CN114178945A - 一种提高金属材料窄槽精度的加工方法 - Google Patents
一种提高金属材料窄槽精度的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114178945A CN114178945A CN202111609395.1A CN202111609395A CN114178945A CN 114178945 A CN114178945 A CN 114178945A CN 202111609395 A CN202111609395 A CN 202111609395A CN 114178945 A CN114178945 A CN 114178945A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- narrow groove
- tool
- metal piece
- cutting
- geometric parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 16
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- -1 i.e. Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000009763 wire-cut EDM Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
- B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明公开一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，加工方法包括如下步骤：步骤一，装夹金属件；金属件与工装的一面固定后，将工装的另一面以吸附的方式与具备人机交互信息的加工设备固定；步骤二，划切窄槽；将获取窄槽的几何参数输入至具备人机交互信息的加工设备，加工设备按照获取的几何参数传输至加工设备的执行部，加工设备的执行部执行几何参数在金属件上生成划切轨迹。步骤三，将步骤二获得的划切轨迹的金属件从工装上取下，获得带有窄槽的金属件。利用砂轮片高速旋转撞击碾碎材料的物理方式来提高金属件切窄槽的精度，其获得的窄槽的宽窄好调整，槽宽局限性小，适用范围更广，且不受闭合回路的限制，效率高，成功率高且稳定。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，特别是一种提高金属材料窄槽精度的加工方法。
背景技术
随着制造业的快速发展，大家对高精度高品质产品的加工工艺越发渴求。这种需求在半导体、军工以及汽车行业较为普遍，尤其对于一些极窄、精度和品质要求极高的金属件亟需一些创新和可行的工艺方法。其中应用于半导体行业的划片机设备中的喷水罩部件对切缝的要求便是宽度极窄、品质极高。此外，汽车行业用于排气管内部的蜂窝陶瓷部件，加工此部件的钢模具也对切缝的要求极高。这些高精金属件的缝隙加工都是常规方法无法实现的。
对于金属件的切槽，我们目前常用的方法一是电火花线切割，利用脉冲火花放电腐蚀对工件进行加工。但这种加工方式无法对水平和底部工件进行加工，而且它的加工精度和效率成本也无法达到一个兼顾的效果。如快走丝和中走丝精度和品质达不到高端制造的要求；慢走丝的效率成本较高，同时切槽宽度和深度也受到一定限制。据了解，慢走丝最细的钼丝也只能做到0.1mm，且切割较深金属件很容易断丝。除此之外，以上工艺对于金属丝无法贯穿的工件均无能为力。二是激光加工，由于这种工艺对加工深度和边缘品质的受限，也无法满足高精品质金属件的加工需求。
发明内容
本发明主要目的是要提供一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，用于提高被加产品的精度和品质。
为实现上述目的，本发明所用的加工方法是：
加工方法包括如下步骤：
步骤一，装夹金属件；
金属件与工装的一面固定后，将工装的另一面以吸附的方式与具备人机交互信息的加工设备固定；
步骤二，划切窄槽；
将获取窄槽的几何参数输入至具备人机交互信息的加工设备，加工设备按照获取的几何参数传输至加工设备的执行部，加工设备的执行部执行几何参数在金属件上生成划切轨迹。
步骤三，将步骤二获得的划切轨迹的金属件从工装上取下，获得带有窄槽的金属件。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
1.槽的宽窄好调整，槽宽局限性小，适用范围更广，且不受闭合回路的限制；
2.槽深可调范围广，即使深一些也不会出现断刀、划不透现象。应用普广性更好；
3.切割精度和品质均可达到最优，相比其他工艺方法更有精度和品质优势；
4.效率高，成功率高且稳定，综合性价比是其他加工工艺无法达到的；
5.工艺过程简单，自动化程度高；
6.利用砂轮片高速旋转撞击碾碎材料的物理方式来提高金属件切窄槽的精度，不会产生有害气体或液体，对环境无危害。迎合了国家当前提倡的绿色发展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的加工示意图；
图2是本发明实施例1的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是实施例1中的不锈钢喷水管装夹在工装上的示意图；
图5是图4所示为A区域的局部放大视图；
图6是实施例2中未切槽的钢模具结构示意图；
图7是装夹钢模具用的工装结构示意图；
图8是实施例2中的钢模具通过工装装夹在划片机上的示意图；
图9是实施例2中的钢模具通过划片机加工后的示意图；
图10是图9所示为B区域的局部放大视图。
具体实施方式
本发明提供一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，加工方法包括如下步骤：
步骤一，装夹金属件；
金属件与工装的一面固定后，将工装的另一面以吸附的方式与具备人机交互信息的加工设备固定；
步骤二，划切窄槽；
将获取窄槽的几何参数输入至具备人机交互信息的加工设备，加工设备按照获取的几何参数传输至加工设备的执行部，加工设备的执行部执行几何参数在金属件上生成划切轨迹。
步骤三，将步骤二获得的划切轨迹的金属件从工装上取下，获得带有窄槽的金属件。
所述工装为真空负压膜衬底工装或机械工装；
所述具备人机交互信息的加工设备是划片机。
所述执行部是砂轮片。
所述真空负压膜衬底工装就是通过一层面带有粘性质的膜来将封装金属材料粘附住后，再通过真空负压膜衬底工装的另一层面将封装金属材料吸附固定在划片机的工作台上。目的在于实现安全的固定要切割的工件，防止在切割时工件窜动，影响切割质量。
实施例1
