Каковы ключевые моменты процесса полировки обычных промышленных прецизионных стальных трубных фитингов?

Во-первых, каковы ключевые моменты процесса предварительной обработки перед полировкой прецизионных стальных трубных фитингов??

Предварительная обработка является обязательным условием для обеспечения эффекта полировки и предотвращения вторичных повреждений. Основная цель — тщательно удалить поверхностные загрязнения и устранить основные дефекты, заложив равномерную и чистую основу для последующих процессов полировки. Качество этой предварительной обработки напрямую влияет на конечную точность полировки.

(I) Очистка поверхности прецизионных стальных трубных фитингов.

После механической обработки детали прецизионных стальных труб склонны к налипанию остатков смазочно-охлаждающей жидкости, железных опилок, пыли, масла и оксидной окалины. Если очистка не является тщательной, загрязнения могут легко проникнуть в поверхность во время полировки, вызывая вторичные царапины или нарушая равномерность контакта между полировальной средой и поверхностью заготовки. Предпочтительным методом является комбинация «нейтральной очистки + ультразвукового усиления»: использование нейтрального чистящего средства с pH 7-8 в сочетании с оборудованием для ультразвуковой очистки, установка частоты 28-40 кГц, температуры очистки 40-60 ℃ и времени очистки 15-20 минут. Ударная сила микропузырьков, создаваемая ультразвуковой вибрацией, тщательно удаляет загрязнения из щелей, глубоких отверстий и других мертвых углов. После очистки немедленно тщательно промойте деионизированной водой, затем высушите горячим воздухом (80–100 ℃, 5–8 минут), чтобы исключить скопление воды или остатков чистящего средства на поверхности, а также предотвратить окисление поверхности, вызванное остатками влаги.

(II) Проверка поверхностных дефектов и ремонт прецизионных стальных трубных фитингов.

Полировкой можно удалить лишь мелкие поверхностные дефекты. Дефекты, превышающие стандарт, должны быть проверены и устранены заранее, чтобы предотвратить увеличение после полировки. С помощью 10-20-кратной лупы всесторонне осмотрите поверхность деталей, обращая внимание на микроцарапины, ямки и оксидные пятна. Неглубокие царапины глубиной не более 0,005 мм можно удалить последующей тонкой полировкой без дополнительной обработки. При ямках и царапинах, превышающих стандартную глубину или имеющих большую площадь, необходим локальный ремонт с использованием процесса шлифовки. Для легкого шлифования используйте мелкозернистую шлифовальную пасту (W10-W15) со шлифовальным стержнем. После ремонта шероховатость поверхности должна контролироваться на уровне Ra<0,8 мкм, чтобы обеспечить плавный переход между отремонтированным участком и окружающей поверхностью без появления ступенек.

(III) Обработка прецизионных стальных трубных фитингов для снятия напряжений.

Прецизионные стальные трубные фитинги склонны к остаточным напряжениям во время обработки глубоких отверстий. Прямая полировка может вызвать деформацию из-за снятия напряжений, что повлияет на точность размеров и однородность полировки. Перед полировкой необходима низкотемпературная обработка для снятия напряжений: поместите детали в печь для термообработки, нагрейте до 180-220℃, выдержите 1-1,5 часа, а затем медленно охладите в печи до комнатной температуры. Этот щадящий метод нагрева постепенно снимает внутренние остаточные напряжения, избегая при этом изменений свойств материала, вызванных высокими температурами. Для тонкостенных прецизионных стальных труб (толщина стенки ≤ 2 мм) температуру выдержки следует соответствующим образом снизить (180–200 ℃) и увеличить время выдержки (1,5–2 часа), чтобы еще больше снизить напряжение и предотвратить деформацию во время полировки.

Во-вторых, каковы ключевые моменты при выборе и адаптации процессов полировки прецизионных стальных трубных фитингов?

