В области прецизионной механической обработки точение, как один из самых основных и основных процессов, является ключевым средством достижения точного формования вращающихся деталей, а точность его обработки напрямую определяет производительность и надежность конечной продукции. С быстрым развитием высокотехнологичных областей, таких как аэрокосмическая промышленность, производство электроники и медицинского оборудования, требования к прецизионному точению поднялись до микронного уровня, а индивидуализация, высокая эффективность и стабильность стали основными потребностями отрасли. В этой статье будет всесторонне проанализирован процесс прецизионного точения по пяти измерениям: базовые знания, основные элементы, весь процесс, общие проблемы и технические тенденции, а также предоставлены профессиональные и практические справочные рекомендации для зарубежных покупателей, инженеров и практиков отрасли, помогающие им быстро понять основную логику и практические моменты прецизионного точения и точно соответствовать их собственным потребностям в обработке.

Прецизионное точение относится к процессу обработки, при котором выполняется точная резка заготовок посредством относительного перемещения инструментов и заготовок на прецизионных токарных станках для получения деталей с высокой точностью, высоким качеством поверхности и высокой стабильностью размеров. По сравнению с обычным точением основные преимущества прецизионного точения отражены в трех аспектах: во-первых, высокая точность, допуск на размер можно контролировать на уровне IT6-IT8, а шероховатость поверхности может достигать Ra0,8-0,1 мкм, что намного лучше, чем точность обработки при обычном точении; во-вторых, высокая стабильность, опирающаяся на прецизионное оборудование и научные процессы, позволяет добиться согласованности размеров при пакетной обработке и уменьшить количество человеческих ошибок; в-третьих, высокое качество поверхности, обработанные детали имеют гладкую поверхность без явных царапин и заусенцев, что позволяет удовлетворить потребности сборки высококачественных изделий без дополнительной полировки. Обычное точение больше подходит для обработки простых деталей низкой точности и больших объемов, тогда как прецизионное точение ориентировано на обработку сложных, высокоточных вращающихся деталей в высокопроизводительных областях. Между ними существуют существенные различия в требованиях к оборудованию, параметрах процесса и затратах на обработку.

Основным принципом прецизионного точения является сложное движение «вращение заготовки + подача инструмента». Шпиндель заставляет заготовку вращаться с высокой скоростью, в то время как инструмент движется с постоянной подачей вдоль осевого или радиального направления заготовки. Режущая кромка инструмента используется для удаления лишнего материала с поверхности заготовки и окончательного формирования формы, размера и качества поверхности, требуемых чертежом. Его суть заключается в достижении точного удаления материала путем управления относительной траекторией движения заготовки и инструмента, а суть заключается в «точном контроле», включая скоординированное взаимодействие точности вращения шпинделя, точности подачи инструмента и точности зажима, которые все необходимы. Например, точность вращения шпинделя напрямую влияет на округлость заготовки, точность подачи инструмента определяет допуск на размер детали, а точность зажима предотвращает смещение заготовки во время обработки, обеспечивая стабильность точности обработки.

Благодаря своим преимуществам высокой точности и высокой стабильности прецизионное точение широко используется в мировой высокотехнологичной сфере производства. Сценарии высокочастотной внешней торговли в основном включают четыре категории: во-первых, аэрокосмическая область, которая используется для обработки валов авиационных двигателей, разъемов космических аппаратов и прецизионных деталей валов навигационных приборов, требующих контроля допусков размеров на микронном уровне для обеспечения безопасности полета; во-вторых, электронная область, которая используется для обработки прецизионных разъемов, корпусов датчиков, валов микродвигателей и т. д., адаптируясь к тенденции развития миниатюризации и высокой точности электронного оборудования; в-третьих, область медицинского оборудования, которая используется для обработки хирургических инструментов и имплантируемых аксессуаров медицинского оборудования (таких как искусственные суставы и соединители катетеров), к которым предъявляются чрезвычайно высокие требования к качеству поверхности и биосовместимости; в-четвертых, область специального оборудования, обеспечивающая индивидуальные прецизионные валы, втулки, фланцы и другие детали для автомобильной, гидравлической, пневматической и других отраслей промышленности для удовлетворения индивидуальных потребностей обработки различных клиентов. Кроме того, прецизионное точение также применяется в таких областях, как оптические инструменты и прецизионные инструменты, становясь незаменимой основной технологией обработки в высокотехнологичном производстве.

