表面粗糙度要求
精密零件加工的表面粗糙度通常要求在低的數值范圍內。在一些高精度的機械零件中,如航空發動機葉片、精密模具等,表面粗糙度 Ra 值可能要求達到 0.1 - 0.8μm。這是因為較低的表面粗糙度可以減小零件表面的摩擦系數,摩擦力,提高零件的耐磨性。例如,在液壓系統的精密閥芯和閥套加工中,低粗糙度的表面能夠有效防止油液泄漏,保證液壓系統的準確控制。
對于一些光學零件,如高精度透鏡、反射鏡等,表面粗糙度要求更為嚴格,可以達到級。這是因為光學零件表面的微小粗糙度會影響光線的反射和折射,從而光學系統的成像質量。例如,在光刻機的光學鏡片加工中,表面粗糙度必須控制在極低水平,以確保芯片制造過程中的高精度光刻成像。
表面紋理要求
精密零件表面紋理需要具有良好的一致性和方向性。在一些需要良好密封性能的零件中,如汽車發動機的氣缸墊,其表面紋理應設計為有利于密封的形式,通常是細密且均勻分布的紋理,這樣可以增加密封接觸面積,提高密封。
對于有相對運動的精密零件,如高速軸承的內外圈和滾動體,其表面紋理方向應與運動方向相適應,以減小運動阻力和磨損。例如,通過精密磨削加工,使軸承滾動體表面紋理呈圓周方向,能夠保證滾動體在高速旋轉過程中更加順暢,并且能夠均勻地分布潤滑脂,延長軸承的使用。
表面殘余應力要求
精密零件加工后,表面應盡量減少殘余應力。殘余應力可能導致零件在使用過程中發生變形,影響零件的尺寸精度和形狀精度。例如,在精密機械加工后的金屬零件中,如果表面殘余應力過大,當零件受到外部載荷或者溫度變化時,就可能會出現翹曲變形。在航空航天領域的精密鋁合金結構件加工中,必須通過合適的加工和后處理方法來控制表面殘余應力,以確保零件在復雜的飛行環境下的尺寸穩定性。
對于一些承受高應力的精密零件,如高速切削刀具,表面殘余壓應力是有益的。適當的殘余壓應力可以提高零件的疲勞強度和抗裂紋擴展能力。通過表面噴丸、滾壓等可以在零件表面引入一定的殘余壓應力,從而增強零件的耐用性。
表面完整性要求
精密零件的表面應避免出現加工缺陷,如裂紋、劃痕等。在電子芯片制造過程中的硅片加工,微小的表面裂紋都可能導致芯片性能下降失效。加工過程中需要通過嚴格的工藝控制和質量來確保表面完整性。
表面的金相組織也需要符合要求。對于一些經過熱處理的精密零件,如淬火后的精密齒輪,其表面的金相組織應均勻一致,避免出現局部軟點或硬點,以保證齒輪在嚙合過程中的強度和耐磨性。