Процесс полировки прецизионных стальных трубных фитингов необходимо выбирать с учетом различий в диаметре отверстий, требований к качеству поверхности, размера партии и характеристик материала, балансируя эффект полировки, эффективность обработки и стоимость производства. Ниже приведены основные типы процессов и точки приложения.

(I) Хонингование и полировка: предпочтительный процесс для деталей средней глубины.

Звуковой сигнал и полировка подходят для прецизионных стальных труб с отверстиями средней глубины и соотношением глубины к диаметру (L/D) 5–15. Они особенно подходят для стальных труб средней и высокой прочности, таких как сталь 45# и 40Cr. Хонингование и полировка улучшают качество поверхности и одновременно исправляют ошибки размеров, такие как округлость и цилиндричность. Шероховатость поверхности можно контролировать в пределах Ra=0,2-0,8 мкм, что делает его предпочтительным решением для полировки партий деталей со средней глубиной.

Ключевые моменты процесса:

(A) Выбор хонинговальных инструментов и материалов: используйте мелкозернистые хонинговальные бруски (зернистость W10-W20) и хонинговальную жидкость для сверхвысокого давления (кинематическая вязкость 8-12 мм²/с при 20 ℃). Хонинговальная жидкость должна содержать противозадирные присадки и маслосодержащие добавки, чтобы сбалансировать смазочные, охлаждающие и удаляющие стружку свойства, предотвращая слишком быстрый износ хонинговального камня или появление царапин на его поверхности.

(B) Точный контроль параметров: строго контролируйте расширение и сжатие хонинговальной головки в пределах 0,01-0,03 мм, чтобы предотвратить чрезмерное расширение и сжатие. Для отверстий с недопустимыми диаметрами линейную скорость устанавливают 80-120 м/мин, а скорость подачи 0,01-0,03 мм/об. Для постепенного уменьшения шероховатости поверхности используются несколько проходов хонингования. После каждого прохода хонингования стенка отверстия и хонинговальный брусок очищаются, чтобы остатки шлифовки не повлияли на последующую полировку.

(C) Адаптивная регулировка: при обработке высокопрочных стальных труб скорость подачи соответственно снижается, а скорость потока хонинговальной жидкости увеличивается, чтобы уменьшить износ хонинговального бруска. При обработке тонкостенных деталей давление хонингования поддерживают на уровне ≤0,1 МПа, чтобы избежать деформации детали.

(II) Шлифование и полировка: специальный процесс для деталей сверхвысокой точности.

Для деталей со сверхглубокими отверстиями с L/D > 15 и сценариев сверхвысокой точности, требующих шероховатости поверхности Ra ≤ 0,2 мкм, шлифовка и полировка позволяют добиться улучшения поверхности за счет сверхмикросъемки, уменьшая шероховатость поверхности до Ra ≤ 0,05 мкм и максимально сохраняя точность размеров детали, адаптируясь к индивидуальной высокотехнологичной обработке деталей.

Ключевые моменты процесса:

(A) Выбор мелющих тел: выберите подходящую шлифовальную пасту в соответствии с характеристиками материала. Используйте шлифовальную пасту из оксида хрома или оксида алюминия (зернистость W5-W10) для углеродистой и легированной стали, а также алмазную шлифовальную пасту для нержавеющей стали, чтобы обеспечить эффективность шлифования и качество поверхности.

(B) Оптимизация метода шлифования: для деталей со сверхглубокими отверстиями используйте стратегию сегментированного шлифования, при этом длина каждого сегмента контролируется на уровне 50–80 мм. Действуйте постепенно и своевременно очищайте остатки шлифовки, чтобы избежать накопления примесей и появления царапин на обработанной поверхности; контролировать давление помола на уровне 0,1-0,3МПа, используя возвратно-поступательные равномерные движения для обеспечения равномерности помола;

(C) Очистка после шлифования: Сразу после шлифования используйте безводный этанол для ультразвуковой очистки, чтобы тщательно удалить остатки шлифовальной пасты и предотвратить затвердевание пасты и ухудшение качества поверхности. (III) Электрохимическая полировка: процесс массового производства сложных конструктивных деталей.