Точность токарной обработки напрямую зависит от производительности оборудования. В настоящее время основное прецизионное токарное оборудование на рынке в основном разделено на три категории, подходящие для различных сценариев обработки и потребностей. Во-первых, обычные прецизионные токарные станки, в основном используемые для прецизионной обработки простых вращающихся деталей, с простой конструкцией и удобным управлением, подходящие для мелкосерийной обработки деталей одного типа, с высокой экономической эффективностью и подходящие для начала работы на малых и средних предприятиях; во-вторых, токарные станки с ЧПУ, опирающиеся на компьютерные системы управления для достижения автоматизированной и высокоточной обработки, могут выполнять многопроцессную обработку, такую ​​​​как сложные изогнутые поверхности и резьбы, с высокой эффективностью обработки и хорошей размерной стабильностью, что в настоящее время является основным оборудованием для прецизионной токарной обработки, широко используемым в средних и крупных партиях, сложной обработке деталей, особенно подходящей для пакетной доставки внешнеторговых заказов; в-третьих, токарно-фрезерные центры, объединяющие несколько функций обработки, такие как токарная обработка, фрезерование и сверление, могут осуществлять универсальную обработку, сокращать время зажима, избегать ошибок зажима и значительно повышать точность и эффективность обработки, подходящие для высококлассной, сложной, многопроцессной прецизионной обработки деталей, таких как основные компоненты в аэрокосмической области. При выборе необходимо учитывать требования к точности обработки, сложность детали, размер партии и бюджет затрат. Например, для небольших партий простых деталей можно выбрать обычные прецизионные токарные станки, для крупносерийных сложных деталей предпочтительны токарные станки с ЧПУ, а для высококачественных индивидуальных деталей можно выбрать токарно-фрезерные центры.

Инструменты являются основными расходными материалами прецизионного точения, а выбор их материала и типа напрямую влияет на точность обработки, качество поверхности и эффективность обработки. Общие прецизионные токарные инструменты в основном делятся на пять категорий: внешние токарные инструменты используются для обработки внешнего круга и торца заготовок, которые являются наиболее часто используемым типом инструмента; Инструменты для внутренних отверстий используются для обработки внутренних отверстий и расточки заготовок, а соответствующую длину хвостовика инструмента следует выбирать в соответствии с размером внутреннего отверстия; резьбонарезные инструменты используются для обработки различных резьб (метрических, дюймовых, трапециевидных и т. д.), которые должны соответствовать характеристикам резьбы и точности обработки; отрезные инструменты используются для резки деталей и обработки канавок, требующих хорошей жесткости инструмента и острой режущей кромки; Формовочные инструменты используются для обработки криволинейных поверхностей специальной формы и особых контуров, которые можно настроить по чертежам деталей. Что касается инструментальных материалов, инструменты из быстрорежущей стали можно использовать для токарной обработки обычной точности, они имеют высокую стоимость и хорошую прочность; инструменты из цементированного карбида могут использоваться для высокоточной и высокоскоростной обработки, обладают высокой твердостью и высокой износостойкостью; Кубический нитрид бора (CBN) или алмазный инструмент можно использовать для обработки труднообрабатываемых материалов (таких как титановый сплав, нержавеющая сталь), которые устойчивы к высоким температурам и износу. В плане ежедневного обслуживания необходимо регулярно проверять износ кромки инструмента, вовремя шлифовать или заменять ее, чтобы избежать снижения точности обработки и появления заусенцев на поверхности, вызванных износом кромки; инструменты следует хранить в сортировке во избежание столкновений и повреждений кромки; при установке инструментов необходимо обеспечить прочный зажим и квалифицированную соосность, снижающую влияние вибрации инструмента на обработку.

