Что такое прецизионная обработка

Прецизионная токарная обработка. Прецизионное точение (Видео)

Прецизионная токарная обработка (тонкое обтачивание и растачивание, алмазная обработка) характе­ризуется высокими скоростями резания (100—1000 м/мин и более), малыми подачами (0,01—0,15 мм/об) и глубинами резания (0,05—0,3 мм) при высокой виброустойчивости технологической системы. Детали из стали, в процессе обработки которых имеют место ударные нагрузки (при наличии пазов, пересекающих отверстий и др.), а также детали из стали и высокопрочного чугуна высокой твер­дости обрабатывают при более низких скоро­стях резания (до 50 м/мин). В некоторых слу­чаях при обработке деталей из стали и высокопрочного чугуна повышенной твердо­сти, при наличии оборудования высокой жест­кости, мощности и соответствующей частоты вращения шпинделя целесообразно применять резцы, армированные СТМ, скорости резания могут быть увеличены до 150 м/мин и более.

Прецизионное точение обеспечивает полу­чение поверхностей правильной геометриче­ской формы, с точным пространственным рас­положением осей и параметр шероховатости поверхности Ra = 0,63 — 0,063 мкм, вместе с тем этот метод высокопроизводителен.

При растачивании деталей из медных спла­вов резцами, армированными алмазами или композиционными материалами, с использова­нием шпиндельных головок с высокоточными подшипниками можно получить параметр ше­роховатости поверхности Rа = 0,032 — 0,020 мкм, при растачивании деталей из алюминиевых и бронзовых сплавов Ra = 0,063—0,04 мкм. При использовании стандартных шпиндельных головок и тех же условиях можно обеспечить параметр шероховатости поверхности Ra = 0,50-0,16 мкм.

Вследствие малых сечений стружки силы резания и нагрев детали во время обработки незначительны. Это исключает образование большого деформированного поверхностного слоя и позволяет ограничиваться малыми си­лами при закреплении детали для обработки. Точность получаемых размеров 8 —9-го квалитета, а при определенных условиях 5 —7-го квалитета. На отделочно-расточных станках обычно выдерживают допуск 5—15 мкм на диаметре 100 мм, отклонение от круглости и конусообразность — в пределах 3-10 мкм.

Более высокую точность получают при обработке деталей из цветных сплавов, при обработке деталей из стали и чугуна точность ниже, так как в большей степени сказывается влияние износа резца в процессе работы. Точ­ность обработки при растачивании зависит от отношения длины к диаметру обрабатываемой поверхности. При обработке на отделочно-ра­сточных станках отверстия, у которых отно­шение длины к диаметру меньше 2, принято считать короткими, равное 2 — 4 — средними, больше 4 — длинными.

Прецизионное точение часто применяют перед хонингованием, суперфинишированием, притиркой. У точных цилиндрических колес после токарной обработки на вертикальных многошпиндельных полуавтоматах одновре­менно растачивают отверстия и подрезают торцы с допуском 0,015—0,02 мм на диаметр и 0,05 мм на линейные размеры, хонингуют отверстия и суперфинишнруют торцы.

Прецизионные работы имеют большую степень важности для получения изделий с высокой точностью поверхностей.

Источник

Прецизионная металлообработка

Вопросы, рассмотренные в материале:

Прецизионная металлообработка необходима для получения деталей высокоточных размеров. В данном случае речь идет даже не о сотнях, а о десятках и единицах микрон. Соответственно, такой способ металлообработки еще называют высокоточным.

Прецизионная обработка находит свое применение в авиапромышленности, робототехнике, военной промышленности, производстве научного оборудования и в машиностроении. О технологиях, которые используются в точной металлообработке, а также об инновациях в данной сфере, расскажет наша статья.

Нюансы прецизионной металлообработки

К высокоточным относятся все перечисленные ниже технологии:

Высокоточную прецизионную металлообработку выполняют на специальном оборудовании, оснащенном приспособлениями, позволяющими обеспечить максимальную точность производимых операций.

