了解高精度组件

什么是高精度元件？

当客户寻找机械车间来帮助他们完成制造项目时，他们经常会看到诸如“高精度”和“超精密”工件之类的词组。虽然车间绝对有资格执行高精度工作，但客户往往不知道任何术语的含义。

在制造业中，术语“高精度加工零件 “通常是指加工公差在个位数微米范围内的零件，而超精密包括亚微米范围内的公差。加工公差非常严格的零件始终是一个挑战，但工作的复杂性不仅取决于取决于所需的公差，还取决于使用的材料和零件的特征数量。

哪里需要精密零件？

航空航天、牙科、流体机械、医学、体育和技术等行业都需要超精密部件。然而，随着医疗零件变得越来越小和越来越复杂，我们看到医疗领域朝着更高精度和超精密工作的方向发展。

每个CNC加工车间都有能力制造高精度部分。但是，当您想要制造这些非常复杂、精密的零件时，您需要精密的机器来高效地完成它。此外，虽然熟练的机械师可以制造高精度零件，但我们发现从第一次客户咨询到产品上市前的最终质量控制，在整个制造过程中融入精度非常重要。

高级加工不仅仅是制造满足要求的零件。我们的想法是确保最初的计划旨在尽可能高效和准确地创建功能性产品，并在整个过程中整合质量保证检查，以确保所有最终发货都满足客户需求。

到目前为止，我所描述的一切都符合计数器原理：理论上，完美对称、完美形状、完美刚性的机器具有工程中不应该追求的优雅。所有这些完美都需要花钱。有时最有利可图的解决方案是引入缺陷。鉴于无法获得完美成型、完美刚性的机器，最好在系统中引入少量受控柔顺性，这样既能减轻压力，同时又将对性能的影响降至最低。

精密工程的规模

“精密工程”中的“精密”是什么意思，很难量化。虽然就单一定义达成一致并不重要，但许多专家的指导为精密工程实践提供了宝贵的见解，包括需要解决的影响。

之前，我描述了精密机床或仪器具有“比机器或仪器本身的尺寸小许多数量级”的精度水平。或“尺寸非常小，通常小于 1 µm 的定位和稳定性。”

在光机工程教科书中，Daniel Vukobratovich 定义：刚性结构是“自重偏转小于对齐公差”。这种对自重偏转的关注暗示了一个公理：当你通常会忽略的影响很大时，你就活跃在精密工程领域。其中一些影响包括：

自重偏转 不同的热膨胀 以应变的形式储存能量，可以释放并由于冲击、振动或温度波动导致对准误差在许多公司中，他们将通过培训课程和类似这篇文章的大量文章，研究这些和其他影响，以及消除、减轻或补偿这些影响的方法。

更大规模的经济和精密工程

既然我们已经花时间定义了一个精确的尺度，应该注意的是，精密工程原理和技术的应用并不局限于这样的尺度。在一些公司中，他们通过以下方式帮助了传统上不被视为精密制造的行业的广泛客户：

• 珩磨生产中使用的工具和夹具（通常与自动化和机器人技术结合使用）以提高产量和产量。

• 在生产和现场实施设计变更和备件的互换性，以提高产品的灵活性、可维修性和售后销售和升级。

我记得一位非常有名的工程师说过——任何人都可以设计一座不会倒塌的桥梁。这句话是关于不要过度设计解决方案的知识。关于可用材料和施工技术的知识以及对这些选择的权衡和影响的理解。这关乎经济学。

问题是否属于精密工程问题，取决于构成精密工程实践的工具和技术是否是实现设计目标的经济可行方式。这需要考虑与开发、生产和支持相关的财务成本，以及精度、重量和刚度。

仅精密工程就可以为每个问题提供一系列解决方案，例如夹紧稳定性、从运动固定装置到准运动固定装置，再到一组简单的三个机加工刀片和突起，它们之间相隔合适的距离。哪种解决方案适合取决于应用程序。

就像处理复杂系统的机械工程师受益于对电子和控制工程的理解（反之亦然）一样，理解精密工程原理及其应用也会受益任何参与创建复杂系统的技术人员、工程师或经理。