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镜面车铣新工艺
作者:Sundwiger Drehtechnik公司 Dirk Graewe
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光亮车削和光亮铣削工艺在目前在大多数的工业行业中并不被设计人员所熟知。如果想要制造出高品质表面的产品的话,从技术角度上看,都不能绕过此类加工工艺,因为采用传统的工艺流程无法可重复且精确地达到加工工件的设计轮廓和匀质性。

一直以来,光亮车削被视为是一种特殊的、高费用和极精致的加工工艺。在今天,这种观念仍然未被改变。在此期间,各个应用领域里都出现很多新型材料和新型技术,人们的要求变得更高,对质量的意识也更强了。一种光亮车削的可能性便是First Solus工艺,采用这种工艺可以对奢侈品进行车削和铣削加工。

长久以来,光亮车削是首饰与钟表行业的主要加工工艺。其中主要的原因是:没有其他工艺可以达到高质可视的表面。如今,严格的设计和触觉、防指纹或易清洁等特性,不仅是汽车、灯具、家具、光学仪器、娱乐和卫生等行业的焦点,同时也是仪器仪表、实验室仪器制造行业以及驱动与测量调节技术领域里的热门话题。这里涉及到待加工工件的功能和操作元件以及一些极精密的部件。一般来说,光亮车削部件都不属于单件加工,而是属于颜色、表面质量和材料特性、精度及质量相同的批量加工。这就要求其具备极高的可重复性。

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早在20世纪60年代初期,人们就已经把金刚石刀具应用到对首饰品和钟表外壳的光亮车削和光亮铣削。这种刀具采用天然金刚石。今天,金刚石刀具成为加工行业的标准配置,这是因为这种刀具可以迎合对新型材料加工、较窄的公差范围和对较苛刻的表面质量及使用寿命的诸多要求。由于这里运用到较干净和较环保的技术,因此在工作环境的人性化方面具有积极的意义。

加工参数的经验值

实际工作表明,光亮车削和光亮铣削的应用还不是太普及,它们也只被少数的生产企业真正所掌握。其原因主要是以往的需求尚不是很旺盛,当然这也与认知和供应不足紧密相关。只有在光亮车削成功达到可重复性的结果并排除加工波动之后,才谈得上经验积累和经验借鉴的问题。要获得包含所有相关信息(如设备型号、刀具、材料和加工工艺等)因素的安全技术数据,并使之成为一种最佳的组合,这往往需要几年的时间。由此产生的研发费用,如果供应厂商在较长的时间内可以获得相应的订单,也可以由供应厂商来承担。

Sundwiger Drehtechnik公司在若干年之前就已经富有成效地开始了研发的步骤,不仅开发出自己的光亮车削工艺,并且在最近也开发出名为First Solus的奢侈品光亮铣削工艺。这种工艺可被用在黄铜、铝、铜和炮铜等材料上。后续的加工如磨光或抛光等工序即可省去。该工艺以工艺安全而见长,并可以实现工件表面质量如同镜面的加工等级。这里可以达到整体加工,即从设计、样机制造和小批量,直至系统的装配,整个过程都处于完美的质量保证之下。

二次加工成为多余

该工艺的典型运用实例是汽车仪表盘键钮(图1)或卫生设备管配件体(图2)的生产。

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图1 长期以来,光亮车削是首饰与钟表行业的主要加工工艺。
今天,这种加工工艺也被应用于其他高品质的消费品加工上,其中也用于汽车仪表盘上按钮的制造

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图2 卫生行业领域也需要光亮表面,在表面需要非常精致的附件制造上的应用场合便是一例

Sundwiger Drehtechnik公司成功实现了以往没有能够实现的对直径为540mm的汽车铝质轮辋的“First Solus”加工(图3)。企业把这种工艺视为是难加工轮廓和极高质量要求下的表面质量优化的基础,并获得了极佳的结果。

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图3 Sundwiger Drehtechnik公司可以在直径为540mm的汽车铝质轮辋上
成功实施以往在技术上无法实现的First-Solus工艺加工

环境友好型的加工工艺具有无需进行二次加工、不会产生污染(例如研磨膏)和降低表面精加工的废品率开支的优点,可以省去材料缺陷或表面加工缺陷而需进行补偿的费时费力的粉饰措施。此外,出于特定的效用要求,还存在着更深入的加工场合,在此情况下,光亮车削表面可以提供非常有益的辅助。在这方面有如下几种可能方案:镀铬、高品质的PVD涂层、新型特殊效果(如实施极细表面图案设计)、反差对比或深度效应。

装饰表面的匀质高质量或良好的技术特征(如附着特性、滑动特性或配合精度)都可以获得,而无需进行任何的二次加工;可以达到装饰性的黄铜、铜或铝质表面,而不会出现视觉上的车削痕迹和凌乱的轮廓线(内轮廓亦是如此);采用该工艺时,最小的加工曲率半径可以达到0.1mm,表面粗糙度可以达到Rz0.4μm。

极高的轮廓品质 可以实现无缝的装配

从特定且稳定的轮廓过渡段,直至锋利的边缘,采用光亮车削工艺可以实现各加工工件的精密和无缝的装配。First Solus可以使设计人员设计出最小的曲率半径。加工之后的边角钝化处理工序都可以被省去,同样,磨光和抛光工序也可以被省去。

光亮车削和光亮铣削工艺在目前在大多数的工业行业中并不被设计人员所熟知。如果想要制造出高品质表面的产品的话,从技术角度上看,都不能绕过此类工艺技术,因为采用传统的工艺流程无法可重复地且精确地达到加工工件的设计轮廓和匀质性。要求的终端产品越精密,采用这种加工方法就越有意义,这是因为由此制造出来的终端产品的品质可以得到显著的提高。
文章内容仅供参考 (投稿) (9/3/2011)
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