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Piezas mecánicas de precisión

El mecanizado de precisión de piezas mecánicas es un proceso de fabricación con precisión a nivel de micras como objetivo central. Todo el proceso cubre seis enlaces principales: verificación de diseño, pretratamiento de materiales, mecanizado áspero y fino, fortalecimiento del tratamiento térmico, pruebas de precisión y modificación de la superficie.

Descripción del Producto

Contenido central y características técnicas del mecanizado de precisión

 

El mecanizado de precisión de piezas mecánicas es un proceso de fabricación con precisión a nivel de micras como objetivo central. Todo el proceso cubre seis enlaces principales: verificación de diseño, pretratamiento de materiales, mecanizado áspero y fino, fortalecimiento del tratamiento térmico, pruebas de precisión y modificación de la superficie. Esta tecnología tiene tres características principales:

 

Piezas mecánicas de precisión

Control de alta precisión: la tolerancia al mecanizado generalmente está dentro de ± 0.005 mm, y algunos campos aeroespaciales/semiconductores requieren ± 0.001 mm (como el error de apertura del asiento de la máquina de litografía debe ser ≤0.3 μm);
 

Moldado de estructura compleja: a través de la máquina herramienta CNC de enlace de cinco ejes, superficies curvas de forma especial, matrices de microhole (diámetro de la boquilla de la jeringa médica 0.1 mm) y otro procesamiento de estructura de precisión;
 

Gestión de calidad del ciclo de vida completo: la tecnología de control de procesos estadísticos de SPC se utiliza para monitorear los parámetros de mecanizado (velocidad de corte, velocidad de alimentación) en tiempo real para garantizar que el valor de CPK sea ≥1.67.

 

Sistemas de materiales comunes y guía de selección


Según las características de la cadena de suministro de fabricación de China, los materiales de procesamiento de piezas de precisión se pueden dividir en cinco categorías. La selección específica debe tener en cuenta los requisitos de desempeño y las capacidades de suministro nacional:

 

Piezas mecánicas de precisión

Acero estructural de carbono
- Modelos representativos: 45 acero, 40cr
-Características: la dureza puede alcanzar HRC50-55 después del enfriamiento, adecuado para piezas de transmisión con requisitos de resistencia de carga media;

Acero de herramienta de aleación
- Modelos representativos: CR12MOV, GCR15
- Características: Excelente resistencia al desgaste, deformación del tratamiento térmico - Puntos de proceso: se requiere un tratamiento criogénico profundo (-80 ℃) para eliminar la austenita residual y mejorar la estabilidad dimensional.

Aleación de aluminio
-Modelos representativos: 6061-T6, 7075-T6
- Características: densidad 2.7g/cm³, resistencia a la tracción de hasta 572MPA, adecuada para piezas estructurales livianas;
-Dificultades de procesamiento: fácil de seguir con la herramienta que resulta en rugosidad de la superficie excesiva, se recomienda usar herramientas recubiertas de diamantes y la velocidad de corte se controla a 300-500m/min.

Piezas mecánicas de precisión

Aleación de titanio
- Modelos representativos: TC4,
- Características: resistencia específica de hasta 26kn · m/kg, la resistencia a la corrosión es mejor que el acero inoxidable, pero la conductividad térmica es de solo 8.3w/m · k;
-Plan de procesamiento: se requieren herramientas de enfriamiento interna de alta presión (presión> 7MPA), y la velocidad de flujo de fluido de corte es ≥5L/min para suprimir el borde acumulado.
 

Ingeniería de plásticos
- Modelos representativos: Peek, POM
- Características: buena auto-lubricación, tasa de absorción de agua -Procesamiento de tabúes: se prohíben las herramientas de acero de alta velocidad, se recomiendan herramientas de carburo para cortar en seco y la velocidad se controla a 8000-12000 rpm.


 

Nuestro equipo clave y flujo de procesos


Piezas mecánicas de precisión

Equipo central:
- Máquinas CNC (CNC): realizar el procesamiento compuesto como giro, fresado, perforación, etc., con una precisión de posicionamiento repetido de 1 μm (como las máquinas herramientas DMG MORI de cinco eje);
-Mecanizado de electroponer (EDM): utilizado para microholes a nivel de micras (φ0.05 mm) y cavidades de materiales duros de forma especial (HRC60 y más), con una rugosidad de la superficie de RA≤0.8 μm;
 

Optimización del proceso:
-Etapa de desbordamiento: use una gran profundidad de corte (AP = 2-5 mm) y una gran alimentación (F = 0.15-0.3 mm/r) para eliminar rápidamente el exceso y controlar la velocidad del huso a 3000-6000 rpm;
- Etapa de acabado: use herramientas CBN para el corte de espejo (VC = 80-150m/min), y coopere con un taller de temperatura constante (20 ± 0.5 ℃) para controlar la deformación térmica.

 

Puntos clave del control del proceso de mecanizado

 

Gestión ambiental:


- La fluctuación de temperatura del taller de temperatura constante debe ser inferior a ± 1 ℃/h, y la humedad debe mantenerse al 50% -60% para evitar la oxidación de las piezas de aluminio;


- Control de vibración: la base de la máquina herramienta se trata con aislamiento de vibración (velocidad de vibración ≤0.01 mm/s) para evitar afectar la precisión de mecanizado a nivel de micrones.


