金属加工机械制造业关键技术分析——超精密加工技术

１．技术概要机械制造技术在提高精度方面，从精密加工发展到超精密加工，其精度从微米级提高到亚微米级，乃至纳米级。就目前的加工技术而言，超精密加工技术是为了获得零件加工的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度均优于亚微米级的综合技术措施，并向纳米级加工发展。纳米级加工是指零件加工的尺寸精度、形状精度和表面粗糙均为纳米级（＜１０nm，即＜０．０１μm）。超精密加工主要包括超精密切削（车、铣）、超精密磨削、超精密研磨（机械研磨、机械化学研磨、研抛、非接触式浮动研磨、弹性发射加工等）以及超精密特种加工（电子束、离子…     

超精密切削加工用的金刚石刀具

超精密切削加工技术是适应尖端技术的需要,而于60年代发展起来的一种机械制造新工艺,它综合了近代的先进技术和工艺,在20多年内,使机械加工精度提高了1～2个数量级,从50年代末的微米级提高到今天的几十毫微米级(即从微米提高到0.01微米)。美国Pneumo Precision公司研制的超精密金刚石切削加工机床,可加工最大外径为350mm,最大端面尺寸为560mm,采用空气轴承的主轴转速最高达     

超精密切削加工技术的现状与发展

超精密加工技术是六十年代初期,随着航空、航天及计算机特别是军事工程的不断发展而逐步形成的。现代工业产品对零件精度要求极高,有的已达到微米或亚微米级,只能依靠超精密加工技术来实现。超精密切削加工是超精密加工技术的一个重要分支,它     

光学零件超精密加工达到纳米级精度

日本FANUC公司以生产NC系统闻名于世。它在光学码盘部件中使用了高精度的光学零件。为使这些零件达到高精度加工,最近研究开发了ROBO nano Ui型超精密复合微细加工机,对光学零件超精密加工能达到纳米级(10~(-9)m)精度。它与ROBOSHOTα-50i AP型电     

现代超精密加工机床的发展及对策

随着现代科技的发展应用,对零件的加工精度要求也从微米级提升到亚微米级、纳米级。超精密加工技术是实现这一目标的重要途径,其发展程度体现了一个国家制造技术的发展水平。超精密加工方法主要有传统的切削、磨削加工方法,还有利用声、光、电等能源对料进行加工和处理的方法,以及综合了多种加工方法的复合加工方法,目前,占主要地位的仍是传统的加工万法。     

微细游离磨粒借助流体动压力实现的超精密加工技术

精密加工是先进制造方法的重要组成部分，利用微细游离磨粒进行陶瓷、玻璃、半导体等光学零件的超精密加工，不仅可获得高的表面质量，微米级的形状精度和纳米级表面粗糙度值，而且还可得到无加工变质层超精密加工表面。这里主要论述了流体动压力实现的条件及动压浮起平面研磨、浮动抛光、弹性发射加工以及砂轮约束磨粒喷射加工等微细磨粒借助于流体动压力实现超精密加工技术。     

高精密微细切削加工机床的研制

微细切削技术的发展离不开微小型化机床设计和制造技术的发展,然而微细切削加工的高精度对微细切削机床的性能和设计提出了更高的要求。因此,针对微细切削机床设计和研制的特点,自主研发了一台微小型切削加工机床,该机床可应用于微细车削、刨削、飞切等加工方式。其设计理念是,利用大理石气浮导轨结合精密直线电机技术,提高机床的精度和加工稳定性。     

加强我国精密、超精密加工技术的研究与发展

精密、超精密加工技术在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用。并且随着科学技术的发展,机械加工所能达到的精度也有很大的提高。因此,精密、超精密加工的概念范围也在发生变化。现在国内外文献中谈论的精密、超精密加工,几乎都是指微米级(形状尺寸误差为3～0.3μm,表面粗糙度为 Ra 0.3～0.03μm)、亚微米级(精度为0.3～0.03μm,粗糙度为 Ra 0.03～0.005μm)和纳米级(误差小于0.03μm,粗糙度值小于 Ra 0.005μm)精度的加工。人们常把微米级精度加工称为精密加工,而亚微级和纳米级精度加工则称为超精密加工。为了…     

AM60镁合金超精密车削残余应力的有限元分析

为改善AM60镁合金精密零件加工工艺方法,对镁合金精密零件的超精密加工进行微米级仿真研究。采用解析和有限元仿真法,利用Advant Edge软件进行车削加工模拟,得到刀具参数和切削参数对已加工表面残余应力的影响规律,并建立加工材料残余应力经验模型。结果表明:切削力对残余应力的产生起主导作用,随着切削参数的改变,切削温度变化不明显,对残余应力的影响较小。仿真结果满足制造精度要求,为提高镁合金精密工件的质量和性能打下了理论基础。     

国内外超精密加工技术与机床的发展状况

1 前言 超精密加工是指亚微米级和纳米级精度的加工.超精密加工主要包括3个领域:(1)超精密切削加工,如金刚石刀具的超精密切削,各种镜面及激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工.     

