無氧銅精密零件加工分析：科技與工藝的完美結合
隨著科技的不斷進步，無氧銅精密零件加工技術在工業(yè)生產中扮演著越來越重要的角色。無氧銅作為一種高質量的銅材料，因其優(yōu)異的導電性、導熱性和耐腐蝕性而被廣泛應用于航空、電子、通訊等多個領域。本文將詳細分析無氧銅精密零件的加工過程，探討其技術特點和發(fā)展趨勢。
一、無氧銅精密零件的加工過程
無氧銅精密零件的加工過程通常包括材料準備、切削加工、熱處理、表面處理等多個環(huán)節(jié)。在材料準備階段，需要選擇高質量的無氧銅原材料，并進行嚴格的檢驗和篩選，確保材料的質量和性能符合加工要求。切削加工是無氧銅精密零件加工的核心環(huán)節(jié)，需要采用高精度的數(shù)控機床和刀具，通過精確的切削參數(shù)和工藝控制，實現(xiàn)零件的高精度加工。熱處理是為了改善無氧銅材料的力學性能和加工性能，通過控制加熱溫度、保溫時間和冷卻速度等參數(shù)，使材料達到最佳的使用狀態(tài)。表面處理則是為了提高無氧銅零件的表面質量和耐腐蝕性，常用的表面處理方法包括拋光、噴砂、電鍍等。
二、無氧銅精密零件加工的技術特點
無氧銅精密零件加工的技術特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是高精度，無氧銅精密零件的加工精度要求高，需要采用高精度的加工設備和工藝控制手段；二是高效率，隨著數(shù)控技術和自動化設備的發(fā)展，無氧銅精密零件的加工效率得到了顯著提升；三是高質量，無氧銅材料本身具有優(yōu)異的性能，通過合理的加工工藝和質量控制手段，可以獲得高質量的精密零件；四是高附加值，無氧銅精密零件通常應用于高端裝備和產品中，具有較高的附加值和市場競爭力。
三、無氧銅精密零件加工的發(fā)展趨勢
隨著科技的不斷進步和工業(yè)的快速發(fā)展，無氧銅精密零件加工技術將繼續(xù)朝著高精度、高效率、高質量、高附加值的方向發(fā)展。未來，無氧銅精密零件加工將更加依賴于先進的數(shù)控技術、自動化設備、智能制造等技術手段，實現(xiàn)加工過程的自動化、智能化和柔性化。同時，無氧銅精密零件加工還將注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，推動綠色制造和循環(huán)經濟的發(fā)展。
無氧銅材料具有高的導電性和導熱性，優(yōu)良的塑性，極好的冷加工性，被廣泛運用在激光器封裝盒零件上。封裝盒內腔體表面應具有很高的光潔度，粗糙度要求為Ra0.8μm以下，腔體內的每一個尺寸精度及形位公差要求都很高。在生產過程中零件表面質量和尺寸無法達到要求，另外無氧銅分子比較活躍，極易氧化。本文以無氧銅封裝盒零件為例（如圖1），總結出一套高效無氧銅零件的加工方法。
01
表面質量分析
一、表面粗糙度
以下5個因素影響零件表面粗糙度：
1、機床穩(wěn)定性。機床的性能好壞對無氧銅的表面粗糙度至關重要，其次，機床的周圍環(huán)境也對加工穩(wěn)定性造成了嚴重的影響。
2、工藝。制定合理的加工工藝，避免零件切削過程中產生表面振動波紋。
3、刀具。刀具選擇不合理、刀體材料不合適、剛性差是引起振動的主要原因之一。
4、冷卻潤滑。良好的冷卻潤滑條件，能快速地沖走刀具切削加工中產生的熱量。
5、工裝夾具。工裝的結構設計及定位對零件加工影響很大，在銑削轉角時會引起振動波紋，增大了零件表面粗糙度。
二、表面異常情況
表面異常情況共有五種特殊情況：
