ZYGO 與精密機械的 “關鍵面”
ZYGO與精密機械的“關鍵面”
在精密制造過程中,總有一些“關鍵面”,其表面工藝和質(zhì)量需要 “悉心研究,小心控制”。這些關鍵面的加工質(zhì)量,對整個系統(tǒng)性能有至關重要的影響。
ZYGO白光干涉輪廓儀,基于光學干涉原理,能以非接觸的方式,無損檢測精密機械加工表面;檢測結(jié)果以3D數(shù)據(jù)地圖的方式顯示,直觀地展示了表面紋理特征。
在精密機械制造領域,以下典型 “關鍵面” 表面紋理,就是用ZYGO白光干涉輪廓儀測量的:
· 靜音齒輪 接觸面
· 高壓共軌 油泵油嘴 密封面
· 發(fā)動機缸孔 珩磨網(wǎng)紋
· 發(fā)動機氣門導管 接觸面
· 人工關節(jié)
應用一:靜音齒輪接觸面
當今對于乘用車,盡量減少座艙噪音,是駕駛和乘坐舒適度的一個重要指標。
發(fā)動機的齒輪傳動系統(tǒng),是座艙噪聲的主要來源之一。傳動齒輪接觸面上,微小的中頻波紋度面形誤差,對于控制噪聲很重要。
ZYGO公司與汽車制造廠商合作,將白光干涉輪廓儀直接嵌入生產(chǎn)線,在線檢測齒輪接觸面的表面紋理;對傳動系統(tǒng)降噪,提供了有力的計量數(shù)據(jù)支持。
應用二:高壓共軌 油泵油嘴 密封面
柴油發(fā)動機的“核心”是燃油噴射系統(tǒng)。普通柴油機供油壓力,隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化,難以達到各種轉(zhuǎn)速下的*佳供油量?,F(xiàn)代柴油機采用了“共軌”技術,高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關,大幅度減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的波動,因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機的缺陷。
共軌系統(tǒng)中電控噴油器中的壓力比傳統(tǒng)柴油機要高出3倍,*高能達到200MPa(而傳統(tǒng)柴油機噴油壓力在60—70 MPa)。
為了應對如此高壓,做到精準噴射,共軌噴油器的承壓密封面,有著極其嚴格的面形,粗糙度,平行度或尺寸要求。
ZYGO公司白光輪廓儀,配合ZYGO獨有的大視場范圍低倍率,長工作距離物鏡,能自動化計量檢測關鍵密封面平面度,粗糙度關鍵指標,對質(zhì)量工藝控制起到了關鍵作用。
應用三:發(fā)動機缸孔 珩磨網(wǎng)紋
現(xiàn)代先進發(fā)動機制造,都在缸孔內(nèi)壁上,采用了平臺珩磨工藝,可以在缸孔表面形成一種獨特的微觀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)既具有傳統(tǒng)的儲油溝痕,還能形成有一定面積的"微小支撐平臺"。
在往活塞復運動中,潤滑油可以進入這些細小溝痕,形成良好的微觀儲油空間,幫助在缸孔表面形成良好的油膜,降低缸孔表面與活塞的摩擦。
ZYGO白光干涉輪廓儀,基于光學干涉原理,能以非接觸的方式檢測缸孔側(cè)壁表面,以3D數(shù)據(jù)地圖的方式直觀的展示了網(wǎng)紋珩磨工藝的關鍵參數(shù),支撐面積大小分布以及珩磨網(wǎng)紋的夾角。
這些交叉圖形的角度和深度對防止活塞卡死和燃燒室內(nèi)的正確操作起著重要作用。
應用四:氣門導管“關鍵面”紋理
氣門管是發(fā)動機氣門的導向裝置,保證氣門做往復直線運動時,氣門與氣門座圈能正確貼合,并將氣門桿的熱量傳給氣缸蓋。
氣門導管的工作溫度較高,約200℃。氣門桿在導管中往復運動也會產(chǎn)生磨損。它關鍵接觸面的表面紋理比較特殊,即需要保持一定孔隙度,以保持適當?shù)臐櫥?;同時又要保證與氣門桿可靠接觸。
ZYGO白光干涉輪廓儀,可用于氣門導管“特殊關鍵”接觸面的表面紋理測量。
應用五:人工關節(jié)
數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,40歲以上的成年人,患有骨質(zhì)退化的比例接近90%,主要表現(xiàn)為髖關節(jié)和肩關節(jié)等部位的關節(jié)損傷。關節(jié)軟骨損傷在必要時,需要接受人工關節(jié)置換。
人工關節(jié)作為相對人體的植入物,需要用獨特的材料和工藝,以允許適當?shù)墓侨诤稀H斯りP節(jié)某些表面,需要保持一定的粗糙度和紋理,與適應與人體自然骨連接;某些表面,要完成關節(jié)的滑動,則需要保持光滑的表面。
ZYGO白光干涉輪廓儀,用于人工關節(jié)各個關鍵表面的紋理即粗糙度測量控制。