Электрохимическая полировка основана на электролитических реакциях растворения выступающих частей на поверхности деталей, обеспечивая быстрое получение зеркальной поверхности с шероховатостью поверхности Ra = 0,1-0,4 мкм. Он также повышает коррозионную стойкость поверхности детали и подходит для массового производства прецизионных деталей стальных труб со сложной внутренней структурой. Эффективность его обработки значительно выше, чем при механической полировке. Ключевые моменты процесса:

(A) Подготовка и контроль электролита: используйте составной электролит фосфорной кислоты и серной кислоты (60–70% фосфорной кислоты, 20–30% серной кислоты), контролируйте температуру 50–70 ℃, плотность тока 10–20 А/дм² и время полировки 3–5 минут. Регулярно контролируйте концентрацию электролита и пополняйте компоненты по мере необходимости, чтобы избежать неравномерной полировки из-за дисбаланса концентрации.

(B) Укрепление предварительной обработки: перед полировкой тщательно обезжирьте детали, чтобы на поверхности не было масла; может произойти неравномерная электролитическая реакция, приводящая к таким дефектам, как локальное потемнение и пятна.

(C) Защита после обработки: сразу после полировки тщательно промойте чистой водой, затем погрузите в 5–8% раствор азотной кислоты для пассивационной обработки на 5–10 минут, чтобы улучшить стойкость поверхности к окислению. Наконец, высушите и запечатайте для хранения, чтобы предотвратить вторичное окисление. Обратите внимание, что этот процесс следует использовать с осторожностью для прецизионных деталей труб из нержавеющей стали, чтобы избежать межкристаллитной коррозии.

(iv) Механическая полировка: процесс мелкосерийной обработки деталей с мелкими отверстиями и внешней поверхностью.

Механическая полировка удобна в эксплуатации и имеет низкие затраты на модификацию оборудования. Он подходит для мелкосерийного производства деталей из неглубоких и прецизионных стальных труб с внешними поверхностями. Утончение поверхности достигается за счет трения между полировальным инструментом и деталью. Точность полировки можно гибко регулировать в соответствии с требованиями, адаптируясь к различным сценариям мелкосерийной обработки.

Ключевые моменты процесса:

(A) Выбор инструмента и материалов: на этапе грубой полировки используйте желтый воск с шерстяным кругом, чтобы удалить следы порезов на поверхности, уменьшив шероховатость поверхности до Ra≤1,6 мкм; на этапе тонкой полировки перейдите на белый воск и полировочную ткань из микрофибры, чтобы еще больше улучшить гладкость до тех пор, пока не будут выполнены требования дизайна.

(B) Контроль параметров: установите скорость полировки на 1500-2500 об/мин и равномерно контролируйте давление руки на уровне 0,05-0,1 МПа, чтобы избежать чрезмерного местного давления, приводящего к перегреву, окислению или деформации поверхности. Одновременно держите полировальный инструмент параллельно поверхности детали, чтобы предотвратить чрезмерную полировку в определенных областях.

(В) Адаптация и регулировка: При обработке тонкостенных деталей уменьшите скорость полировки (1500-2000 об/мин) и уменьшите давление руки. При обработке труб из высокопрочной стали скорость можно соответствующим образом увеличить, чтобы сократить время полировки.

В-третьих, каковы контроль качества и меры предосторожности при полировке прецизионных стальных труб и фитингов?

Для процесса полировки необходимо создать систему полного контроля качества, чтобы точно контролировать точность размеров, состояние поверхности и параметры процесса. В то же время необходимо избегать проблем совместимости материалов, чтобы обеспечить стабильные и надежные результаты полировки и предотвратить дефекты качества.

(I) Контроль размеров и состояния поверхности.

