Требования к основному материалу для прецизионной обработки включают высокую стабильность размеров, умеренную твердость, хорошую обрабатываемость, отличную термическую стабильность и однородность материала, что гарантирует достижение конечной детали микронной-точности и высокого качества поверхности.
Подробное объяснение основных требований к материалам:
Умеренная твердость, ниже твердости инструмента: Твердость материала должна быть ниже твердости обрабатывающего инструмента (например, твердого сплава или алмаза). В противном случае резать будет не только сложно, но и может привести к поломке инструмента или повреждению заготовки. Например, обычные токарные станки не могут обрабатывать сверх-твердую керамику; Вместо этого необходимо использовать лазер или специальные процессы.
Хорошие эксплуатационные характеристики: легко-режущие материалы (такие как серосодержащая-автоплавкая-режущая сталь 12L15 и свинцовистая латунь C31000) эффективно ломают стружку, уменьшают прилипание инструмента, улучшают качество поверхности и эффективность обработки и особенно подходят для автоматизированного массового производства.
Высокая стабильность размеров и низкое внутреннее напряжение: сырье должно иметь низкое остаточное напряжение, чтобы избежать деформации из-за снятия напряжения после отделки. В данном примере замена обычных круглых стержней из нержавеющей стали высокоточными-точными шлифовальными стержнями (класс Ra0,8, h6) снизила припуск на обработку с 1 мм до 0,2 мм, увеличив выход продукции с 60 % до 92 %.
Превосходная термическая стабильность (низкий коэффициент теплового расширения): чем меньше деформация материала при изменении температуры, тем лучше он сохраняет точность. Для стабилизации микроструктуры особенно необходимы материалы с низким коэффициентом теплового расширения (например, инварные сплавы) или обработка старением, особенно в прецизионных приборах и аэрокосмической отрасли.
Однородность и высокая чистота материала. Материалы с плотной внутренней структурой и отсутствием пористых включений обеспечивают лучшую стабильность обработки. Не-неметаллические включения или сегрегация зерен могут вызвать локальные колебания твердости, влияющие на качество поверхности и точность размеров.
Хорошая теплопроводность и соответствие механических свойств:
Хорошая теплопроводность помогает рассеивать тепло и предотвращает локальный перегрев и деформацию. Например, алюминиевые сплавы широко используются в высокоскоростной-механической обработке. Хотя титановые сплавы обладают высокой прочностью, их низкая теплопроводность требует охлаждения под высоким-давлением и низких параметров резки, чтобы избежать горения или деформации.