Следует понимать, что существуют разные виды металлообработки, где требуется высокая точность. К первым относятся виды, обеспечивающие создание конкретных изделий по заданным в чертеже параметрам. В эту категорию входят технологии с первой по четвертую в приведенном списке. Другой вид связан с поверхностной обработкой металлических заготовок для придания гладкости. Такую операцию называют шлифовкой или, если это прецизионная металлообработка, то говорят о полировке поверхности, что, по сути, то же самое.

В реальных производственных циклах зачастую эти технологические этапы следуют друг за другом. Возьмем, к примеру, производство авиационных двигателей, где каждая деталь изготавливается с точностью до микрон и потом поверхность доводится полировкой до зеркального блеска.

Высокий уровень точности при металлообработке удается обеспечить, применяя комплекс мер:

Комплексный подход помогает выполнять производственные задачи изготовления деталей с максимальной точностью.

Нельзя также не учитывать такой момент, как человеческий фактор на производстве, который существенно влияет на качество работы. Статистика свидетельствует, что из-за ошибок, халатности или недобросовестности работников до 40 % изделий уходят в брак. Еще не так давно для того, чтобы изготовить прецизионное изделие из металла, требовалось несколько рабочих смен, так как специалисту нужно было дать время на отдых и восстановление.

Рекомендуем статьи по металлообработке

В настоящее время эту работу выполняют на автоматизированном оборудовании, оснащенном программой управления (ЧПУ), а работнику остается только следить за ходом процесса. Технология полностью управляется электроникой, безошибочно выполняющей все заданные операции.

Технология резки в прецизионной обработке листового металла

Под прецизионным раскроем металлических листов подразумевается выполнение высокоточного качественного среза, имеющего ширину 0,1–0,15 мм, с гладкой кромкой, позволяющей обойтись без дополнительных обработок. Работу осуществляют на лазерном, плазменном оборудовании и координатно-пробивных станках. Эта технология лучше всего подходит для обработки металлических листов, даже очень тонких. К отличительным особенностям можно отнести высокую скорость и четкость линий, также есть возможность получения отверстий небольшого диаметра, тонких перемычек и углов.

Существует несколько разновидностей пробивных прессов: механического типа, гидравлического и автоматического. Для работы на первом необходимо прикладывать физические усилия, второй действует с помощью гидравлического привода, в третьем варианте процесс управляется компьютерной программой, для изготовления изделий любых форм применяются матрицы и пуансоны.

Металлообработка выполняется с помощью четырех методов: вырубки, штамповки, пробивки и формовки. Материалами являются листовая нержавеющая сталь не толще 2 мм и черный металл до 3 мм.

Внешне станок обработки прецизионной резкой напоминает стол, на поверхности которого закреплены щетки или шарики. Стол, покрытый щетками, используется для работы с тонкими листами. Для удержания материала применяют зажимы и захваты, с их помощью лист может двигаться в двух направлениях. На пробивном инструменте внизу закреплено кольцо, которое прижимает лист к столу. При включении станка резец ударяет по металлу, делает отверстие и поднимается, давая листу продвинуться дальше. Современные автоматические станки способны пробивать за одну секунду до десяти отверстий. Дальше изделия двигаются по специальному лотку или желобу.

Резка на лазерной установке относится к современным видам прецизионной металлообработки, но больше подходит для тонких листов. Тонкий луч лазера режет с высокой точностью, без термической деформации и почти без отходов. На этом оборудовании можно изготавливать не только большие партии изделий одного вида, но и мелкие серии разнотипных деталей. Металлы обрабатываются твердотельными и волоконными лазерами, используя импульсный или непрерывный режимы.

Работа плазморезного оборудования основана на преобразовании газа, выходящего из узкого сопла, в плазму с помощью электрической дуги. Струя плазмы высокой температуры (+5 000…+30 000 °С) мгновенно разрезает металлические заготовки. Использование газа или воды помогает создать защиту от негативного воздействия среды. Этот метод прецизионной металлообработки позволяет использовать небольшую скорость при работе с тонким металлом. Эффект достигается от применения обжатой дуги, имеющей высокую плотность.

