鋁合金零件的精密打磨與超精密加工

        隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生活水平的提高，產(chǎn)品需求多樣化已成常態(tài)。就拿鋁合金制品來說，原有的常規(guī)加工工藝已經(jīng)不能滿足工業(yè)和日用品多樣化、高標(biāo)準(zhǔn)的需求。為此，在鋁合金零件加工領(lǐng)域，加工的精度隨著制造技術(shù)的發(fā)展而不斷得以提高。

鋁合金與鋼板的強度相當(dāng)，但鋁合金密度小于不銹鋼，只有不銹鋼的1/3，這種輕便、堅固、韌性十足的航天級金屬，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活用品的制造。鋁合金工件利用CNC機床精密切削打磨制成。表面都經(jīng)過了噴砂處理。值得一提的是，兩者的中框都是鋁鎂合金材質(zhì)。
    當(dāng)前精密和超精密加工精度從微米到亞微米，乃至納米，在汽車、家電、IT電子信息高技術(shù)領(lǐng)域和軍用、民用工業(yè)均有廣泛應(yīng)用。同時，精密和超精密加工技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了機械、模具、液壓、電子、半導(dǎo)體、光學(xué)、傳感器和測量技術(shù)及金屬加工工業(yè)的快速發(fā)展。
    按加工精度劃分，機械加工可分為一般加工、精密加工、超精密加工。但這個界限是隨著加工技術(shù)的進(jìn)步而不斷變化，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解決的問題，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面狀況；二是加工效率，有些加工可以取得較好的加工精度，卻難以取得高的加工效率。精密加工包括微細(xì)加工和超微細(xì)加工、光整加工等加工技術(shù)。傳統(tǒng)的精密加工方法有砂帶磨削、精密切削、珩磨、精密研磨與拋光等。
    精密切削，也稱金剛石刀具切削(SPDT)，用高精密的機床和單晶金剛石刀具進(jìn)行切削加工，主要用于銅、鋁等不宜磨削加工的軟金屬的精密加工，如計算機用的磁鼓、磁盤及大功率激光用的金屬反光鏡等，比一般切削加工精度要高1~2個等級。
    珩磨，用油石砂條組成的珩磨頭，在一定壓力下沿工件表面往復(fù)運動，加工后的表面粗糙度可達(dá)Ra0.4~0.1μm，較好可到Ra0.025μm，主要用來加工鑄鐵及鋼，不宜用來加工硬度小、韌性好的有色金屬。

    砂帶精密打磨是用粘有磨料的混紡布為磨具對工件進(jìn)行加工，屬于涂附磨具磨削加工的范疇，有生產(chǎn)率高、表面質(zhì)量好、使用范圍廣等特點。

    拋光是利用機械、化學(xué)、電化學(xué)的方法對工件表面進(jìn)行的一種微細(xì)加工，主要用來降低工件表面粗糙度，常用的方法有：手工或機械拋光、超聲波拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光及電化學(xué)機械復(fù)合加工等。 
    精密研磨與拋光通過介于工件和工具間的磨料及加工液，工件及研具作相互機械摩擦，使工件達(dá)到所要求的尺寸與精度的加工方法。精密研磨與拋光對于金屬和非金屬工件都可以達(dá)到其他加工方法所不能達(dá)到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025μm加工變質(zhì)層很小，表面質(zhì)量高，精密研磨的設(shè)備簡單，主要用于平面、圓柱面、齒輪齒面及有密封要求的配偶件的加工，也可用于量規(guī)、量塊、噴油嘴、閥體與閥芯的光整加工。

    超精密加工就是在超精密機床設(shè)備上，利用零件與刀具之間產(chǎn)生的具有嚴(yán)格約束的相對運動，對材料進(jìn)行微量切削，以獲得極高形狀精度和表面光潔度的加工過程。當(dāng)前的超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用機床定位精度的分辨率和重復(fù)性高于0.01μm的加工技術(shù)，亦稱之為亞微米級加工技術(shù)，且正在向納米級加工技術(shù)發(fā)展。

    鋁合金零件的精密打磨與超精密加工。精密加工包括微細(xì)加工、超微細(xì)加工、光整加工、精整加工等加工技術(shù)。微細(xì)加工技術(shù)是指制造微小尺寸零件的加工技術(shù)；超微細(xì)加工技術(shù)是指制造超微小尺寸零件的加工技術(shù)，它們是針對集成電路的制造要求而提出的，由于尺寸微小，其精度是用切除尺寸的值來表示，而不是用所加工尺寸與尺寸誤差的比值來表示。光整加工一般是指降低表面粗糙度和提高表面層力學(xué)機械性質(zhì)的加工方法，不著重于提高加工精度，其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及無屑加工等。實際上，這些加工方法不僅能提高表面質(zhì)量，而且可以提高加工精度。精整加工是近年來提出的一個新的名詞術(shù)語，它與光整加工是對應(yīng)的，是指既要降低表面粗糙度和提高表面層力學(xué)機械性質(zhì)，又要提高加工精度(包括尺寸、形狀、位置精度)的加工方法。