. Однако, поскольку шлифование выполняется так, как будто поверхность проходит шлифовальным кругом, существуют некоторые ограничения по форме заготовки. Например, углы квадратного отверстия не могут быть обработаны.

3. Электроэрозионная обработка

Существует три типа электроэрозионной обработки: «электроэрозионная гравировальная обработка», при которой происходит врезание в материал в форме, противоположной форме электрода; «электроэрозионная проволочная обработка», при которой выполняется контурная обработка; и «электроэрозионная обработка малых отверстий», при которой создается небольшое отверстие путем расплавления и удаления электрода, для чего требуется электроэрозионный станок, подходящий для каждого метода обработки.

EDM — это процесс, в котором электричество пропускается через тонкий электрод, вызывая электрический разряд между материалом и электродом для удаления материала, и чем тоньше электрод, тем выше точность обработки. Чем тоньше электрод, тем медленнее скорость обработки. Сегодня можно изготавливать детали, которые можно подогнать друг к другу так точно, что не будет видно швов.

Электроэрозионная обработка характеризуется способностью выполнять более тонкую обработку, чем резка, и способностью обрабатывать твердые материалы. Кроме того, поскольку материал погружен в обрабатывающую жидкость, мутации, вызванные нагревом, менее вероятны, и даже материалы со сложной формой или тонкие листы, склонные к деформации, могут быть обработаны точно.

Точность прецизионной обработки

Точность обработки зависит не только от точности станка, но и от различных условий, таких как материал, метод обработки, метод фиксации, температура и т. д.

Например, при обработке двух отверстий на разных поверхностях, если первое отверстие обрабатывается, направление материала изменяется, а второе отверстие обрабатывается снова, расстояние между двумя отверстиями представляет собой сумму точности перемещения станка и повторяемости фиксации материала.

Также некоторые обрабатывающие центры могут определять опорную поверхность (поверхность, отверстие и т. д.) и выполнять обработку по относительному расстоянию от опорной поверхности, но в таких случаях также добавляется точность измерения обнаружения опорной поверхности.

Таким образом, чем больше процессов задействовано в точности обработки, тем больше будет накапливаться погрешность. Например, используйте обрабатывающий центр, оснащенный ATC, и выполняйте большую часть обработки в одном патроне.

Более того, поскольку состояние инструмента нельзя игнорировать, для повышения точности применяются различные методы, такие как измерение установочной длины инструмента, наружного диаметра, биения и т. д., а также применение компенсации.

В настоящее время высокоточная обработка, как правило, ограничивается погрешностью в несколько микрон, но для некоторых изделий теперь возможна субмикронная точность.