精密和超精密加工技术的新进展

精密和超精密加工技术的发展,直接影响尖端技术和国防工业的发展。世界各国都极为重视,投入很大力量进行开发研究,故近年来发展迅速。本文介绍了国内外精密和超精密加工技术各主要领域的最新进展:精密和超精密机床的新发展,超精密切削机理和金刚石刀具的研究,精密镜面磨削和研磨技术的新发展,非球曲面精加工技术的发展以及微型机械制造中的精微加工技术的发展;提出我国应重视精密加工的研究,加大投入,加速提高我国精密和超精密加工技术水平。     

超精密加工技术研究现状及发展趋势

超精密加工是多种技术综合的一种加工技术,是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段。根据当前国内外超精密加工技术的发展状况,对超精密切削、磨削、研磨以及超精密特种加工及复合加工技术进行综述,简单地对超精密加工的发展趋势进行预测。     

精密球研磨加工中振动信号的检测与分析

由于轴承精密球的精度直接影响轴承的运动精度及寿命,利用加速度计传感器、数据采集卡和Lab VIEW,设计了一套测试振动信号的检测设备,对精密球在研磨加工过程中产生的振动信号进行了测试,从时域、频域等多个角度进行了分析论证.分析结果表明,利用精密球体研磨加工中产生的振动信号能有效地监控整个研磨加工过程,并能实时地反映球体研磨的状态和精度.     

精密球体研磨技术的现状与发展方向

精密球是圆度仪、陀螺、轴承和精密测量中的重要元件，并常作为精密测量的基准，在精密设备和精密加工中具有十分重要的地位，在精密球体的制造工艺中，关键技术是最后的精密研磨。介绍了国内外精密球体研磨技术的现状，分析了现有研磨技术的局限性，指出了今后对精密球成球机理系统性研究的一些关键问题。     

超精密加工现状综述

超精密加工是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段.精密光学、机械、电子系统中所用的先进陶瓷或光学玻璃元件通常需要非常高的形状精度和表面精度(如0.1 nm级表面粗糙度)及较小的加工变质层.掌握超精密加工过程中材料去除规律和损伤层特性对提高加工的稳定性与经济性十分重要.对超精密加工中的超精密切削、超精密磨削和超精密研磨抛光技术进行综述,重点介绍各种典型加工方法及其材料去除机理.从加工精度和加工效率角度对上述几类超精密加工方法进行比较,介绍以实现高效精密加工为目的的半固着磨粒加工技术.对超精密加工的发展趋势进行预测.     

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…     

超精密研磨技术及其发展的研究(上)

阐述超精密研磨技术的研磨机理和加工特点,讨论当前国内外研究和开发的几种超精密研磨技术及其发展.最后,介绍精密加工技术的检测设备、仪器.     

石英晶体精密研磨技术的研究

通过实验，着重讨论了石英晶体的研磨机理及研磨速度，研磨压力和磨粒粒径对试件表面质量和研磨效率的影响，并确定了合理的精密研磨参数选用范围，实验采用修正环型环磨机，加工出表面粗糙度Ｒａｍａｘ０．７μｍ的石英晶体表面，为实现石英晶体的超精密抛光准备了必要的条件。     

非球面超精密抛光技术研究现状

非球面应用范围的拓展以及应用精度要求的不断提高对非球面元件的尺寸精度与表面质量提出了更高要求;作为终加工手段,非球面超精密抛光技术也越来越受到世界各国的重视。掌握非球面超精密抛光过程中的材料去除机理以及由此导致的亚表面损伤等特性对提高非球面抛光的精度与效率十分重要。对非球面抛光技术的发展进行回顾,并根据非球面超精密抛光技术的发展脉络,阐述当前主要非球面超精密抛光技术的加工原理及加工实例,随后从亚表面损伤、边缘效应等方面对几种非球面超精密抛光技术进行比较,并以提高抛光精度与效率为目标,对非球面超精密抛光技术的发展趋势进行预测。     

超精密研磨技术及其发展的研究(下)

阐述超精密研磨技术的研磨机理和加工特点,讨论当前国内外研究和开发的几种超精密研磨技术及其发展.最后,介绍精密加工技术的检测设备和仪器.     