Gestión de herramientas:


- Implementar el monitoreo de la vida útil de la herramienta y el ciclo de reemplazo de las cuchillas de carburo es de ≤8 horas;


- Sistema de enfriamiento: la concentración de fluido de corte se controla al 5%-8%, y los separadores magnéticos se usan regularmente para eliminar las astillas de hierro (tamaño de partícula

 

Tecnología de control y detección de tolerancia


1. Estándar de tolerancia:


- Precisión ordinaria: nivel IT6-IT7 (como φ50 ± 0.01 mm);


-Nivel de ultra precisión: nivel IT3-IT4 (como la planitud de la superficie de posicionamiento del accesorio de semiconductores ≤0.001 mm).


2. Nuestros métodos de detección:

 

 

Piezas mecánicas de precisión

Máquina de medición de coordenadas (CMM): recopila datos de coordenadas tridimensionales al contactar la superficie de la pieza de trabajo con una sonda, adecuada para la detección de características geométricas complejas (como espaciado de orificios, contorno superficial), con una repetibilidad de ± 1 μm.

Micrómetro: utilizado para una medición precisa de dimensiones lineales como el diámetro exterior y el grosor, con una resolución de 0.01 mm, adecuada para la detección del diámetro exterior de las piezas del eje

Altímetro: mide la altura de la pieza, la planitud y la diferencia de paso a través de la combinación de rieles y sondas de guía de precisión, y a menudo se usa para una verificación rápida de dimensiones después del mecanizado

IMÁGICO óptico: utiliza lentes de alta potencia y sistemas de fuente de luz para capturar contornos de piezas, y mide las dimensiones bidimensionales (como la apertura y el ángulo de chaflán) a través del software de procesamiento de imágenes, con una eficiencia de detección aumentada en más del 50% en comparación con los métodos tradicionales.

Interferómetro láser: según el principio de interferencia de onda de luz, detecta errores de forma y posición como rectitud y verticalidad, y a menudo se usa para calibrar la precisión de posicionamiento de las máquinas de máquinas CNC

Microscopio estéreo: magnifique 50-200 veces para observar defectos superficiales (como grietas y rebabas) de piezas, adecuado para el análisis de microestructura de micro piezas (como conectores electrónicos)


3. Pruebas de rendimiento del material


● Probador de dureza: use Rockwell (HRC), Vickers (HV) y otras escamas para detectar el valor de dureza de las piezas después del tratamiento térmico para garantizar que la resistencia del material cumpla con el estándar (como las piezas de acero endurecida requieren HRC58-62)


● Medidor de redondez: girando el huso y vinculando el sensor, mida el error de redondez de las partes del eje (como la redondez de la pista de rodadura debe ser ≤0.002 mm).


Tratamiento superficial

 

Piezas mecánicas de precisión

Capeal de níquel químico: espesor de 5-25 μm, dureza HV1000, adecuada para sellos anticorrosión;
 

Tratamiento de nitruración: la dureza de la superficie alcanza HV1200, la fragilidad se controla en el nivel I-II, utilizado para piezas de engranaje.
 

Anodizante: espesor de película 10-30 μm, prueba de resistencia de pulverización de sal> 1000 horas, comúnmente utilizada en carcasas electrónicas de consumo;
 

Ennegrecimiento: se forma una película de óxido negro en la superficie del metal mediante métodos químicos o electroquímicos para mejorar la resistencia a la corrosión de las piezas y mejorar la estética. Se usa ampliamente en sujetadores, herramientas y otros hardware.
 

Galvanizing: el grosor de la capa galvanizada puede alcanzar 5-100 μm, con excelentes propiedades anticorrosiones, adecuadas para entornos al aire libre y húmedos.

 

Campos de aplicación y requisitos generales

 

Piezas mecánicas de precisión

Campo aeroespacial: involucrando la fabricación de piezas estructurales de alta precisión, lo que requiere que los materiales tengan alta resistencia y resistencia a entornos extremos, y el procesamiento debe cumplir con los requisitos de alta precisión de formas geométricas complejas.

Campo de fabricación de automóviles: cubriendo el mecanizado de precisión de los componentes centrales del motor, es necesario garantizar la estabilidad y la durabilidad de las piezas en la operación de alta carga.

Campo de equipos electrónicos: involucrando la producción de micro conectores y componentes de disipación de calor, que requiere un procesamiento de alta precisión para garantizar la conductividad y la eficiencia de disipación de calor del equipo.

Equipo médico: utilizado para fabricar instrumentos e implantes quirúrgicos, que deben seguir estrictamente los estándares de biocompatibilidad y el tratamiento de superficie debe cumplir con los requisitos de esterilidad.

Equipo de energía: incluyendo componentes clave de transmisión en energía eólica y equipos fotovoltaicos, que deben resistir las pruebas y materiales de ambiente al aire libre a largo plazo deben ser resistentes a la intemperie.

Industria de la robótica: involucrando reductores de alta precisión y componentes articulares, lo que requiere que las piezas tengan una alta coaxialidad y características de baja fricción.

Campo de instrumentos de precisión: cubriendo partes estructurales de equipos ópticos e instrumentos de medición, que necesitan lograr un control de rugosidad de la superficie a nivel nano para garantizar el rendimiento óptico.

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    Chen Yan: chenyan02549

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