Точность зажима является ключом к обеспечению точности токарной обработки. Разумный выбор креплений и освоение правильных навыков зажима позволяют эффективно избежать смещения и вибрации заготовки, а также обеспечить стабильность обработки. Обычные прецизионные токарные приспособления в основном делятся на четыре категории: трехкулачковый патрон, автоматическое центрирование, удобное управление, подходит для зажима круглых и цилиндрических заготовок, высокая эффективность зажима, подходит для массовой обработки; 4-кулачковый патрон, который может вручную регулировать положение четырех кулачков, подходит для зажима нестандартных и эксцентричных заготовок, высокая точность зажима, но относительно громоздкая операция; цанга, высокая точность зажима и стабильный зажим, подходит для зажима небольших и тонких деталей вала, что может уменьшить деформацию заготовки; специальные приспособления, изготовленные по индивидуальному заказу в соответствии с конкретными деталями, подходящие для зажима деталей сложной формы и специальной формы, что еще больше повышает точность и эффективность зажима, подходят для серийных заказов. Что касается навыков зажима, во-первых, необходимо очистить от мусора и масла губки приспособления и поверхность зажима заготовки, чтобы не повлиять на точность зажима; во-вторых, выберите подходящую силу зажима в соответствии с материалом и формой заготовки. Чрезмерное усилие может вызвать деформацию заготовки, а недостаточное усилие вызовет скольжение заготовки и вибрацию; для тонких деталей вала можно использовать метод центральной опоры, чтобы уменьшить деформацию заготовки во время обработки; после зажима необходимо проверить соосность заготовки, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям обработки, избегая неквалифицированных размеров обработки из-за отклонения зажима.

Система охлаждения и смазки является неотъемлемой частью прецизионной токарной обработки. Его основные функции — снижение температуры резания, уменьшение износа инструмента, улучшение качества обрабатываемой поверхности и продление срока службы инструмента. В процессе резки высокоскоростное трение между инструментом и заготовкой приводит к выделению большого количества тепла. Если не охладить вовремя, это ускорит износ кромки инструмента, вызовет термическую деформацию заготовки, а затем повлияет на точность обработки и качество поверхности. Конфигурация системы охлаждения и смазки должна сочетаться с обрабатываемым материалом, типом инструмента и условиями обработки: при обработке обычной стали и алюминия в качестве смазочно-охлаждающей жидкости можно использовать эмульсию, которая оказывает как охлаждающее, так и смазочное действие, а также имеет высокую стоимость; при обработке труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь и титановый сплав, следует использовать специальное смазочно-охлаждающее масло, которое обладает более сильными смазочными свойствами, может уменьшить трение между инструментом и заготовкой и предотвратить образование наростов на кромке; во время высокоскоростного прецизионного точения можно использовать систему охлаждения под высоким давлением для точного распыления смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания, улучшения эффекта охлаждения и смазки и предотвращения накопления тепла при резке. Кроме того, необходимо регулярно проверять уровень жидкости и чистоту системы охлаждения и смазки, а также своевременно дополнять или заменять охлаждающую жидкость, чтобы избежать засорения трубопровода и снижения эффекта охлаждения и смазки из-за чрезмерных примесей.

Базовые токарные операции являются основными звеньями прецизионного точения, в основном к ним относятся наружное точение и торцевая обработка, являющиеся основой обработки всех вращающихся деталей. Наружное точение в основном используется для обработки наружной цилиндрической поверхности и внешней конической поверхности заготовки. Путем подачи инструмента в осевом направлении заготовки удаляется избыток материала на внешней поверхности заготовки, чтобы обеспечить соответствие наружного диаметра, округлости и цилиндричности требованиям. Это основной процесс обработки деталей вала. Торцовка в основном используется для обработки торца заготовки, чтобы обеспечить перпендикулярность торца оси заготовки, закладывая основу для последующей обработки. При торцевании следует контролировать плоскостность торца, чтобы избежать наклона и неровностей, иначе это повлияет на последующий прижим и точность обработки.