Припуск на полировку строго контролируется в пределах 0,01-0,03 мм. Чрезмерная полировка может легко привести к отклонениям размеров, таким как уменьшение диаметра отверстия и неравномерная толщина стенок. При серийной обработке образцы отбираются каждые 10-15 штук для проверки. Прибор для измерения шероховатости используется для точного измерения шероховатости поверхности, а координатно-измерительная машина используется для проверки размеров сердцевины, таких как диаметр отверстия и округлость, чтобы обеспечить соответствие проектным требованиям. Состояние полировальных инструментов регулярно проверяется. Хонинговальные бруски заменяются немедленно, если износ превышает 0,02 мм. Полировальные ткани и шерстяные круги заменяются незамедлительно в случае повреждения или изнашивания, чтобы предотвратить появление царапин на поверхности и неравномерной полировки из-за износа инструмента.

(II) Контроль окружающей среды и средств массовой информации.

Зона полировки должна содержаться в чистоте, сухости и отсутствии пыли, чтобы предотвратить загрязнение пылью и маслом поверхности детали и полирующего средства. Температура среды обработки поддерживается на уровне 20±2℃, чтобы уменьшить тепловое расширение и сжатие деталей, вызванное разницей температур, что может повлиять на точность полировки. Регулярно меняйте полировальные материалы. Хонинговальный раствор и полировальная паста должны храниться в герметичных емкостях во избежание попадания влаги и загрязнения. Уровень загрязнения хонинговальной суспензии должен поддерживаться ниже уровня NAS 8. Концентрацию и значение pH электролита следует проверять каждые 8–10 часов использования, а также своевременно пополнять и регулировать для обеспечения стабильной работы среды.

(III) Совместимость материалов и эксплуатационные ограничения.

Различные материалы прецизионных стальных труб требуют разных процессов полировки: высокопрочные стальные трубы (твердость > 260HB) требуют закалки и размягчения перед полировкой, чтобы уменьшить сложность полировки и износ инструмента; избегайте электрохимической полировки деталей из нержавеющей стали и отдавайте предпочтение шлифовке или механической полировке для предотвращения поверхностной коррозии; тонкостенные стальные трубы (толщина стенки ≤ 2 мм) должны отдавать предпочтение шлифовке или бережной механической полировке, строго контролируя давление и скорость полировки, чтобы избежать риска деформации. Во время работы не оставляйте полировальные инструменты в одном и том же положении в течение длительного времени, чтобы предотвратить локальный перегрев, окисление и изменение цвета поверхности; после полировки немедленно очистите, высушите и загерметизируйте, чтобы избежать вторичного загрязнения и окисления.

В-четвертых, какова ценность применения и направления оптимизации технологии полировки прецизионной стальной трубопроводной арматуры?

Научная и разумная обработка полировки может не только значительно улучшить качество поверхности деталей прецизионных стальных труб, но также повысить износостойкость поверхности, коррозионную стойкость и характеристики уплотнения, эффективно продлевая срок службы деталей и расширяя сценарии их применения в высокотехнологичном производстве. За счет оптимизации процесса и параметров полировки уровень дефектов поверхности деталей можно контролировать в пределах 0,5%, одновременно повышая эффективность полировки более чем на 20%, обеспечивая баланс между качеством и экономичностью.

В будущем, поскольку высокотехнологичное производство по-прежнему будет требовать от деталей более высокого качества поверхности, процессы полировки можно будет оптимизировать с точки зрения интеллекта и точности: сочетание технологии онлайн-мониторинга для обнаружения шероховатости поверхности и изменений размеров в режиме реального времени во время полировки, обеспечивая автоматическую настройку параметров полировки; разработка специализированных полировальных средств и инструментов, а также индивидуализация решений для полировки прецизионных деталей стальных труб из специальных материалов и сложной структуры; интеграция концепций экологически чистого производства, выбор экологически чистых полировальных материалов, сокращение выбросов отработанных жидкостей и остатков, а также достижение высокоэффективной, экологически чистой и точной модернизации процесса полировки.