項目介紹

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

Jason是美國一家設(shè)計開發(fā)成像系統(tǒng)的初創(chuàng)企業(yè)的工業(yè)設(shè)計師。最近，他和他的團隊設(shè)計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)制造商來實現(xiàn)他們的設(shè)計并進行小批量生產(chǎn)。

材料選擇及表面處理分析

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

材料選擇

該團隊提出：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的抗腐蝕能。另外，由于外殼的重量占了整個成像系統(tǒng)的大部分，因此他們希望能夠選擇一種輕質(zhì)的，強度高且耐腐蝕性強的金屬作為殼體的材料。

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

如何提高殼體的耐腐蝕性能？

為了進一步提高殼體的耐腐蝕性，韋克建議對殼體的內(nèi)外面進行表面處理。

殼體的外側(cè)（黑色面）可以進行黑色硬質(zhì)陽極氧化處理，硬質(zhì)陽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)表面我們建議進行鉻酸鹽處理。鉻酸鹽處理會生產(chǎn)一層非常薄的保護膜，不僅能增強殼體內(nèi)表面的耐腐蝕性還不會影響裝配。

由于外殼上還有一些螺紋孔，在進行表面處理時需要考慮先將所有孔都遮蓋起來，以保持其功能。Jason對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)的外殼正式進入生產(chǎn)階段。

成像系統(tǒng)外殼加工工藝

首先，我們來分析一下這個殼體的結(jié)構(gòu)，從3D圖上我們可以看出，這個零件是一個多法向，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，這樣才能達到完美的密封。

2.深腔薄壁

這個殼體內(nèi)部需要組裝的零件較多，殼體的體積也比較大，深度達到78.5mm，同時為了進一步減輕殼體的重量，殼體的壁厚設(shè)計僅為1.5mm。

在加工此類深腔、薄壁的殼體時，非常容易出現(xiàn)彈刀以及變形的情況，彈刀會導(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，減少彈刀和震刀次數(shù)，同時要降低切削速度，對于刀具的路徑進行不斷地調(diào)整和測試，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)備在進行船體安全檢測時，需要非常精準(zhǔn)地固定在裝置上，因此對殼體底部的兩個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，都需要達到±0.025mm。為了達到這兩個要求，加工種需要仔細(xì)精銑這兩個螺紋孔，以確保裝配的準(zhǔn)確性。

反饋和未來計劃

在整個項目的進展中，韋克非常感謝客戶的理解和積極配合。客戶在郵件中反饋：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，讓我們能夠成功驗證我們的設(shè)計。韋克將是我們現(xiàn)在和未來的完美合作伙伴！