微细切削用微机床的研究现状及发展趋势

微细切削技术是精密超精密制造技术的研究热点之一,对不同材料的复杂三维微小零件加工具有独特优势。微细切削机床作为微细切削技术的重要组成部分,已呈现出微小化的发展趋势,是当今微加工装备研究与开发的重点。系统总结微细切削用微机床中床身、微主轴单元、进给工作台、微切削刀具、数控系统、监测系统等的研究现状;分析微机床中亟待解决的主机结构微小化、微主轴的高速高精度回转、工作台的高精度快响应进给、微切削刀具结构与性能、数控系统的开放性与高精度插补、加工过程的可视化监测以及整机性能研究等关键技术问题,提出解决上述问题的可能性对策;预测微细切削用微机床的发展趋势。     

超精密加工技术

超精密加工是从1960年开始发展起来的一项新技术。所谓超精密加工是指加工精度达到0.1～0.01微米的加工。 由图1可以看出,在19世纪下半叶,加工精度为1毫米级;进入20世纪,能可靠地达到10微米级,从而使零件有严格互换要求的军火工业得到迅速发展。现在,由于超精密加工的应用,不但提高了机床的性能和可靠性,而且保证一些新技术的实现(例如超大规模集成电路)。因此,随着加工技术的发展,过去作为超精密加工的技术,现在已是被作为精密加工技术而应用于成批生产。要想将超精密加工技术成批用于生产,就得研制一种适应这一工艺特点的特殊机床。在没有…     

超微细切削加工质量影响因素及对策

精细切削加工主要是指对零件尺寸在1mm以下、加工精度为0．01—0．001mm的微细尺寸零件的加工;微细切削加工是指对尺寸在1μm以下的微细零件的加工;超微细切削加工是指对微细度为1nm以下的零件进行的加工。     

脉冲电解加工技术在精微加工领域中的新发展

介绍了高频、窄脉冲成形加工技术新的研究成果，考察了国外微细加工技术的新发展状况，结果表明：精密窄脉冲电解加工近年来向提高频率、缩短脉宽方向发展；大电流、高频、窄脉冲电流源加工精密复杂型腔、型面的新工艺及新电源已投入模具、叶片的试生产中，显示出良好的技术经济效果，成形精度可达0．05mm；近期国外又发展了数百兆赫、数百纳秒级微小电流加工数十微米级零件的微细加工技术，开拓了电解加工用于微细加工的新领域，显示了脉冲电解加工巨大的发展潜势。试验研究表明，随着频率的提高、脉宽的变窄，引起阳极集中蚀除能力进一步加强，加工间隙进一步缩小，最终导致加工精度相应提高。所研制的1000A、20kHz矩形波电流源的脉冲前沿上升时间迭微秒级，快速短路保护时间仅为数十微秒级。     

超精密微机械制造技术研究及进展

随着航空航天，国防工业，电子产业，现代医学和生物工程技术的快速发展，对于三维微小零件的精度（其尺寸在微米到毫米级）迫切需求。本文对内涵的整理和叙述，对超精密微机械制造技术国内外的研究现状和发展趋势，并对未来的超精密微机械制造技术的发展趋势进行了总结，为先进制造技术领域的研究和规划我们的未来发展方向。     

浅谈超精加工

<正> 过去,一般在机械工业中将达到微米级精度的加工称为精密加工。从五十年代末由微米级提高到了目前的10纳米级(即0.01微米)而进入了超精加工的新时代。在工业发达国家,如美国、日本及西欧等国,为了制造极高精度的零件,从六十年代以来,不少企业和科研单位都对超精密加工技术作出了重大贡献。如日立公司中心科研实验室制成了一台超精平面磨床,其最后精加工的表面光洁度可达0.02微米、平行度达0.3微米,     

影响单点金刚石切削表面质量的因素

单点金刚石切削(single point diamond turning,简称SPDT)是一种使用纳米金刚石刀具进行加工的生产过程。而纳米单晶金刚石刀具具有刃口锋利、可反复成形和耐磨性高等特点。该方法能够使微米至亚微米级制造组件的形状精度和表面粗糙度控制在纳米级的范围内。单点金刚石切削优异的表面成形质量和面形精度,使该技术被广泛地应用于制造各种精密机械和光学部件,如注射成型塑料镜头和扫描反射镜。虽然单点金刚石切削满足了很多高精密零件的制造需求,但目前所了解的影响因素和表面生成的机制仍不完善,在生产中有很多因素会影响到单点金刚石的表面质量和面形精度,如主轴转速、进给速度和切削深度等,本文对此进行了分析。     

微细加工技术

微细加工原指加工尺度约在微米级范围的加工方法。在微机械研究领域中,微细加工是微米级精细加工、亚微米级微细加工、纳米级微细加工的通称。广义上的微细加工,其方式十分丰富,几乎涉及现代特种加工、高能束加工等方式。而微机械制造过程又往往是多种加工方式的组合。 从基本加工类型看,微细加工可大致分四类：分离加工;接合加工;变形加工;材料处理或改性和热处理或表面改性等。微细加工技术曾广泛用于大规模集成电路的加工制作,正是借助于微细加工技术才使得众多的微电子器件及相关技术和产业蓬勃兴起。目前微细加工技术已逐渐被…     

微机控制电致伸缩陶瓷微位移器的设计

一、引言随着近代科学技术的迅速发展,对零件机械加工精度的要求也越来越高。在精密加工的基础上,出现了0.1～0.01微米级的超精密加工技术。然而,高质鞋的微位移器是     

微细加工技术

微细加工原指加工尺度约在微米级范围的加工方法。在微机械研究领域中，微细加工是微米级精细加工、亚微米级微细加工、纳米级微细加工的通称。广义上的微细加工，其方式十分丰富，几乎涉及现代特种加工、高能束加工等方式。而微机械制造过程又往往是多种加工方式的组合． 从基本加工类型看，微细加工可大致分四类：分离加工；接合加工；变形加工；材料处理或改性和热处理或表面改性等．微细加工技术曾广泛用于大规模集成电路的加工制作，正是借助于微细加工技术才使得众多的微电子器件及相关技术和产业蓬勃兴起． 目前微细加工技术已逐渐被…