Обработка внутренних отверстий и расточка в основном используются для обработки внутренних отверстий, внутренних ступенек, внутренних канавок и других структур заготовок, которые являются основными процессами обработки деталей гильз. Обработка внутренних отверстий может осуществляться непосредственно с помощью инструментов для внутренних отверстий или путем растачивания. Для внутренних отверстий большого диаметра и высоких требований к точности предпочтительнее растачивание, которое позволяет лучше контролировать допуск на размер, округлость и цилиндричность внутреннего отверстия. Во время растачивания необходимо выбрать подходящую расточную оправку в соответствии с размером внутреннего отверстия, чтобы обеспечить жесткость расточной оправки, избежать вибрации во время обработки, а также вызвать появление вибраций и отклонений размеров на внутренней поверхности отверстия. Для обработки глубоких отверстий следует выбрать удлиненную расточную оправку и использовать систему охлаждения под высоким давлением для своевременного удаления стружки, чтобы избежать блокировки стружки внутреннего отверстия и влияния на точность обработки и качество поверхности.

Токарная обработка конусов, радиусов и профилей в основном используется для обработки прецизионных деталей со специальными контурами, таких как конические валы, дуговые соединители и аксессуары для поверхностей специальной формы, к которым предъявляются чрезвычайно высокие требования к точности обработки и качеству поверхности. Токарная обработка конусов позволяет осуществлять точную обработку конических поверхностей путем регулировки угла инструмента или угла скольжения токарного станка. Погрешность конуса следует контролировать, чтобы гарантировать, что посадка конуса соответствует требованиям. Радиусная токарная обработка позволяет реализовать обработку дуг разного радиуса с помощью функции круговой интерполяции токарных станков с ЧПУ. Во время обработки траекторию инструмента следует оптимизировать, чтобы избежать неплавного перехода дуги и царапин на поверхности. Токарная обработка профиля в основном опирается на токарные станки с ЧПУ или токарно-фрезерные центры для реализации точной обработки сложных поверхностей специальной формы путем программирования для управления относительной траекторией движения инструмента и заготовки, что подходит для высококачественной обработки деталей в аэрокосмической отрасли, медицинском оборудовании и других областях.

Токарная обработка резьбы - один из важных процессов прецизионного точения, в основном используемый для обработки различных резьб, включая метрическую, дюймовую, трапециевидную, многозаходную резьбу и т. д., которые широко используются при обработке соединителей, крепежных изделий, деталей трансмиссии и других деталей. Для точения резьбы необходимо выбрать подходящий резьбонарезной инструмент в соответствии с параметрами резьбы (шаг, профиль зуба, диаметр), отрегулировать скорость токарного станка и скорость подачи, чтобы обеспечить четкий профиль зуба резьбы, равномерный шаг и точный размер. При многозаходной резьбе необходимо точно контролировать начальное положение резьбы, чтобы обеспечить равномерное расстояние между каждой резьбой и избежать разбалансировки резьбы и плохого зацепления. После протачивания резьбы необходимо проверить шаговый диаметр, шаг, угол профиля зуба и другие параметры резьбы, чтобы убедиться в ее соответствии требованиям чертежа, не допуская затруднений при сборке детали из-за недостаточной точности резьбы.

Нарезание канавок, отрезка и накатка — вспомогательные процессы прецизионного точения, используемые для реализации специальной структурной обработки и обработки поверхности деталей. Нарезание канавок в основном применяется для обработки кольцевых канавок, осевых канавок и т. д. на поверхности заготовки. Следует выбрать специальный отрезной инструмент для контроля точности размеров ширины и глубины канавки, избегая наклона стенки канавки и отклонений размеров. Отборка в основном применяется для вырезания обработанных деталей из заготовки. Необходимо следить за тем, чтобы поверхность разъема была ровной и не имела заусенцев, не допуская деформации заготовки и наклона поверхности разъема. Накатка в основном используется для улучшения силы трения поверхности детали, облегчая захват или сборку. Во время накатки следует выбрать соответствующий накатной круг, чтобы контролировать глубину и плотность накатки, обеспечивая однородность и отсутствие повреждений накатанной поверхности, а также избегая деформации заготовки во время накатки.