Возможности и преимущества пробивных прессов позволяют устанавливать их на предприятиях, производящих широкий ассортимент изделий из листового металла.

В этот перечень входят:

Технология лазерной прецизионной резки находит применение в различных отраслях промышленности, где требуется высокая точность (приборостроение, автомобилестроение, авиационная промышленность и др.). Лазером можно раскраивать заготовки и листы из стали, латуни, меди, алюминия, драгоценных металлов. Также лазерное оборудование подходит для создания различных декоративных деталей, сувенирной продукции, с его помощью изготавливают сетки в спектральные приборы, кодовые диски маленького размера.

Необходимо особо отметить универсальность метода плазменной металлообработки, что позволяет применять ее для работы почти с любыми металлами.

Можно резать материал толщиной от 60 до 300 мм, при этом скоростной режим варьируется достаточно широко. Примеров применения высокоточной резки очень много, она используется для изготовления деталей различного назначения, элементов декора помещений, частей строительных конструкций (лестницы, двери, ограды и прочее).

Преимущества и недостатки.

Каждое оборудование имеет свой набор плюсов и минусов.

Плюсы пробивных прессов следующие:

При выборе этого метода металлообработки нужно учитывать некоторые особенности:

Прецизионную лазерную резку металлов специалисты считают более универсальной технологией.

Ее преимуществами можно назвать:

Недостаток метода в том, что на лазерном оборудовании нельзя обрабатывать крупные листы и заготовки большой толщины, кроме того, тип станка влияет на уровень эффективности.

Теперь о преимуществах плазменной прецизионной резки. К ним относятся:

При обработке материалов толщиной от 30 мм повышается себестоимость продукции, что можно считать минусом этого метода. Также нужно учитывать, что плазмотрон – это сложное высокотехнологичное оборудование, которое требует определенных условий обслуживания и подготовки специалистов.

Проверка точности в прецизионной металлообработке

На точность прецизионной металлообработки влияют многие факторы:

Современную металлообработку невозможно представить без отдела ОТК, который занимается контролем качества продукции. Контролеры выполняют необходимые измерения, следят за показателями качества на всех этапах создания деталей. Работа начинается с проверки исходного металла, затем последовательно делаются промежуточные измерения после каждого вида металлообработки (точения, фрезерования, шлифования), на готовые изделия выдается документ с отметкой ОТК, если они соответствуют критериям качества.

Проверяющие в своей работе пользуются эталонными измерительными приборами, к которым предъявляются особые требования, инструмент обладает более высоким классом точности, чем измеряемые им детали.

Нанотехнологии в прецизионной металлообработке

Современная машиностроительная отрасль переживает кризисное время, которое связано с невозможностью обеспечить необходимую точность металлообработки традиционными методами. Сегодня в основном используется резка металлов, а режущие инструменты (лезвийные или абразивные) характеризуются скруглением режущей кромки. Само собой, у этого скругления имеется радиус, причем это не десятые доли микрометра, а единицы или десятки микрометра. Во время резки происходит следующее: верхний слой удаляемого с поверхности заготовки металла отлетает в виде стружки, а нижний слой «припекается» при высокой температуре к кромке.

Характеристики и ограничения режущих инструментов не позволят в дальнейшем по мере увеличения требований к точности деталей использовать эти виды прецизионной металлообработки, будущее за новыми технологиями. Необходимые параметры и форму может обеспечить не метод удаления лишнего, а наращивание материала. На таких экспериментальных установках уже сегодня проводятся работы по прямому наращиванию деталей. Пока это только разработки, опыты и эксперименты, в ходе которых изучаются все тонкости технологии. Иногда не получается добиться необходимой геометрической точности, но это вопрос времени. Уже совсем скоро прецизионные детали будут изготавливаться именно так.

