Abstracto:En las actividades de producción modernas, las exigencias en cuanto a la precisión de las estructuras de los componentes son cada vez mayores. Por lo tanto, el mecanizado de precisión y ultraprecisión de dispositivos se ha convertido en un tema de investigación candente. Con el desarrollo de la tecnología informática, el control de precisión se ha convertido en una realidad. La selección de muelas abrasivas se ha convertido en un factor importante que limita el desarrollo del mecanizado de precisión y ultraprecisión. En este artículo, presentamos las definiciones de mecanizado de precisión y ultraprecisión, analizamos el mecanismo de trabajo del mecanizado por rectificado de precisión y, en base a esto, estudiamos el método de selección de muelas abrasivas para el mecanizado de precisión. Estos estudios son de gran importancia para el desarrollo y aplicación del rectificado de precisión y ultraprecisión, y tienen un buen valor práctico.
Palabras clave:mecanizado de precisión; Mecanismo de molienda; muela
Iintroducción
Con el desarrollo de los tiempos, cada vez más instrumentos de trabajo avanzan hacia la ultraminiaturización y la alta precisión. Para lograr la fabricación de estos instrumentos, primero es necesario producir componentes de trabajo de alta precisión. Por lo tanto, el procesamiento de componentes de precisión y ultraprecisión está recibiendo cada vez más atención por parte de la gente.
El rectificado es un método de mecanizado comúnmente utilizado en el procesamiento mecánico. Debido a que el proceso de rectificado actual se realiza principalmente con máquinas herramienta, todavía queda una cierta distancia con respecto a la precisión. Por lo tanto, es necesario realizar investigaciones sobre el procesamiento de rectificado de precisión y ultraprecisión.
Este artículo tiene como objetivo analizar las características y mecanismos del rectificado de precisión y ultraprecisión, y explorar los criterios y métodos de selección de las muelas abrasivas.
1.Análisis de precisión y ultraprecisión.
En la década de 1960, con el desarrollo de una gran cantidad de tecnologías emergentes, como la energía nuclear y los circuitos integrados a gran escala, existía una necesidad urgente de una tecnología de procesamiento que pudiera lograr un procesamiento de componentes de precisión extremadamente alta. De aquí surgen los mecanizados de precisión y ultraprecisión.
Después del nacimiento de la tecnología de mecanizado de precisión y ultraprecisión, rápidamente obtuvo una aplicación generalizada en muchos campos, como la informática y la industria aeroespacial. Con años de desarrollo, la tecnología de mecanizado de precisión y ultraprecisión ha logrado enormes avances. En la actualidad, la precisión del mecanizado de esta tecnología de procesamiento ha alcanzado el nivel nanométrico y está evolucionando hacia niveles de precisión más altos.
Debido a los altos requisitos de precisión del mecanizado en el mecanizado de precisión y ultraprecisión, existen cambios significativos en los sistemas de control, servosistemas, sistemas de medición y otros aspectos en comparación con otras tecnologías de mecanizado. Especialmente la aplicación de sistemas de control por computadora no solo cumple con los requisitos del mecanizado de precisión con microerrores, sino que también promueve en gran medida la aplicación de dichos sistemas de control inteligentes en otros campos del mecanizado, lo cual es de gran importancia para el desarrollo de la era de la información.
2.Análisis del mecanismo de rectificado de precisión.
El rectificado es un método de corte muy utilizado en la producción moderna. Debido a la demanda cada vez más urgente de componentes de alta precisión en los instrumentos modernos, la investigación sobre el rectificado de precisión y ultraprecisión también se está volviendo cada vez más popular. Los mecanismos de rectificado de precisión y ultraprecisión se dividen principalmente en dos vertientes: micromecanizado y mecanizado continuo.
2.1 Microfabricación de estructuras de dispositivos
El micromecanizado es la base del rectificado de precisión y ultraprecisión. En las actividades de producción modernas, la gente generalmente elige primero un componente tosco y luego utiliza cortes y otros medios técnicos para cambiar su estructura externa. Para lograr requisitos de mecanizado de alta precisión, el rectificado de precisión y ultraprecisión puede incluso tener espesores de rectificado más pequeños que el tamaño de los granos del dispositivo. Esto requiere que la herramienta abrasiva tenga una fuerza de corte relativamente grande.
Mientras tanto, durante el proceso de rectificado, las herramientas de rectificado se encuentran en su mayoría en un estado de funcionamiento a alta velocidad. En caso de ejercicio intenso, la fricción con los componentes procesados puede provocar un fuerte aumento de temperatura en el área de procesamiento local. Si la herramienta abrasiva seleccionada no es la adecuada, es fácil que se deforme a altas temperaturas, lo que puede afectar la precisión del mecanizado.
De los dos puntos de análisis anteriores, podemos concluir que para lograr el micromecanizado de las estructuras del dispositivo, la herramienta de rectificado seleccionada debe tener características de alta dureza y resistencia a altas temperaturas. Con base en la selección de materiales de moldes existentes, creemos que se debe dar prioridad al diamante, el nitruro de boro cúbico y otros materiales para herramientas de rectificado de precisión y ultraprecisión.
