Pièces mécaniques de précision

L'usinage de précision des pièces mécaniques est un processus de fabrication avec une précision au niveau micron comme objectif principal. L'ensemble du processus couvre six liens principaux: la vérification de la conception, le prétraitement des matériaux, l'usinage rugueux et fin, le renforcement du traitement thermique, les tests de précision et la modification de la surface.

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Description du produit

Contenu de base et fonctionnalités techniques de l'usinage de précision

Contrôle de haute précision: la tolérance d'usinage est généralement à moins de ± 0,005 mm, et certains champs aérospatiaux / semi-conducteurs nécessitent ± 0,001 mm (comme l'erreur d'ouverture du siège de port de la machine à lithographie doit être ≤0,3 μm);

Moulage de la structure complexe: à travers la machine CNC de liaison à cinq axes, les surfaces incurvées de forme spéciale, les réseaux de micro-trous (diamètre de buse de seringue médicale 0,1 mm) et d'autres traitements de la structure de précision sont réalisés;

Gestion de la qualité du cycle de vie complet: la technologie de contrôle des processus statistiques SPC est utilisée pour surveiller les paramètres d'usinage (vitesse de coupe, taux d'alimentation) en temps réel pour garantir que la valeur CPK est ≥1,67.

Systèmes de matériaux communs et guide de sélection

Sur la base des caractéristiques de la chaîne d'approvisionnement de fabrication de la Chine, les matériaux de traitement des pièces de précision peuvent être divisés en cinq catégories. La sélection spécifique doit prendre en compte les exigences de performance et les capacités d'approvisionnement intérieures:

Carbone de structure acier
- Modèles représentatifs: 45 acier, 40CR
- Caractéristiques: La dureté peut atteindre HRC50-55 après extinction, adaptée aux pièces de transmission avec des exigences de résistance à charge moyenne;

Acier à outils en alliage
- Modèles représentatifs: CR12MOV, GCR15
- Caractéristiques: excellente résistance à l'usure, déformation du traitement thermique - Points de processus: un traitement cryogénique profond (-80 ℃) est nécessaire pour éliminer l'austénite résiduelle et améliorer la stabilité dimensionnelle.

Alliage en aluminium
- Modèles représentatifs: 6061-T6, 7075-T6
- Caractéristiques: densité 2,7 g / cm³, résistance à la traction jusqu'à 572MPA, adaptée aux pièces structurelles légères;
- Difficultés de traitement: Facile à respecter l'outil entraînant une rugosité de surface excessive, il est recommandé d'utiliser des outils enduits de diamant et la vitesse de coupe est contrôlée à 300-500 m / min.

Alliage en titane
- Modèles représentatifs: TC4,
- Caractéristiques: résistance spécifique jusqu'à 26 kN · m / kg, la résistance à la corrosion est meilleure que l'acier inoxydable, mais la conductivité thermique n'est que de 8,3 W / m · k;
- Plan de traitement: des outils de refroidissement internes à haute pression (pression> 7MPA) sont nécessaires, et le débit de fluide de coupe est ≥5L / min pour supprimer le bord construit.

Plastiques d'ingénierie
- Modèles représentatifs: Peek, Pom
- Caractéristiques: bonne lubrification, taux d'absorption de l'eau - Traitement des tabous: Les outils en acier à grande vitesse sont interdits, les outils en carbure sont recommandés pour la coupe à sec et la vitesse est contrôlée à 8000-12000 tr / min.

Notre équipement clé et notre flux de processus

Équipement de base:
- Machine-outils CNC (CNC): effectuer un traitement composite tel que le tournage, le fraisage, le forage, etc., avec une précision de positionnement répétée de 1 μm (comme les machines-outils DMG MORI à cinq axes);
- Usinage électrofilé (EDM): utilisé pour les micro-trous de niveau micron (φ0,05 mm) et les cavités de forme spéciale de matériaux durs (HRC60 et supérieur), avec une rugosité de surface de Ra≤0,8 μm;

Optimisation du processus:
- Étape de brouillage: Utilisez une grande profondeur de coupe (AP = 2-5 mm) et de grandes aliments (F = 0,15-0,3 mm / r) pour éliminer rapidement l'excès et contrôler la vitesse de la broche à 3000-6000 tr / min;
- Étape de finition: Utilisez des outils CBN pour la coupe des miroirs (VC = 80-150 m / min) et coopérez avec un atelier à température constante (20 ± 0,5 ℃) pour contrôler la déformation thermique.

Points clés du contrôle du processus d'usinage

Gestion de l'environnement:

- La fluctuation de la température de l'atelier à température constante doit être inférieure à ± 1 ℃ / h, et l'humidité doit être maintenue à 50% à 60% pour empêcher l'oxydation des pièces en aluminium;

- Contrôle des vibrations: le fond de teint de la machine-outil est traité avec une isolation des vibrations (vitesse de vibration ≤ 0,01 mm / s) pour éviter d'affecter la précision d'usinage au niveau du micron.