Безусловно, заслуживает внимания тот факт, что в данном случае отсутствует привычная технологическая оснастка металлообработки. Сырьем при изготовлении прецизионных деталей служат композиты, наращивание происходит тонкими слоями до придания нужной формы и размера.

Разработчики применяют разные способы наращивания: первый − когда на основу тонким слоем наносят жидкий материал и оставляют затвердевать, другой – когда на подложку наносят порошок и под лазерным излучением он также становится монолитным. Речь пока не идет о массовом производстве, и эти прецизионные детали нового поколения небольшие по размеру, однако имеют сложную конфигурацию. Установка выполняет соответствующую программу, порошок может подаваться непрерывно, применяется сканирующее лазерное устройство.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Источник

Основы прецизионной металлообработки

Прецизионной металлообработкой именуется такая обработка металлических заготовок и металлопроката, при которой обеспечиваются высокая точность и малые погрешности, составляющие сотни, а то и десятки и даже единицы микрон. Сам термин «прецизионный» произошёл от французского слова precision – точность. Поэтому вполне допустимо называть такую металлообработку высокоточной.

Продукция, изготавливаемая с микронной степенью точности, используется в производстве научного оборудования, робототехнике, военной промышленности и других ответственных отраслях машиностроения. Даже станкостроительные заводы используют прецизионные металлоизделия – в станках с ЧПУ.

Высокоточными могут быть следующие металлообрабатывающие операции.

Для осуществления высокоточной металлообработки используются специальные прецизионные станки, оснащаемые особым инструментом, обеспечивающим высокую степень точности точения, фрезерования и других операций.

Два типа прецизионной металлообработки

Существует два концептуально разных вида высокоточной обработки металлических заготовок. Во-первых, металлообработка выполняется для создания изделий заданной формы и с указанными в проекте линейными размерами. Сюда как раз и относятся 4 верхние операции из приведённого выше списка. И, во-вторых, обработка изделия производится для обеспечения чистоты их поверхности. Эту задачу решает шлифовка. Правда, в случае прецизионной металлообработки данную операцию называют полировкой, но, тем не менее, её сути это не меняет.

На реальном производстве оба вида часто сочетаются в одном технологическом процессе. Например, при изготовлении таких ответственных деталей, как лопатки турбин авиационных двигателей требуется и точнейшее соблюдение линейных размеров изделий, и практически зеркальная полировка их поверхностей.

Как обеспечить высокую точность металлообработки?

Микронная точность обработки металлических заготовок обеспечивается с помощью следующих решений:

Все эти меры дают возможность получать детали с заданными геометрическими параметрами, отвечающими проектным требованиям.

Кроме того, для обеспечения высокой точности металлообработки нужно устранить или хотя бы минимизировать влияние человеческого фактора. По статистике, причиной примерно 40% любого производственного брака являются ошибки специалиста, работающего на станке. Именно поэтому в прежние времена прецизионные металлоизделия изготавливались в течение нескольких смен – рабочим давали возможность отдохнуть и восстановить силы.

Теперь высокоточные изделия производятся на автоматизированных станках, оснащённых средствами ЧПУ, которые функционируют без участия человека. В этих машинах всеми процессами управляет электроника, не допускающая ошибок и действующая без погрешностей.

Источник

/// Общие сведения о технологии

Прецизионная электромеханическая обработка (ПЭХО) — это передовой метод обработки металла, позволяющая создавать продукты, производство которых с помощью традиционных технологий затруднительно или невозможно. Прецизионную ЭХО можно использовать для обработки практически любых металлов и сплавов.

Из этого видеоролика вы можете узнать больше о технологии прецизионной ЭХО и ее преимуществах в сравнении с традиционными методами обработки металла.

/// ПРЕЦИЗИОННАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА (ПЭХО)

Прецизионная электромеханическая обработка, сокращенно ПЭХО — это передовая технология обработки металла, позволяющая обрабатывать изделия, производство которых с помощью традиционных методов затруднительно или невозможно. Это чрезвычайно точный процесс, позволяющий обрабатывать любые электропроводные материалы, поскольку в основе данной технологии лежит метод электролиза (т. е. химические реакции, в частности, разложение, которые происходят в электролите под воздействием электрического тока). К многочисленным материалам, для обработки которых может использоваться эта методика, относятся в том числе и усовершенствованные и трудно поддающиеся обработке сплавы металлов любой твердости, прочности и тепловых характеристик.