Анализ чертежей и планирование процесса являются предпосылкой прецизионной токарной обработки, которая напрямую определяет эффективность и точность обработки. Во-первых, необходимо тщательно проанализировать чертеж детали, уточнить допуски на размеры, шероховатость поверхности, тип материала, структурные характеристики и другие требования детали, а также выявить трудности обработки и ключевые процессы; во-вторых, объединить партию деталей, технологическое оборудование, оснастку и другие условия, чтобы сформулировать разумный план процесса, включая последовательность обработки, разделение процессов, выбор инструмента, настройку параметров и т. д. Например, для сложных деталей необходимо разделить черновые, получистовые и чистовые процессы, чтобы избежать деформации заготовки, вызванной необоснованной последовательностью обработки; для высокоточных деталей необходимо спланировать звенья измерения и размерной компенсации на станке, чтобы гарантировать соответствие точности обработки стандартам. Планирование процессов должно сбалансировать эффективность и стоимость обработки, оптимизировать процесс обработки, сократить процедуры обработки и повысить эффективность производства на основе обеспечения точности.

Подготовка и предварительная обработка заготовки являются основой бесперебойного процесса прецизионной токарной обработки, а качество заготовки напрямую влияет на точность и эффективность обработки. При подготовке заготовки следует выбрать соответствующую форму заготовки в соответствии с размером детали и типом материала, включая заготовку круглого прутка, ковку, литье и т. д., чтобы обеспечить разумный припуск на размер заготовки, избегая низкой эффективности обработки из-за чрезмерного припуска или невозможности обеспечить точность обработки из-за недостаточного припуска. Ссылка на предварительную обработку в основном включает в себя такие процессы термообработки, как отжиг и нормализация заготовки, целью которых является устранение внутреннего напряжения заготовки, снижение твердости материала, улучшение характеристик резки и предотвращение деформации заготовки во время обработки. Кроме того, поверхность заготовки следует очистить от оксидной окалины, ржавчины, масла и других загрязнений, чтобы обеспечить точность зажима и качество обработки поверхности.

Прецизионная токарная обработка использует стратифицированную стратегию «черновая → получистовая обработка → чистовая». Основная цель — постепенное удаление лишнего материала, контроль деформации детали, обеспечение точности обработки и качества поверхности. Основная задача черновой стадии — быстро удалить большую часть лишнего материала, заложив основу для последующей обработки. Во время черновой обработки можно использовать большую глубину резания и скорость подачи для повышения эффективности обработки, но силу резания следует контролировать, чтобы избежать чрезмерной деформации заготовки; Получистовый этап в основном применяется для удаления припуска на обработку, оставшегося при черновой обработке, исправления формы и отклонений размеров детали, подготовки к чистовой обработке. Параметры резания получистовой обработки должны находиться между черновой и чистовой с учетом эффективности и точности; Чистовой этап является ключом к обеспечению точности детали и качества поверхности. Меньшую глубину резания, скорость подачи и более высокую скорость следует использовать для точного контроля размерного допуска и шероховатости поверхности детали, обеспечивая ее соответствие требованиям чертежа. Во время послойной обработки стружку следует своевременно очищать, чтобы стружка не влияла на точность обработки и качество поверхности.

Для токарных станков с ЧПУ и токарно-фрезерных центров программирование ЧПУ и оптимизация траектории инструмента являются ключом к повышению эффективности и точности обработки. При программировании ЧПУ необходимо написать разумную программу обработки в соответствии с планом процесса и чертежом детали, уточняя траекторию инструмента, параметры резания, метод зажима и т. д., чтобы гарантировать точность и безошибочность программы, избегая сбоев обработки, вызванных ошибками программирования. Суть оптимизации траектории заключается в уменьшении хода инструмента на холостом ходу, оптимизации траектории резания, предотвращении частых остановок и переключений инструмента, а также повышении эффективности обработки; при этом необходимо избегать столкновения инструмента с заготовкой, приспособлением, обеспечивая безопасность обработки. Для сложных деталей программное обеспечение для моделирования можно использовать для моделирования и проверки программы обработки, проверки рациональности и точности траектории инструмента, а также ее своевременного изменения и оптимизации, чтобы избежать проблем при фактической обработке. Кроме того, во время программирования следует учитывать износ инструмента и размерную компенсацию, а также следует зарезервировать разумную сумму компенсации для обеспечения стабильности точности обработки.