1、表面刀圈
（1）隨機刀圈。機床在切削運動時，隨機出現(xiàn)的干擾，破壞了機床的平穩(wěn)運動，造成零件表面產生隨機刀圈。
（2）固定刀圈。加工程序不合理，刀具抖動。
2、表面凸起
刀具的切削刃磨損，會在零件表面兩刀路重疊之間形成凸起的刀紋。
3、面上坑點
若切削時進給速度過快，刀具在切削的同時就會扯掉零件表面材料，在已加工表面形成不規(guī)則的坑點。
4、側壁過切
（1）刀具跳動太大，跳動值超過粗加工給銑加工的預留余量。
（2）機床陳舊老化，靈敏性能差。
（3）編程時將進給參數(shù)設置太高，超過了機床的加工能力
通過試驗總結了無氧銅切削的刀具參數(shù)，如表1所示。
5、側壁振刀
當?shù)毒邉傂圆蛔銜r引起彈刀，導致零件側壁、孔壁的刀紋差，且在零件側壁打出有深度的凹坑。
03
銑削方式對表面質量的影響
一、順銑加工有利于減小工件加工表面的粗糙度值，同時也有利于排屑，適合精細加工。
二、逆銑加工容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，導致刀具磨損加快，降低刀具壽命，同時可能導致表面質量不理想，容易出現(xiàn)振動痕跡。
04
無氧銅棱邊毛刺的控制
無氧銅硬度低、塑性好，加工后零件棱邊會粘細小的毛刺，零件去飛邊毛刺工程巨大，需要很高的人工成本，通過對銑削方法進行改進，在產品加工中就直接對毛刺進行控制與去除。主要方法有：
一、棱邊表面壓刀方法
二、重復空走法
05
特殊深孔加工
整個測量過程采取自動化讀取和軟件數(shù)據(jù)處理方式，最大限度消除和降低了人為操作帶入誤差和不確定度，使采集到的
在機械加工中，一般采用“長徑比”，描述孔的深度特征。長徑比大于5時稱為深孔，提高深孔孔壁表面質量是無氧銅加工中最大難點之一。
一、深孔加工前準備
特殊深孔加工應選擇精度高、運行平穩(wěn)的加工設備，針對零件的深孔結構定制專用的鉆頭、銑刀、鉸刀，盡可能降低刀具裝夾長度，增加刀具剛度。
在加工前詳細考慮冷卻潤滑的條件，制定合理的加工工藝，同時機床加工轉速不宜過高，進給量不宜過大。
二、深孔加工工藝路線
在無氧銅的深孔加工中，采用分段啄鉆加工的方式，具體工藝路線如下：
1、打定位。
2、鉆引導孔。
3、粗鉆孔。
4、半精鉆孔。
5、鉸孔。
06
無氧銅預防表面氧化
無氧銅是單質銅（Cu），在各個工序的生產環(huán)節(jié)中，生產車間環(huán)境中溫度與濕度不斷發(fā)生變化，它與空氣中的氧氣（O2）發(fā)生化學反應后生成氧化銅（CuO），造成零件表面氧化。
當前工序加工完畢后，立即清潔零件表面油污及雜質，使用水基型防氧化液或防氧化切削油對零件進行浸泡，與空氣中的水和氧隔離，可滿足短期內預防氧化的效果。
針對已經加工完畢的成品零件，將無氧銅零件用超聲波進行精洗，完全去除表面油污與雜質，再用干燥空氣進行風干，用宣紙進行分離包裝，最后再采用真空打包，完全與空氣中的水和氧隔離，可滿足長期存放的需求。
07
結語
通過以上對生產加工細節(jié)的分析，在生產前就能對無氧銅材料加工條件進行有效的預判，提前規(guī)避了產品質量異常風險，同時在生產加工環(huán)節(jié)，對產品出現(xiàn)的質量問題能迅速采取有效的解決方案，使生產效率得到很大的提升，最終建立了一套完整的切削工藝，節(jié)約了大量的生產成本，大幅提升了批量生產無氧銅零件的效率。
無氧銅精密零件加工分析：科技與工藝的完美結合
03-08-2024