参考图2-3所示，以划片机的金属部件喷水罩上的不锈钢喷水管2的加工为例，不锈钢管的规格尺寸为外径φ4mm，内径φ3mm，总长度80mm。要在其表面切槽，切槽宽度0.1mm±0.003mm,切槽深度1mm±0.005mm，槽和槽之间的间距是6.5mm。靠近不锈钢管端部的槽距离不锈钢管端部5.5mm，切槽方向与管径平行。不锈钢喷水管2所要加工的槽目的是喷水或冷却液，即在划片机加工该工件时，其水或冷却液从上述的槽喷出。
具体实施如下：
工艺设备为划片机：型号DS9100；砂轮片：中砂 TD560G30205 56*0.1*40 10/20砂轮片厚度公差0，-0.005mm；
工艺及参数如下：通道一，角度0°；划切主轴转速25000rpm；划切进刀速度0.5mm/s；
切进不锈钢管深度1.0mm；步进6.5mm；侧喷水管及前后喷水管的喷水均为1.2L/min。
如图4所示，首先，将要切槽的不锈钢喷水管2固定在定制的工装3上，然后将工装3粘附在一面带有较粘性的膜衬底上，最后利用真空负压将膜衬底的另一面吸附在划片机上。
结合图1-5可知，其次，将获取的不锈钢喷水管2槽的几何参数输入至划片机，划片机按照获取的几何参数传输至划片机的执行部，划片机的执行部执行几何参数在金属件上生成划切轨迹。该划切机理是砂轮片通过主轴带动高速旋转撞击碾碎工作盘上固定好的不锈钢喷水管2，高速旋转的砂轮片1在划切不锈钢喷水管2时对其槽的侧壁相当于磨削作用。划切时，砂轮片1根据设定的工艺参数，从不锈钢喷水管2的一侧划切至不锈钢喷水管2的另一侧后，即在其表面形成槽。当槽在不锈钢喷水管2上形成后，其槽侧壁较光滑，槽的质量较好。这两项指标是线切割和激光较难同时满足的。
最后，将不锈钢喷水管2从工装3上取下，显微镜下测量尺寸为槽宽0.101mm，槽深0.998mm。以往用电火花加工的槽宽最窄是0.25mm，且切缝不平整，金属毛边较多。由此可见，该加工方式提高了金属材料窄槽的加工精度。
实施例2
以用于制作汽车用的蜂窝陶瓷部件的钢模具为例，该钢模具的外形为阶梯形的圆柱体，尺寸为上半部圆形直径100mm、凸台高3mm，下半部为圆形直径125mm、高20mm。其工件在下半部阵列圆柱形孔，其圆柱形孔深为20mm，如图6所示。现将其从上半部表面向下半部方向切槽，切槽宽度0.1mm＋0.01mm,切槽深度3mm＋0.05mm。其所切的槽的作用是在制作蜂窝陶瓷部件时，原料需从圆柱孔一侧向开槽的一侧挤压出来，从而形成一个纵横交织的网状陶瓷。用于汽车尾气的排放。
具体实施如下：
工艺设备为划片机：型号DS9200；砂轮片：中砂 TD560G30205 56*0.1*40 10/20砂轮片厚度公差0，-0.005mm。划槽越深，刀片摆动引起的槽宽增加会越大；
工艺及参数如下：通道一，角度0°；通道二，角度90°；划切主轴转速30000rpm；
划切进刀速度1.8mm/s；步进1.1mm；每刀的切深约为100um，每个槽要切30刀；
侧喷水管及前后喷水管喷冷却液均为1.5L/min，冷却液为电火花用油；
首先，将要切槽的钢模具固定在定制的工装上,如图7所示；之后将该工装吸附在划片机设备上，如图8所示。
其次，依据该钢模具上所要开设窄槽的几何形状，将获取窄槽的几何参数输入至划片机，划片机按照获取的几何参数传输至划片机的执行部，划片机的执行部执行几何参数在金属件上生成划切轨迹。该划切机理是砂轮片通过主轴带动高速旋转撞击碾碎工装上固定好的钢模具，高速旋转的砂轮片1在划切钢模具时对窄槽的侧壁相当于磨削作用。所以侧壁较光滑，槽的质量较好。这两项指标是线切割和激光较难同时满足的，切槽后的钢模具如图9、图10所示。
最后，将切后的材料从工装上取下，检验方式是塞尺检验，宽于刀口10微米的塞尺斜立不倒为标准。经检验合格。以往尝试过慢走丝切割，根本达不到客户要求的切割深度，使钢磨具用于汽车尾气的排放时，其效用降低；慢走丝切割过程中会断丝，断丝后再加工时，在断丝的槽口处就会出现一道交接的切口，影响了槽口的质量，也不能保钢模具的交付和使用要求。
上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (4)
1.一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，其特征在于，加工方法包括如下步骤：
步骤一，装夹金属件；
金属件与工装的一面固定后，将工装的另一面以吸附的方式与具备人机交互信息的加工设备固定；
步骤二，划切窄槽；
将获取窄槽的几何参数输入至具备人机交互信息的加工设备，加工设备按照获取的几何参数传输至加工设备的执行部，加工设备的执行部执行几何参数在金属件上生成划切轨迹；
步骤三，将步骤二获得的划切轨迹的金属件从工装上取下，获得带有窄槽的金属件。
2.根据权利要求1的一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，其特征在于，工装为真空负压膜衬底工装或机械工装。
3.根据权利要求1的一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，其特征在于，具备人机交互信息的加工设备是划片机。
4.根据权利要求1的一种提高金属材料窄槽精度的加工方法，其特征在于，执行部是砂轮片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111609395.1A CN114178945A (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种提高金属材料窄槽精度的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111609395.1A CN114178945A (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种提高金属材料窄槽精度的加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114178945A true CN114178945A (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=80606080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111609395.1A Pending CN114178945A (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种提高金属材料窄槽精度的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114178945A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123066A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Nagashima Seiko Kk | 溝入れ研削加工方法 |
