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日本超镜面加工技术,表面粗糙度达到0.000452um,真牛逼!

流体机械在线2018-07-16 15:38:05



    镜面加工是金属切削加工的最高境界,是提高机械部件使用寿命的最有效手段。镜面——是机械切削加工后,得到非常好粗糙度的传统代名词,能清晰倒影出物品影像的金属表面。

    无论用何种金属加工方法加工,在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕,出现交错起伏的峰谷现象,粗加工后的表面用肉眼就能看到,精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。这就是零件加工后的表面粗糙度,过去称为表面光洁度。国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。

    镜面加工一般是工件表面粗糙度<0.8um的表面时,称:镜面加工。


加工方法

    获得镜面的机械加工方法有:去除材料方式、无切削方式(滚压加工)。

    去除材料方式有:磨削、研磨、抛光、电火花。

    无切削方式有:滚压(采用镜面工具)、挤压

    

去除材料方式加工必须有以下先决条件:

1、大额的设备投入(有些磨床价值在100万以上);

2、熟练并经验丰富的技术工人;

3、宽敞的工作环境;

4、数量庞大的冷却、润滑介质(油或液);

5、污染环境的废弃物处理;

6、价格昂贵的砂轮。


无切削方式滚压(采用镜面工具)加工必须有以下先决条件:

1、无需大额的设备投入(一把镜面刀具价值在1300元左右);

2、无需熟练并经验丰富的技术工人;

3、宽敞的工作环境;

4、无需数量庞大的冷却、润滑介质(油或液);

5、没有污染环境的废弃物处理。

去除材料方式加工镜面一般在Ra0.8-0.08um之间;无切削方式滚压(采用镜面工具)加工镜面一般在Ra0.4-0.05um之间。

去除材料方式加工镜面对材料硬度基本没有限制;无切削方式滚压(采用镜面工具)加工镜面对材料硬度要求在HRC<40°,应用金刚石材质镜面工具HRC<70°。

去除材料方式加工镜面工件表面的硬度不会变化、耐磨强度不会增加。


无切削方式滚压加工的优缺点

● 无切削方式滚压(采用镜面工具)加工镜面有以下优点:

1、提高表面粗糙度,粗糙度基本能达到Ra≤0.08um左右。

2、修正圆度,椭圆度可≤0.01mm。

3、提高表面硬度,使受力变形消除,硬度提高HV≥40°

4、加工后有残余应力层,提高疲劳强度提高30%。

5、提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用反而降低。

● 当然也有一定的不足:

1、滚压会在工件表面产生硬化层,此层与内部材料有明显的分层现象,容易造成表层脱落。

2、滚压工艺很难掌握,处理不当,容易造成废品 。

3、刚性力, 1000N-3000N,对机床传动机构导轨、损伤很大,严重损伤机床精度和寿命。

4、刀具使用寿命短,易损坏,综合使用成本高。

5、无法满足细长杆、薄壁管件等刚性差的零件的加工。


应用

    镜面加工要求应用非常广泛,特别是:液压行业的油缸、液压阀、活塞杆要求不但要光,还要耐磨损,同时不能对密封圈或密封件产生磨损。

    我国大多数的液压缸用一段时间后就会在密封盖处出现渗漏,就是因为运动时对密封圈或密封件产生了磨损。

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