В рамках данного технологического процесса металлическая заготовка растворяется (обработка) в определенных местах под воздействием электричества (электрическое воздействие) и химических веществ (химическое воздействие), пока ей не будет придана сложная трехмерная форма, необходимая для конечного продукта.

Катод (электрод) не касается анода (обрабатываемой детали). Материал не режется, а растворяется.

/// ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В процессе прецизионной ЭХО металл заготовки растворяется под регулируемым воздействием постоянного тока в электролитической ячейке. Заготовка выполняет функцию анода и отделяется (на расстояние, которое может составлять всего 10 мкм) от инструмента, который выполняет функцию катода. Таким образом, заготовка и рабочий инструмент никогда не соприкасаются. Электролит — как правило, водно-солевой раствор — прокачивается под давлением через зазор между электродами, смывая металл, который растворяется на поверхности заготовки. По мере того как электродный инструмент приближается к заготовке, чтобы сохранять постоянную дистанцию, заготовке придается форма, соответствующая перемещению инструмента.

Прецизионная ЭХО напоминает гальванопластику наоборот: вместо нанесения материала при прецизионной ЭХО он удаляется. Эту технологию можно также описать как процесс, противоположный электрохимическому и гальваническому покрытию или процессу осаждения. Благодаря бесконтактному характеру процесса на обрабатываемую деталь не оказывается механической или термической нагрузки.

Важной характеристикой при оценке эффективности нетрадиционных процессов обработки является такой показатель, как скорость удаления материала. При прецизионной ЭХО удаление материала происходит за счет растворения материала заготовки на атомном уровне. Кроме того, в отличие от прошлых поколений решений в области прецизионной ЭХО, новая усовершенствованная технология прецизионной ЭХО основана на использовании импульсов электрического тока и вибрирующей оси. Такой подход позволяет обрабатывать изделия даже при минимальном расстоянии в несколько микрометров от обрабатываемой поверхности, а также придавать им сложные формы внутри и снаружи.

В процессе прецизионной ЭХО задействованы четыре установки: механическая, технического водоснабжения, управления и питания, которые представлены следующими модулями:

График А. Технологический цикл прецизионной ЭХО: направление оси механической вибрации

Схематическое представление синусоидной вибрации и электрических импульсов, вызывающих растворение материала. Механическая вибрация с амплитудой 400 мкм обеспечивает цикл омывания и технологический цикл с частотой импульса, регулируемой в пределах от 0,5 мсек до 5 мсек. Кроме того, возможно также исследование и (или) производство продукции с применением более ранней методики, основанной на использовании постоянного тока. Это может быть особенно целесообразно в тех случаях, когда скорость обработки важнее, чем степень точности.

График B. Технологический цикл прецизионной ЭХО: катодно-анодная реакция

Выше представлена схема процессов, происходящих между вибрирующим электродом (с регулируемой частотой вибрации в пределах 20-50 Гц) и заготовкой с скопированной формой электрода. Технологическая жидкость (электролит) служит токопроводящей средой и средой переноса продуктов реакции, которые состоят из ионов металла, гидроксидов и оксидов металла, газа и тепла.

/// ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕЦИЗИОННОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Технология прецизионной электрохимической обработки (ЭХО) обладает множеством преимуществ по сравнению с традиционными методами обработки. Ниже приведены четыре группы таких преимуществ:

Orionweg 55
8938 AG Leeuwarden
The Netherlands

T. +31 (0)6 22 37 97 50

Источник

Лазерная микрообработка

Прецизионная обработка заготовок и готовых изделий

Лазерный центр предоставляет услуги по лазерной микрообработке. Работы выполняются на современных лазерных машинах с различными типами лазеров и прецизионными кинематическими системами на линейных двигателях на гранитном основании.