Измерения на станке и компенсация размеров являются ключевыми звеньями для обеспечения точности при прецизионной токарной обработке, особенно подходящей для массовой обработки высокоточных деталей. Под измерением на станке подразумевается измерение размера и формы деталей в реальном времени с помощью измерительного оборудования (например, щупов, микрометров) во время обработки, своевременное обнаружение отклонений размеров и обеспечение основы для размерной компенсации; Компенсация размеров подразумевает корректировку положения инструмента, параметров резания и т. д. по результатам измерений на станке с целью исправления отклонений размеров и обеспечения соответствия точности детали стандартам. Измерения на станке и компенсация размеров позволяют эффективно избежать неквалифицированной обработки, вызванной износом инструмента, деформацией заготовки, ошибками оборудования и другими факторами, а также улучшить размерную стабильность при пакетной обработке. Например, на этапе чистовой обработки после обработки определенного количества деталей следует провести замер на станке. Если обнаруживается, что отклонение размеров превышает диапазон допуска, значение компенсации инструмента следует своевременно корректировать, чтобы обеспечить соответствие точности обработки последующих деталей требованиям.

Три фактора резания (скорость шпинделя, скорость подачи, глубина резания) являются основными параметрами, влияющими на точность обработки, эффективность и качество поверхности прецизионного точения, и их следует разумно устанавливать в соответствии с материалом детали, типом инструмента и требованиями к точности обработки. Скорость шпинделя относится к скорости вращения шпинделя токарного станка. Чрезмерно высокая скорость приведет к ускорению износа инструмента и вибрации заготовки, что повлияет на точность обработки; чрезмерно низкая скорость снизит эффективность обработки и приведет к плохой шероховатости поверхности. Скорость подачи относится к скорости подачи инструмента в осевом или радиальном направлении заготовки. Чрезмерно большая скорость подачи может привести к плохой шероховатости поверхности и появлению заусенцев; чрезмерно малая скорость подачи снизит эффективность обработки и увеличит затраты на обработку. Под глубиной резания понимают глубину врезания инструмента в заготовку. Чрезмерно большая глубина резания может привести к деформации заготовки и повреждению инструмента; чрезмерно малая глубина резания требует многократного резания, что снижает эффективность обработки. Например, при обработке стали можно использовать более высокую скорость, умеренную подачу и глубину резания; при обработке алюминия можно использовать более высокую скорость и меньшую глубину резания, чтобы избежать прихвата инструмента.

При прецизионной токарной обработке разные материалы имеют большие различия в производительности резания. Необходимо адаптировать соответствующие параметры резки и инструменты в соответствии с характеристиками материала, чтобы обеспечить плавный ход обработки. Обычные обрабатываемые материалы включают алюминий, сталь, нержавеющую сталь, медный сплав, титановый сплав и т. д.: алюминий имеет хорошие режущие характеристики, низкую твердость и хорошую ударную вязкость, можно использовать высокую скорость, небольшую глубину резания и большую скорость подачи. Инструменты могут быть из твердого сплава или быстрорежущей стали, а для охлаждения и смазки можно использовать эмульсию; Сталь имеет умеренную твердость и хорошие режущие свойства, поэтому можно использовать умеренную скорость, подачу и глубину резания. Инструменты изготовлены из твердого сплава, а для охлаждения и смазки используется эмульсия или смазочно-охлаждающая жидкость; нержавеющая сталь обладает высокой твердостью, высокой прочностью и склонна к образованию наростов на кромках, которые трудно разрезать. Следует использовать более низкую скорость подачи, умеренную скорость и глубину резания. Инструменты представляют собой кубический нитрид бора (CBN) или алмазные инструменты, а для охлаждения и смазки используется специальное смазочно-охлаждающее масло; Медный сплав имеет хорошие режущие характеристики, можно использовать высокую скорость и большую подачу. Инструменты изготовлены из твердого сплава, для охлаждения и смазки используется эмульсия; Титановый сплав обладает высокой твердостью, высокой термостойкостью и высокой трудностью резки. Следует использовать более низкую скорость, небольшую подачу и глубину резания. Инструменты представляют собой алмазные или CBN-инструменты, а для охлаждения и смазки используется специальное высокотемпературное смазочно-охлаждающее масло.

