模具表面的精加工一直是模具加工中無法有效解決的難題,這也導(dǎo)致工人在精加工中工作強(qiáng)度增加,成為模具加工的瓶頸。傳統(tǒng)的精加工技術(shù)主要是基于近年來工人的手工拋光和機(jī)械精加工。非傳統(tǒng)精加工主要包括超聲波加工、化學(xué)拋光、電化學(xué)和電化學(xué)機(jī)械光整加工、磁流變拋光技術(shù)、噴丸強(qiáng)化技術(shù)、激光拋光技術(shù)、電火花拋光技術(shù)等。下面介紹一些主要的精加工技術(shù)。
影響機(jī)械加工精度誤差的原因分析。
1.1工藝系統(tǒng)集合誤差的產(chǎn)生。
隨著加工工具的長期使用,機(jī)床等整個系統(tǒng)會在一定程度上受到損壞。如果機(jī)床上的集合系統(tǒng)受損,在制造工件時會有一定程度的標(biāo)準(zhǔn)誤差。主軸在加工產(chǎn)品過程中起著非常重要的作用,是保證精確加工程序的保證。一旦這部分出現(xiàn)誤差,將影響所有流程的工作精度。接下來說說導(dǎo)軌誤差。如果出現(xiàn)這種誤差,一般是機(jī)床安裝造成的。最后,我們來討論一下傳動鏈的誤查。如果出現(xiàn)這種情況,會導(dǎo)致誤差,這種誤差通常在加工輸出時顯示出來。
1.2機(jī)床誤差。
系統(tǒng)集合誤差最大的原因是機(jī)床誤差。機(jī)床誤差主要包括主軸旋轉(zhuǎn)誤差和另一種導(dǎo)軌誤差。主軸在工件生產(chǎn)中起著重要作用。如果主軸有旋轉(zhuǎn)誤差,對工件的生產(chǎn)影響很大。導(dǎo)軌誤差和主軸旋轉(zhuǎn)誤差也可能是機(jī)床投入前安裝的偏差或安裝方式不正確造成的。此外,刀具的磨損和夾具的磨損是由于加工精度的不同,可能會產(chǎn)生誤差,影響加工精度。
模具表面精加工工藝。
2.1超聲拋光技術(shù)。
超聲模具拋光機(jī)采用高頻電火花脈沖電源和超聲波快速振動研磨的原理進(jìn)行拋光。這種拋光的主要優(yōu)點是可以在一般拋光工具難以深入的曲折位置進(jìn)行拋光,不會影響模具的精度。該方法較好地解決了用戶過去由于模具有窄槽、邊角等復(fù)雜位置,難以滿足拋光要求的問題。并縮短拋光時間,提高拋光效率。這種拋光利用超聲波和特殊的電脈沖同時作用于模具表面,從而達(dá)到快速降低模具表面粗糙度的目的,對各種經(jīng)過特殊處理的模具表面粗硬有明顯的效果。該工具可以快速對模具表面進(jìn)行整形拋光,不受模具形狀和材料的限制,從而達(dá)到快速降低模具表面粗糙度的目的,對各種經(jīng)過特殊加工的模具表面粗硬有明顯的效果。
2.2噴丸強(qiáng)化技術(shù)。
噴丸強(qiáng)化技術(shù)是用大量高速運動的硬球擊打模具表面,使模具表面形成小凹陷。凹陷形成后,金屬表面會拉伸,而壓縮的晶粒試圖將表面恢復(fù)到原來的形狀,晶粒的向外力和拉伸力相互作用,最終形成均勻的殘余壓應(yīng)力層,使模具表面產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力。模具表面的應(yīng)力狀態(tài)可表面的應(yīng)力狀態(tài)。
在殘余壓應(yīng)力層的保護(hù)下,模具的疲勞極限、抗沖擊磨損甚至耐腐蝕性都有了很大的提高,從而起到了保護(hù)模具、延長模具安全使用壽命的作用。同時,噴丸強(qiáng)化的操作方法簡單易行,不消耗過多能源,適用于疲勞失效的模具。
2.3激光拋光技術(shù)。
激光拋光技術(shù)是在現(xiàn)代激光技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。激光拋光技術(shù)可分為熱拋光技術(shù)和冷拋光技術(shù)兩種。其中,熱拋光技術(shù)是通過激光與模具表面接觸產(chǎn)生大量熱量,然后熔化或蒸發(fā)模具表面需要去除的材料。因此,對模具材料的導(dǎo)熱性有一定的要求。但是熱拋光的方法容易引起材料內(nèi)部的裂紋,所以這種方法的拋光效果不是很好。冷拋光是利用模具材料吸收光子,打斷表面材料的化學(xué)鍵或破壞晶格結(jié)構(gòu),從而去除多余的材料,實現(xiàn)模具表面的拋光。此時,激光與材料之間產(chǎn)生的熱量可以忽略不計,不易產(chǎn)生裂紋,不影響周圍材料,易于控制材料去除量的冷拋光技術(shù)非常合適。然而,激光拋光技術(shù)作為一種新技術(shù),仍處于發(fā)展階段。雖然有很多優(yōu)點,但也有很多問題,比如設(shè)備成本高,拋光成本高,拋光過程需要精確控制,對操作人員的技術(shù)要求高。