Gestion des outils:

- Mettre en œuvre la surveillance de la durée de vie de l'outil et le cycle de remplacement des pales en carbure est de ≤8 heures;

- Système de refroidissement: la concentration du liquide de coupe est contrôlée à 5% à 8%, et les séparateurs magnétiques sont utilisés régulièrement pour éliminer les copeaux de fer (taille des particules

Technologie de contrôle de la tolérance et de détection

1. Standard de tolérance:

- Précision ordinaire: niveau IT6-IT7 (comme φ50 ± 0,01 mm);

- Niveau ultra-précision: niveau IT3-IT4 (comme la planéité de la surface de positionnement du luminaire semi-conducteur ≤0,001 mm).

2. Nos méthodes de détection:

Machine de mesure des coordonnées (CMM): collecte des données de coordonnées tridimensionnelles en contactant la surface de la pièce avec une sonde, adaptée à la détection de caractéristiques géométriques complexes (telles que l'espacement des trous, contour de surface), avec une répétabilité de ± 1 μm.

Micromètre: utilisé pour une mesure précise des dimensions linéaires telles que le diamètre extérieur et l'épaisseur, avec une résolution de 0,01 mm, adaptée à la détection du diamètre extérieur des pièces d'arbre

Altimètre: mesure la hauteur de la pièce, la planéité et la différence de pas à travers la combinaison de rails et de sondes de guide de précision, et est souvent utilisé pour une vérification rapide des dimensions après l'usinage

Imageur optique: utilise des lentilles de haute puissance et des systèmes de source de lumière pour capturer les contours des pièces et mesure les dimensions bidimensionnelles (telles que l'angle d'ouverture et l'angle de la chanfrein) via un logiciel de traitement d'image, l'efficacité de détection augmentée de plus de 50% par rapport aux méthodes traditionnelles.

Interféromètre laser: Sur la base du principe de l'interférence des ondes lumineuses, il détecte les erreurs de forme et de position telles que la rectitude et la verticalité, et est souvent utilisée pour le positionnement de la précision de l'étalonnage des machines-outils CNC

Microscope stéréo: agrandir 50-200 fois pour observer les défauts de surface (tels que les fissures et les bavures) des pièces, adaptées à l'analyse de microstructure des micro-pièces (comme les connecteurs électroniques)

3. Test de performance des matériaux

● Testeur de dureté: utilisez Rockwell (HRC), Vickers (HV) et d'autres échelles pour détecter la valeur de dureté des pièces après traitement thermique pour garantir que la résistance du matériau répond à la norme (comme les pièces en acier durcies nécessitent HRC58-62)

● Roundydle Metter: En faisant tourner la broche et en liant le capteur, mesurez l'erreur de rondeur des pièces d'arbre (comme la rondeur du chemin de roulement doit être ≤0,002 mm).

Traitement de surface

Placage chimique en nickel: épaisseur 5-25 μm, dureté HV1000, adaptée aux joints anti-corrosion;

Traitement de nitrating: La dureté de surface atteint HV1200, la fragilité est contrôlée au niveau I-II, utilisé pour les pièces de vitesse.

Anodisation: épaisseur de film 10-30 μm, test de résistance au pulvérisation saline> 1000 heures, couramment utilisé dans les boîtiers électroniques grand public;

Blackinining: Un film d'oxyde noir est formé sur la surface métallique par des méthodes chimiques ou électrochimiques pour améliorer la résistance à la corrosion des pièces et améliorer l'esthétique. Il est largement utilisé dans les attaches, les outils et autres matériels.

Galvanisation: L'épaisseur de la couche galvanisée peut atteindre 5 à 100 μm, avec d'excellentes propriétés anti-corrosion, adaptées aux environnements extérieurs et humides.

Champs d'application et exigences générales

Champ aérospatial: impliquant la fabrication de pièces structurelles de haute précision, nécessitant des matériaux qu'ils aient une résistance et une résistance élevées aux environnements extrêmes, et le traitement doit répondre aux exigences de haute précision des formes géométriques complexes.

Champ de fabrication de l'automobile: couvrant l'usinage de précision des composants centraux du moteur, il est nécessaire d'assurer la stabilité et la durabilité des pièces en fonctionnement à haute charge.

Champ de l'équipement électronique: impliquant la production de micro-connecteurs et de composants de dissipation de chaleur, nécessitant un traitement de haute précision pour assurer l'efficacité de la conductivité et de la dissipation thermique de l'équipement.

Équipement médical: Utilisé pour fabriquer des instruments et des implants chirurgicaux, qui doivent suivre strictement les normes de biocompatibilité et le traitement de surface doit répondre aux exigences de stérilité.

Équipement énergétique: y compris les composants de transmission clés dans l'énergie éolienne et l'équipement photovoltaïque, qui doit résister aux tests et matériaux d'environnement extérieur à long terme doit être résistant aux intempéries.

Industrie de la robotique: impliquant des réducteurs de haute précision et des composants conjoints, ce qui nécessite que les pièces aient une coaxialité élevée et de faibles caractéristiques de frottement.

Champ de l'instrument de précision: couvrant les parties structurelles de l'équipement optique et des instruments de mesure, qui doivent obtenir un contrôle de rugosité de surface nano-niveau pour assurer les performances optiques.