兼具光學(xué)和美學(xué)的鋁反光杯加工案例分析
韋克幫助客戶加工兼具功能性(光學(xué)表面)和美觀性的車燈反光杯。
項目概覽
信息 | |
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行業(yè) | 汽車行業(yè) |
產(chǎn)品 | 鋁反光杯 |
挑戰(zhàn) | 復(fù)雜的光學(xué)細(xì)節(jié),加工精度±0.05mm,表面粗糙度Ra 0.05μm |
工藝 | CNC 銑削 |
材料 | 7075鋁 |
表面處理 | 真空鍍,鏡面拋光 |
數(shù)量 | 6件 |
交貨時間 | 12個工作日 |
項目背景
這次的客戶來自一家專注于開發(fā)汽車零部件的公司。他們打算制作一些用于光學(xué)測試的車燈反光杯組件,這些組件將用于剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、停車燈和霧燈。作為長期合作伙伴,韋克憑借豐富的制造經(jīng)驗,能夠為我們客戶的車燈光學(xué)組件項目提供可靠加工服務(wù)支持。
加工鋁反光杯的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是什么?
在汽車行業(yè),加工鋁反光杯是車燈樣件制作中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。這對加工制造商的經(jīng)驗和能力提出了很高的要求,因為反光杯既需要功能性(光學(xué)作用),又需要美觀性。
產(chǎn)品設(shè)計師特別希望韋克充能分關(guān)注他們所關(guān)心的小細(xì)節(jié)–細(xì)齒形狀的光學(xué)細(xì)節(jié)。
另一個加工挑戰(zhàn)是鋁反光杯需要盡可能接近 3D 模型進(jìn)行加工,不能留下較大的圓角,并且掃描表面的加工精度要達(dá)到±0.05mm。同時,最終的零件還需要進(jìn)行鏡面拋光,以達(dá)到0.05um的表面光潔度。
反光杯結(jié)構(gòu)分析
在仔細(xì)分析客戶發(fā)送的 CAD 文件后,韋克首先關(guān)注的是設(shè)計中的光學(xué)表面,這是設(shè)計中最重要的部分,因為它承擔(dān)了光學(xué)性能測試的角色。整個光學(xué)表面由許多小的光學(xué)表面組成,這些小的光學(xué)表面是通過計算相應(yīng)的表面方程得出的。同時,這些小的光學(xué)表面能夠離散光源以實現(xiàn)光學(xué)效果。因此,這是整個項目的關(guān)鍵。
另一個引起我們注意的是反光杯背面的小孔。這些孔將用于將反光杯放置在車燈的適當(dāng)位置,以測試反射角度。因此,在加工過程中,我們需要關(guān)注這些孔的尺寸及其之間的距離。因此,除了保證加工精度外,我們還需要對最終零件進(jìn)行試裝。
韋克如何完成反光杯的加工過程?
在分析了項目的挑戰(zhàn)和加工細(xì)節(jié)后,這里我們將從材料選擇、加工方案、后處理和試裝等方面闡述反光杯的加工過程。
1.確定最終材料
常用于汽車照明部件手板制作的鋁合金有很多種,如5052、6061和7075鋁合金。 對于本項目的反光杯,由于需要鏡面光澤表面,我們建議選擇航空鋁7075作為加工材料,主要基于以下兩點考慮:
- 用7075鋁加工微細(xì)圖案時,尺寸變形較小;
- 7075鋁更適合拋光,可以達(dá)到鏡面光潔度。
2.高精度加工工藝
在本項目中,我們使用5軸高速機(jī)床加工反光杯組件。5軸加工中心的高精度更適合光學(xué)特征的微銑削。為了達(dá)到最佳表面質(zhì)量,光學(xué)表面的加工采用了粗加工–中粗加工–精加工–細(xì)加工的多階段操作進(jìn)行加工。 此外,該過程使用直徑小于5mm的球頭刀具,最終精加工使用最小半徑為0.15mm的刀具。
最后,反光杯部件的光學(xué)表面被銑削到接近CAD模型的半徑,而整個加工過程花費了近百小時。
3. 精細(xì)表面處理
由于客戶需要對反光杯部件進(jìn)行真空鍍膜,韋克需要將部件鏡面拋光到最終表面粗糙度為Ra0.025-0.05μm。由于該反光杯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,只能使用手工拋光以保持光學(xué)細(xì)節(jié)。這就要求我們的手工拋光團(tuán)隊必須在盡量不接觸細(xì)齒結(jié)構(gòu)的情況下完成拋光過程。
在加工和拋光之后,我們對光學(xué)表面進(jìn)行了兩次3D掃描和粗糙度測量。結(jié)果顯示,CNC加工完成后的表面粗糙度為Ra0.2μm,手工拋光后的表面粗糙度在Ra0.05μm以內(nèi)。所有工序的精度公差控制在0.05mm以內(nèi),滿足了客戶的加工要求。
4. 確保試裝
由于反光杯是拆解加工的,并且需要評估光學(xué)表面與PCB安裝表面之間的最佳配合度,我們在交付前為客戶成功地進(jìn)行了試裝,以更好地滿足使用要求。
反饋
客戶收到鋁反光杯并完成測試組裝后,對產(chǎn)品效果非常滿意。同時,韋克的專業(yè)服務(wù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管控進(jìn)一步增強(qiáng)了他們將產(chǎn)品推向市場的信心,并促成了雙方良好的合作關(guān)系。
如果您的項目也需要專業(yè)的CNC鋁件加工服務(wù)和嚴(yán)格的質(zhì)量管控,歡迎隨時聯(lián)系韋克。我們將竭誠為您提供支持,把您的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的產(chǎn)品。