兼具光學和美學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) | 復雜的光學細節(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測試的車燈反光杯組件,這些組件將用于剎車燈、轉向燈、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組件項目提供可靠加工服務支持。
加工鋁反光杯的關鍵挑戰(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(光學作用),又需要美觀性。
產(chǎn)品設計師特別希望韋克充能分關注他們所關心的小細節(jié)–細齒形狀的光學細節(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到±0.05mm。同時,最終的零件還需要進行鏡面拋光,以達到0.05um的表面光潔度。
反光杯結構分析
在仔細分析客戶發(fā)送的 CAD 文件后,韋克首先關注的是設計中的光學表面,這是設計中最重要的部分,因為它承擔了光學性能測試的角色。整個光學表面由許多小的光學表面組成,這些小的光學表面是通過計算相應的表面方程得出的。同時,這些小的光學表面能夠離散光源以實現(xiàn)光學效果。因此,這是整個項目的關鍵。
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位置,以測試反射角度。因此,在加工過程中,我們需要關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鋁加工微細圖案時,尺寸變形較??;
- 7075鋁更適合拋光,可以達到鏡面光潔度。
2.高精度加工工藝
在本項目中,我們使用5軸高速機床加工反光杯組件。5軸加工中心的高精度更適合光學特征的微銑削。為了達到最佳表面質量,光學表面的加工采用了粗加工–中粗加工–精加工–細加工的多階段操作進行加工。 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. 精細表面處理
由于客戶需要對反光杯部件進行真空鍍膜,韋克需要將部件鏡面拋光到最終表面粗糙度為Ra0.025-0.05μm。由于該反光杯的結構復雜,只能使用手工拋光以保持光學細節(jié)。這就要求我們的手工拋光團隊必須在盡量不接觸細齒結構的情況下完成拋光過程。
在加工和拋光之后,我們對光學表面進行了兩次3D掃描和粗糙度測量。結果顯示,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。所有工序的精度公差控制在0.05mm以內,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)服務和嚴謹?shù)馁|量管控進一步增強了他們將產(chǎn)品推向市場的信心,并促成了雙方良好的合作關系。
如果您的項目也需要專業(yè)的CNC鋁件加工服務和嚴格的質量管控,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)意轉化為高品質的產(chǎn)品。