| CN101564825A (zh) * | 2009-05-13 | 2009-10-28 | 宝利根(成都)精密模塑有限公司 | 一种接插件模具中深窄槽的加工方法 |
| CN110948024A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种环形零件偏心窄槽的加工方法 |
| CN112171455A (zh) * | 2020-10-08 | 2021-01-05 | 安徽昊方机电股份有限公司 | 经编机槽针磨槽工装 |
| CN112318337A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-02-05 | 沈阳和研科技有限公司 | 一种砂轮划片机切割有翘曲变形玻璃的方法 |
-
2021
- 2021-12-27 CN CN202111609395.1A patent/CN114178945A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123066A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Nagashima Seiko Kk | 溝入れ研削加工方法 |
| CN101564825A (zh) * | 2009-05-13 | 2009-10-28 | 宝利根(成都)精密模塑有限公司 | 一种接插件模具中深窄槽的加工方法 |
| CN110948024A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种环形零件偏心窄槽的加工方法 |
| CN112318337A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-02-05 | 沈阳和研科技有限公司 | 一种砂轮划片机切割有翘曲变形玻璃的方法 |
| CN112171455A (zh) * | 2020-10-08 | 2021-01-05 | 安徽昊方机电股份有限公司 | 经编机槽针磨槽工装 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7692360B2 (en) | Apparatus for ultrasonic vibration-assisted machining | |
| CN102990308A (zh) | 一种干气密封螺旋槽的激光刻槽加工方法 | |
| Noma et al. | High-precision and high-efficiency micromachining of chemically strengthened glass using ultrasonic vibration | |
| CN113492270B (zh) | 一种飞秒激光加工喷嘴切向孔的装置和方法 | |
| CN114178945A (zh) | 一种提高金属材料窄槽精度的加工方法 | |
| KR20110005006A (ko) | 칩 브레이커가 구비된 다이아몬드 절삭공구의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 다이아몬드 절삭공구 | |
| CN112828319A (zh) | 一种陶瓷基复合材料的超声弯曲振动辅助车削装置及方法 | |
| CN105312649A (zh) | 一种推力室外壁深槽专用组合刀具 | |
| TWI441698B (zh) | 金屬件加工孔之方法 | |
| Sibailly et al. | High precision laser processing of sensitive materials by Microjet | |
| JP3137729B2 (ja) | ガバリ部品の製造方法 | |
| JP2001179523A (ja) | 成型品の外周用バリ取り装置 | |
| CN102114551A (zh) | 并行精密加工方法与系统 | |
| US20110011227A1 (en) | Method and apparatus for non-rotary holemaking by means of controlled fracturing | |
| CN215241277U (zh) | 一种划片机刀片安装结构 | |
| JP2014108506A (ja) | エンドミル | |
| KR20040081878A (ko) | 원추형 피시디 스크라이버 피냇 커터와 그의 커팅홈성형장치 및 성형방법 | |
| CN106273008A (zh) | 电镀金刚石绳锯制备工艺 | |
| Yu et al. | An Experimental Study of Ultrasonic Assisted Micro-Holes Drilling | |
| KR20190138739A (ko) | 슬릿 노즐의 제조 방법 및 슬릿 노즐 | |
| Betts | The kindest cut [laser and water cutting] | |
| TWM634200U (zh) | 成型刀具結構 | |
| Abouzaid | The Effect of machining parameters of thin brass sheets using Abrasive Water Jetting technology on optimizing the cutting quality of products surfaces | |
| CN215480563U (zh) | 切割刀轮 | |
| CN220882572U (zh) | 吸废圆刀结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 110 000 No. 53 Buyunshan Road, Huanggu District, Shenyang City, Liaoning Province Applicant after: Shenyang Heyan Technology Co.,Ltd. Address before: 110 000 No. 53 Buyunshan Road, Huanggu District, Shenyang City, Liaoning Province Applicant before: SHENYANG HEYAN TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220315 |