鋁合金零件的精密打磨與超精密加工

        隨著科學技術的進步，生活水平的提高，產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、高標準的需求。為此，在鋁合金零件加工領域，加工的精度隨著制造技術的發(fā)展而不斷得以提高。

鋁合金與鋼板的強度相當，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。
    當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電子信息高技術領域和軍用、民用工業(yè)均有廣泛應用。同時，精密和超精密加工技術的發(fā)展也促進了機械、模具、液壓、電子、半導體、光學、傳感器和測量技術及金屬加工工業(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的進步而不斷變化，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。精密加工包括微細加工和超微細加工、光整加工等加工技術。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運動，加工后的表面粗糙度可達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行加工，屬于涂附磨具磨削加工的范疇，有生產率高、表面質量好、使用范圍廣等特點。

    拋光是利用機械、化學、電化學的方法對工件表面進行的一種微細加工，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、化學拋光、電化學拋光及電化學機械復合加工等。 
    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到其他加工方法所不能達到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025μm加工變質層很小，表面質量高，精密研磨的設備簡單，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備上，利用零件與刀具之間產生的具有嚴格約束的相對運動，對材料進行微量切削，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性高于0.01μm的加工技術，亦稱之為亞微米級加工技術，且正在向納米級加工技術發(fā)展。

    鋁合金零件的精密打磨與超精密加工。精密加工包括微細加工、超微細加工、光整加工、精整加工等加工技術。微細加工技術是指制造微小尺寸零件的加工技術；超微細加工技術是指制造超微小尺寸零件的加工技術，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機械性質的加工方法，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語，它與光整加工是對應的，是指既要降低表面粗糙度和提高表面層力學機械性質，又要提高加工精度(包括尺寸、形狀、位置精度)的加工方法。