2.2 Procesamiento de rectificado de precisión continuo
El mecanizado continuo es otra característica importante del mecanizado de precisión y ultraprecisión. Para lograr un control de precisión de los dispositivos procesados, el rectificado de precisión generalmente adopta un método de mecanizado de "aproximación gradual", que utiliza herramientas primarias y secundarias, como herramientas de rectificado, para microprocesar la estructura de los dispositivos. Para garantizar la precisión del trabajo, generalmente no es posible interrumpir el procesamiento gradual. Esto requiere una alta continuidad en el procesamiento de rectificado de precisión.
Además, durante el proceso de rectificado continuo, los componentes de procesamiento y otros componentes sufrirán una ligera deformación elástica bajo la fuerza de la herramienta de rectificado. Una vez que el sistema esté en un estado de funcionamiento estable, la cantidad de corte de rectificado será consistente con la reducción de tamaño de los componentes procesados. En circunstancias normales, este fenómeno se calculará dentro del rango de error normal. Sin embargo, en el mecanizado de precisión y ultraprecisión, este error puede afectar en gran medida la precisión. Por lo tanto, en el rectificado continuo, es necesario considerar esta parte del error de antemano y controlar la herramienta para manejar esta parte de la carga de trabajo de manera razonable durante el procesamiento. Por lo tanto, el rectificado de precisión y ultraprecisión requiere un control de la herramienta relativamente alto.
3.Análisis de la selección de muelas.
En el texto anterior, analizamos que las herramientas abrasivas utilizadas para el mecanizado de precisión y ultraprecisión deben tener características tanto de alta dureza como de resistencia a altas temperaturas. En el estado de trabajo continuo del rectificado, se requiere un control de herramienta relativamente alto. Por lo tanto, existen ciertas consideraciones y métodos para seleccionar muelas abrasivas para el procesamiento de rectificado.
3.1 Criterios de selección de muelas abrasivas
Lo primero a tener en cuenta es la selección de la dureza de las muelas. La necesidad de una alta dureza en los moldes está relacionada con el procesamiento de los componentes. Si la dureza es relativamente baja, no puede satisfacer las necesidades del corte sin procesar; Si la dureza es demasiado alta, pueden dejar rayones debido a la fuerte fricción entre la muela y el dispositivo de procesamiento. Por lo tanto, los criterios de selección de dureza para las muelas abrasivas se basan en la dureza de los componentes procesados como referencia. Teniendo en cuenta que la dureza de los dispositivos que requieren mecanizado de precisión es generalmente relativamente baja, recomendamos elegir una muela con dureza media.
Para cumplir con los requisitos de un alto control de la herramienta, el tamaño de partícula de la muela abrasiva es también un criterio de selección. Especialmente para compensar los errores causados por la deformación elástica al comienzo del rectificado, la muela debe mantener un microborde relativamente bueno.
Además, las muelas abrasivas también implican la cuestión del rectificado durante el funcionamiento. En la actualidad, se ha desarrollado un dispositivo de rectificado adecuado para materiales de muelas abrasivas de uso común, como los diamantes, y no entraremos en detalles aquí. En el trabajo práctico, los trabajadores pueden tomar decisiones razonables basadas en sus propias necesidades.
3.2 Método de selección de muela
Con base en los criterios de selección de muelas mencionados anteriormente, proponemos las siguientes sugerencias para el método de selección de muelas:
Determinar las propiedades de los componentes procesados; Los trabajadores primero deben aclarar la precisión del mecanizado, la dureza y el tamaño de grano de los componentes procesados y, en base a esto, elegir las máquinas de mecanizado de precisión adecuadas, etc.
Seleccionar la dureza y el tamaño de las partículas de los abrasivos y muelas abrasivas en función de las propiedades de los dispositivos de procesamiento; La selección de dureza generalmente se basa en una dureza media y debe aumentarse adecuadamente dentro de un rango razonable. La granularidad se puede juzgar en función del mapa de referencia seleccionado;
Elija la recortadora adecuada. Debido a que la mayoría de los moldes y muelas de mecanizado de precisión y ultraprecisión que se utilizan actualmente están hechos de materiales como el diamante, y la aplicación de este material en la máquina rectificadora también es bastante extensa. Por lo tanto, sugerimos priorizar el diamante como material abrasivo cumpliendo con los requisitos de precisión y otras condiciones de trabajo.
Conclusión
El rectificado de precisión y ultraprecisión seguirá prestando servicios a las personas durante mucho tiempo en el futuro y desempeñará un papel importante en la producción industrial. Este artículo analiza las características del rectificado de precisión y ultraprecisión, determina la alta dureza y la resistencia a altas temperaturas requeridas para las muelas abrasivas y brinda sugerencias para sus métodos de selección según la situación real. Estos estudios son de gran ayuda para el desarrollo del mecanizado rectificado de precisión y ultraprecisión.
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