Допуск и шероховатость поверхности являются основными показателями качества прецизионной токарной обработки, которые напрямую определяют качество сборки и срок службы деталей. Что касается контроля допусков, допуск на размер прецизионного точения обычно контролируется на уровне IT6-IT8, а для деталей высокого класса он может контролироваться выше уровня IT5. Необходимо оптимизировать технологическое оборудование, инструмент, параметры и способы крепления, чтобы отклонение размеров находилось в пределах допуска. Что касается шероховатости поверхности, шероховатость поверхности прецизионного точения обычно контролируется на уровне Ra0,8-3,2 мкм, а детали высокого класса могут контролироваться на уровне Ra0,1-0,8 мкм. Необходимо уменьшить царапины на поверхности, заусенцы, следы вибрации и другие дефекты за счет выбора подходящих инструментов, оптимизации параметров резания, а также усиления охлаждения и смазки для улучшения качества поверхности. Кроме того, необходимо регулярно калибровать технологическое оборудование и измерительные инструменты, чтобы обеспечить точность оборудования и точность измерений, избегая неквалифицированных допусков и шероховатости поверхности из-за ошибок оборудования.

При прецизионной токарной обработке к распространенным дефектам относятся следы вибрации, конусность, заусенцы, деформация и т. д. Эти дефекты влияют на точность и качество поверхности деталей, и их необходимо своевременно выявлять и принимать соответствующие решения. Следы вибраций представляют собой периодическую рябь на поверхности детали, вызванную в основном вибрацией инструмента, вибрацией заготовки или недостаточной точностью оборудования. Решения включают в себя: оптимизацию параметров резания (снижение скорости подачи, регулирование скорости), повышение жесткости инструмента, усиление зажима заготовки и калибровку точности оборудования; Конусность относится к явлению, когда внешний круг или внутреннее отверстие детали велико на одном конце и мало на другом, что в основном вызвано наклоном направляющей токарного станка, износом инструмента или отклонением зажима. Решения включают в себя: калибровку направляющей токарного станка, замену изношенных инструментов, регулировку положения зажима и корректировку угла инструмента; заусенцы – это излишки металлических шипов на поверхности детали, вызванные главным образом износом кромки инструмента и необоснованными параметрами резания. Решения включают в себя: замену острых инструментов, оптимизацию параметров резания (снижение скорости подачи, увеличение скорости резания) и добавление процесса удаления заусенцев; Под деформацией понимают отклонение формы деталей после обработки, вызванное, главным образом, чрезмерной силой резания, неустраненным внутренним напряжением заготовки или неправильной силой зажима. Решения включают в себя: принятие стратегии послойной обработки, предварительную обработку заготовки (устранение напряжения), регулировку силы зажима и оптимизацию параметров резания (уменьшение глубины резания).

Благодаря своим преимуществам высокой точности и высокой стабильности прецизионное точение широко используется в мировой высокотехнологичной производственной сфере, включая аэрокосмическую, электронную связь, медицинское оборудование, автомобилестроение, гидравлику и пневматику и другие отрасли. Аэрокосмическая область: используется для обработки валов авиационных двигателей, разъемов космических кораблей, прецизионных деталей валов навигационных приборов, аксессуаров шасси и т. д., требующих контроля допусков размеров на микронном уровне для обеспечения безопасности полета и надежности оборудования; область электронной связи: используется для обработки прецизионных разъемов, корпусов датчиков, валов микродвигателей, компонентов мобильных телефонов и т. д., адаптируясь к тенденции развития миниатюризации и высокой точности электронного оборудования; область медицинского оборудования: используется для обработки хирургических инструментов и имплантируемых аксессуаров медицинского оборудования (таких как искусственные суставы, соединители катетеров, аксессуары для кардиостимуляторов), к которым предъявляются чрезвычайно высокие требования к качеству поверхности, биосовместимости и точности; область автомобилестроения: используется для обработки точных деталей, таких как валы двигателей, шестерни коробок передач и аксессуары системы рулевого управления, улучшая производительность и надежность автомобилей; область гидравлики и пневматики: используется для обработки гидравлических клапанов, цилиндров, поршней и других аксессуаров, обеспечивая герметичность и стабильность гидравлических и пневматических систем.