Перечень предоставляемых услуг:

Требования к чертежам

Заказы на обработку принимаются в виде чертежей в любом векторном формате.

Мы так же готовы подготовить для вас чертежи по вашим эскизам, ТЗ или описанию.

Написать нам

Цены на услуги

Стоимость услуг зависит от сложности и срочности работы рассчитывается индивидуально для каждого заказа

Примеры выполненных работ

Маркировка керамических пластин

Раскоротка оксид олова на стекле

Качественная обработка текстолита, фемто

Зачистка контактов текстолита

Резка сапфировой приборной пластины на чипы 2,63 х 3,03 мм

Резка двухдюймовой сапфировой пластины на соломку 1,0 х 0,6 х 30 мм

Резка сапфировой приборной пластины на чипы 350 х 350 мкм

Оптический элемент со специальным покрытием 1,4 х 2,0 мм

Бездефектная кромка стекла и фаска получены методом ЛУТ

Резка поликора 1 мм

Перфорация отверстий в металлах диаметром 50-100 мкм

мягкая маркировка арсенида галлия

микромаркировка арсенида галлия

лазерная резка и сверление поликора

лазерная резка и сверление поликора

лазерная резка и сверление поликоровых пластин

Микрообработка выделяется в отдельный, быстро развивающийся класс лазерных технолгий, в связи с расширением применения лазеров для обработки материалов и изделий электронной техники, микромеханики, специальной техники, необходимости корректировкиконструктивных и функциональных характеристик собранных изделий без механического контактирования, приводящего к деформации структуры и параметров изделий.

Основными отличительными особенностями технологии микрообработки являются:

Для выполнения этих требований создается специальное оборудование, которое должно обеспечивать:

Минимальный размер лазерного пятна.

Импульсный режим воздействия с оптимальной энергией, длительностью и частотой повторения импульсов.

Повышенную скорость и точность позиционирования и перемещений лазерного пятна и изделия.

Оптимальную для данного материала длину волны излучения.

Управление и контроль параметрами и режимами обработки.

Основным физическим параметром микрообработки является плотность мощности (энергии) в пятне лазерного излучения. Значение этого параметра должно реализовывать испарительный механизм удаления материала с минимальным образованием жидкой фазы. Важное значение имеет выбор длительности импульса, длины волны излучения, частоты повторения, определяющих тепловое воздействие на материал.

Так, например, использование лазеров с пико и фемтосекундными длительностями импульсов позволят передавать энергию в материал, удалять или изменять его структуру за период времени меньший, чем характерное время развития тепловых процессов. Это дает возможность практически устранить термическое воздействие лазерного излучения на обрабатываемый материал. Еще одно преимущество использования таких лазеров связано с высокой пиковой мощностью импульсов излучения, что обеспечивает удаление материала за счет испарения и дает возможность реализовать бездефектную ;чистую обработку.

В то же время, использование лазеров с длиной волны обеспечивающей полное поглощение лазерного излучения материалом, позволяет вести обработку за счет локального медленного нагрева при наличии продувки газом, что дает возможность получать качественную резку и прошивку.

Группа компаний «Лазеры и аппаратура» производит широкую номенклатуру современных лазерных машин для прецизионной обработки и микрообработки серий МЛП. Эти машины успешно работают на российских предприятий различных отраслей промышленности.

На нашем технологическом участке выполняющем услуги в настоящее время используются следующие лазерные машины:

МЛП1-2106 на основе одномодового импульсного СО2 лазера

МЛ1-015 на основе квазинепрерывного волоконного лазера

МЛП2 с импульсным волоконным лазером

МЛП1- 002 (001) с нансекундными лазерами

МЛП1 с импульсным лазером с ламповой накачкой

МЛП1- Мульти с фемтосекундным лазером

Это оборудование обеспечивает выбор оптимальных параметров обработки, длины волны излучения лазера, длительности импульса и мощности энергии импульса, для каждого вида обработки.

Источник