項(xiàng)目介紹

海洋航行時(shí)，導(dǎo)航安全監(jiān)測(cè)是必不可少的。然而，尤其在夜晚或惡劣天氣下，安全監(jiān)測(cè)變得極為困難。即使是專業(yè)航海員也難以及時(shí)準(zhǔn)確地判斷潛在的危險(xiǎn)。紅外熱成像系統(tǒng)的應(yīng)用，使船員能夠迅速識(shí)別導(dǎo)航設(shè)施、航標(biāo)、漂浮物等，從而有效預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)，確保航行安全。

Jason是美國(guó)一家設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成像系統(tǒng)的初創(chuàng)企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)師。最近，他和他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一款定制的海洋熱成像系統(tǒng)外殼，并希望找到一家專業(yè)制造商來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的設(shè)計(jì)并進(jìn)行小批量生產(chǎn)。

材料選擇及表面處理分析

Jason的團(tuán)隊(duì)提到，他們已經(jīng)完成了該海洋船舶成像系統(tǒng)外殼的設(shè)計(jì)，但在如何更好地將設(shè)計(jì)與加工可行性結(jié)合方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。在這方面，韋克不僅能夠提供專業(yè)的建議，還能通過(guò)豐富的加工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持，幫助優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保產(chǎn)品在實(shí)際制造中達(dá)到高質(zhì)量的要求。

材料選擇

該團(tuán)隊(duì)提出：此裝置是要在船上使用，但海上氣候潮濕，因此外殼需要有很強(qiáng)的抗腐蝕能。另外，由于外殼的重量占了整個(gè)成像系統(tǒng)的大部分，因此他們希望能夠選擇一種輕質(zhì)的，強(qiáng)度高且耐腐蝕性強(qiáng)的金屬作為殼體的材料。

韋克針對(duì)客戶的需求，推薦客戶使用AL6061-T6作為殼體的材料。AL6061-T6材質(zhì)重量較輕，材料強(qiáng)度較高，且有良好的抗腐蝕性，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器裝置的外殼加工，也是這款遠(yuǎn)洋航行成像系統(tǒng)殼體的不錯(cuò)選擇。

如何提高殼體的耐腐蝕性能？

為了進(jìn)一步提高殼體的耐腐蝕性，韋克建議對(duì)殼體的內(nèi)外面進(jìn)行表面處理。

殼體的外側(cè)（黑色面）可以進(jìn)行黑色硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化能夠很好地提高鋁件的耐腐蝕性，并且還能得到完美的外觀面。

內(nèi)表面是裝配面（紅色面），為了不影響裝配效果，內(nèi)表面我們建議進(jìn)行鉻酸鹽處理。鉻酸鹽處理會(huì)生產(chǎn)一層非常薄的保護(hù)膜，不僅能增強(qiáng)殼體內(nèi)表面的耐腐蝕性還不會(huì)影響裝配。

由于外殼上還有一些螺紋孔，在進(jìn)行表面處理時(shí)需要考慮先將所有孔都遮蓋起來(lái)，以保持其功能。Jason對(duì)韋克提出的加工解決方案感到非常滿意。由此，這款定制化的遠(yuǎn)洋船舶航行紅外線成像系統(tǒng)的外殼正式進(jìn)入生產(chǎn)階段。

成像系統(tǒng)外殼加工工藝

首先，我們來(lái)分析一下這個(gè)殼體的結(jié)構(gòu)，從3D圖上我們可以看出，這個(gè)零件是一個(gè)多法向，腔體較深的殼體，而且裝配要求嚴(yán)格。

如果采用3軸數(shù)控銑加工零件，需要多次裝夾才能完成不同方向的加工，這會(huì)導(dǎo)致誤差累積。為了保證精度和提高加工效率，韋克最終決定采用五軸數(shù)控銑加工來(lái)生產(chǎn)。此工序只需一次裝夾即可加工零件不同方向的表面，從而避免多次裝夾，提高殼體的加工精度和效率。

加工要點(diǎn)及其解決方案

1.重要裝配面

下圖中的紅色面是重要裝配面，為了確保精確的裝配。紅色面的表面粗糙度需要達(dá)到Ra1.6μm，需要采用精銑的方式加工。

另外，由于該裝配面需要密封，所以設(shè)計(jì)了密封槽（綠色面），為了保證密封，密封槽也需要精密銑削，銑削完成后在槽內(nèi)安裝密封硅膠圈，這樣才能達(dá)到完美的密封。

2.深腔薄壁

這個(gè)殼體內(nèi)部需要組裝的零件較多，殼體的體積也比較大，深度達(dá)到78.5mm，同時(shí)為了進(jìn)一步減輕殼體的重量，殼體的壁厚設(shè)計(jì)僅為1.5mm。

在加工此類深腔、薄壁的殼體時(shí)，非常容易出現(xiàn)彈刀以及變形的情況，彈刀會(huì)導(dǎo)致殼體出現(xiàn)破壁。想要避免這一情況的出現(xiàn)，加工前，我們需要先給零件消除應(yīng)力，減少?gòu)椀逗驼鸬洞螖?shù)，同時(shí)要降低切削速度，對(duì)于刀具的路徑進(jìn)行不斷地調(diào)整和測(cè)試，最終確定合適的加工路徑。

3.螺紋精度要求高的孔距

這款成像系統(tǒng)設(shè)備在進(jìn)行船體安全檢測(cè)時(shí)，需要非常精準(zhǔn)地固定在裝置上，因此對(duì)殼體底部的兩個(gè)螺紋孔之間的距離以及螺紋孔與底面的距離精度要求非常高，都需要達(dá)到±0.025mm。為了達(dá)到這兩個(gè)要求，加工種需要仔細(xì)精銑這兩個(gè)螺紋孔，以確保裝配的準(zhǔn)確性。

反饋和未來(lái)計(jì)劃

在整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展中，韋克非常感謝客戶的理解和積極配合?？蛻粼卩]件中反饋：這是我們第一次與韋克合作，這是一次愉快的經(jīng)歷。韋克是一家非常專業(yè)的CNC 加工制造商，在加工可行性方面給了我們很多建議，讓我們能夠成功驗(yàn)證我們的設(shè)計(jì)。韋克將是我們現(xiàn)在和未來(lái)的完美合作伙伴！