Типичными деталями прецизионного точения являются в основном вращающиеся детали, включая валы, втулки, фланцы, штифты, разъемы, крепежные детали и т. д. Различные детали имеют разные требования и процессы обработки. Детали вала: наиболее распространенный тип деталей при прецизионном точении, в том числе оптические валы, ступенчатые валы, конические валы, валы с резьбой и т. д., широко используемые в различном механическом оборудовании. Ключевыми моментами обработки являются контроль круглости, цилиндричности, размерных допусков и шероховатости поверхности вала; детали втулки: включая втулки подшипников, втулки, втулки и т. д. Требования к обработке сердечника заключаются в контроле соосности, размерных допусков и шероховатости поверхности внутреннего отверстия и внешнего круга для обеспечения точности сборки; фланцевые детали: используются для соединения деталей. Ключевыми моментами обработки являются контроль плоскостности торца фланца, точность положения отверстий под болты и точность размеров наружного диаметра фланца; штифтовые детали: используются для шарнирного соединения. Ключевыми моментами обработки являются контроль допуска по диаметру, допуску по длине и шероховатости поверхности штифта, чтобы обеспечить гибкость соединения; части соединителя: используются для соединения трубопроводов и кабелей. Ключевыми моментами обработки являются контроль размера внутреннего отверстия, точности резьбы и размера формы соединителя, чтобы обеспечить герметичность соединения; крепежные детали: в том числе прецизионные винты, гайки и т. д. Ключевыми моментами обработки являются контроль точности резьбы, допусков на размеры и качества поверхности для обеспечения надежности соединения.

Случай 1: Обработка прецизионных деталей вала в аэрокосмической области, материал - титановый сплав, допуск размеров контролируется на уровне IT6, шероховатость поверхности Ra0,4 мкм, обработка на токарном станке с ЧПУ, выбран алмазный инструмент, оптимизированы параметры резания (скорость 800 об/мин, подача 0,1 мм/об, глубина резания 0,2 мм), в сочетании с системой охлаждения под высоким давлением, посредством измерения на станке и компенсации размеров, достигается размерная стабильность при серийной обработке и квалификация. ставка составляет 99,8%. Случай 2: Обработка аксессуаров для искусственных суставов в области медицинского оборудования, материал - медицинская нержавеющая сталь, требующая шероховатости поверхности Ra0,2 мкм, без заусенцев и царапин, обработка на токарно-фрезерном центре, с использованием стратегии послойной обработки, оптимизированной траектории инструмента в сочетании со специальным смазочно-охлаждающим маслом, обеспечивающим качество поверхности и биосовместимость деталей, отвечающее требованиям использования медицинского оборудования. Случай 3: обработка валов микродвигателей в электронной сфере, материал - алюминий, уровень допуска IT7, шероховатость поверхности Ra0,8 мкм, пакетная обработка на токарном станке с ЧПУ, оптимизированный путь программирования, уменьшенный ход инструмента на холостом ходу, повышенная эффективность обработки и уменьшенная деформация заготовки за счет цангового зажима, обеспечение точности пакетной обработки.

Высокая скорость и высокая точность являются основной тенденцией развития прецизионной токарной обработки. С развитием технологического оборудования и инструментальных технологий технологии высокоскоростной и высокоточной токарной обработки постоянно совершают прорывы. Высокоскоростная токарная обработка может значительно повысить эффективность обработки, сократить время обработки и в то же время уменьшить силу резания, уменьшить деформацию заготовки и повысить точность обработки; высокоточная токарная обработка позволяет достичь точности обработки на уровне микрона и субмикрона, отвечая экстремальным требованиям высокопроизводительных областей к точности деталей.

ТЕЛ: +86 187 5714 8656
Электронная почта: zhouli@chinaliqin.com
WhatsApp: +86 187 5714 8656
Веб-сайт: https://www.cncliq.com/