機械制造技術從提高精度與生產(chǎn)率兩個方面同時迅速發(fā)展起來。在提高生產(chǎn)率方面,提高自動化程度是各國致力發(fā)展的方向,近年來,從C N C到C I M S發(fā)展迅速,并且在一定范圍內得到了應用。從提高精度方面,從精密加工發(fā)展到
超精密加工,這也是世界各主要發(fā)達國家致力發(fā)展的方向。其精度從微米到亞微米,乃至納米,其應用范圍日趨廣泛,在高技術領域和軍用工業(yè)以及民用工業(yè)中都有廣泛應用。如
激光核聚變系統(tǒng)、超大規(guī)模集成電路、高密度磁盤、精密雷達、導彈火控系統(tǒng)、慣導級陀螺、精密機床、精密儀器、錄象機磁頭、復印機磁鼓、煤氣灶轉閥等都要采用超精密加工技術。
wR`w@5,d 它與當代一些主要科學技術的發(fā)展有密切的關系,是當代科學發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié),超精密加工技術的發(fā)展促進了機械、液壓、電子、半導體、
光學、傳感器和測量技術以及材料科學的發(fā)展。
My`josJ`Pb i'[n`|c< 1超精密加工技術概述
n#/U@qVgc 超精密加工目前就其質來說是要實現(xiàn)以現(xiàn)有普通精密加工手段還達不到的高精度加工,就其量來說是要加工出亞微米乃至毫微米級的形狀與尺寸賴皮并獲得納米級的表面粗糙度,但究竟多少精度值才算得上超精密加工一段要視零件大小、復雜程度以及是否容易變形等因素而定。
>"2\D|-/ 超精密加工主要包括超精密切削(車、銑) 超精密磨削、超精密研磨
!xJLeQFJI] (機械研磨、機械化學研磨、研拋、非接觸式浮動研磨、彈性發(fā)射加工等)以及超精密特種加工(電子束、離子束以及激光束加工等)。上述各種方法均能加工出普通精密加工所達不到的尺寸精度、形狀精度和表面質量。每種超精密加工方法都是針對不同零件的要求而選擇的。
TZvBcNi HY@kw>I 1.1超精密切削加工
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<iWM= 超精密切削加工的特點是采用金剛石刀具。金剛石刀具與有色金屬親和力小,其硬度、耐磨性以及導熱性都非常優(yōu)越,且能刃磨得非常鋒利(刃口圓弧半徑可小于 ρ0.01 μm,實際應用一般ρ0,05 μm) 可加工出優(yōu)于Ra0.01 μm的表面粗糙度。此外,超精密切削加工還采用了高精度的基礎元部件(如空氣軸承、氣浮導軌等)、高精度的定位檢測元件(如光柵、激光檢測系統(tǒng)等)以及高分辨率的微量進給機構。機床本身采取恒溫、防振以及隔振等措施,還要有防止污染工件的裝置。機床必須安裝在潔凈室內。進行超精密切削加工的零件材料必須質地均勻,沒有缺陷。在這種情況下加工無氧銅,表面粗糙度可達到Ba0.005μm,加工φ800mm的非球面
透鏡,形狀精度可達0.2/μm。超精密加工技術在航空航天、光學及民用等領域的應用十分廣泛(見表1) 并向更高精度等方向發(fā)展(見表2)。
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