超精密加工误差补偿技术研究综述

超精密加工技术是高端制造领域的一项关键技术,当前超精密加工已进入纳米尺度,掌握超精密加工误差控制关键技术、保障并提高数控机床的加工精度,已经成为提高加工制造水平的研究热点。系统总结了超精密加工误差补偿技术研究现状及发展趋势,重点介绍了对超精密加工影响最大的几何误差、力诱导误差、热诱导误差及其补偿方法。在此基础上,深入探讨了超精密加工在几何误差分离,切削力、热诱导误差测量与补偿等方面存在的一系列问题,进一步指出超精密加工误差补偿技术还应关注其向高效、高精,通用化,模块化,智能化及柔性化的发展方向。     

圆柱滚子外圆精密加工技术综述

圆柱滚子外圆精密加工技术作为圆柱滚子制造流程的终加工手段,对保证圆柱滚子的形状精度、尺寸精度、表面质量及其一致性起到关键作用。目前,依据加工原理不同,圆柱滚子加工方法主要分为无心磨削和无心超精研的工业主流传统加工方法,以及定心往复超精研、电化学机械光整、磁流体研磨、双平面方式超精研抛等非传统加工方法。介绍了上述不同加工方法的基本加工原理和研究现状,在加工精度、表面质量、生产效率等方面讨论了各加工方法的优缺点;展望了圆柱滚子外圆精密加工技术未来的发展方向,包括超精密工件和设备、高效自动化生产、高柔性生产、微小型零件、复合工艺、智能装备等。     

研磨轮结构参数对工件加工精度的影响

通过建立研磨轮和工件的相对运动数学模型，得出研磨轮在工件上的切削运动轨迹方程，由此得到超精密平面研磨中，不同结构参数研磨轮的滑移轨迹长度，引入精度系数的概念，用于评价不同结构参数研磨轮对工件的加工效果，采用微粒金刚石研磨轮对单晶硅和压电陶瓷材料进行研磨实验的结果表明，使用设计合理的研磨轮可以提高研磨的加工精度。     

超精密加工技术与直线电动机在超精密加工装备中的应用

超精密加工是多种技术综合的一种加工技术,通过超精密加工能够使被加工零件的形状精度、表面粗糙度和表面完整性达到空前的水平。直线电动机以其独特的优势,在超精密装备中得到更广泛的应用。本文主要针对超精密加工技术与直线电动机在超精密装备中的应用,以及在国内外的发展状况进行了阐述,重点提出了超精密加工技术与直线电动机在加工制造业中应用的明显优势,同时也说明了它们的一些缺点及可行的解决方法。     

陶瓷球研磨精度的在线监控

利用光线示波器和频谱分析仪,对陶瓷球研磨加工过程中磨削力和振动信号进行了测试,从时域和频域两个角度进行分析论证。分析表明:对磨削力和振动信号的监测可以有效地监控整个研磨加工过程,控制加工精度,并能够生产出高精度的陶瓷球,满足使用需求。     

微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计

超声振动钻削属于脉冲式的断续切削。在深孔加工方面具有普通孔加工技术无法比拟的工艺效果。文章介绍了作者基于高频振动切削原理设计的一台超声轴向振动钻削装置的结构。并将该装置用于立式加工中心上对铝、铜等材料进行了切削加工实验。实验结果表明，超声振动加工可提高微细深孔的加工精度和表面质量。这种方法特别适合于软质材料的微细深孔的精密和超精密加工。     

加工精密主轴时顶尖定位精度的精化方法

介绍了加工精密主轴零件时保证顶尖孔定位精度的一般工艺措施 ,提出在外圆终磨时采用球形顶尖定位以及多次修研顶尖孔的定位精度精化方法 ,以提高精密主轴外圆的加工精度。     

SOFTWARE-CONTROLLED SYSTEM OF ULTRA-PRECISION MACHINING AXISYMMETRIC ASPHERIC MIRROR

In order to improve machining accuracy and efficiency, a software-controlled system of ultra-precision machining for axisymmetric aspheric mirror, using techniques of error compensation, remote transmission and modularization, is designed based on industrial PC, Windows 2000 work platform and Visual Basic 6.0. By experiments, this system realizes functions of ultra-precision machining, machining error compensation, remote data transmission and automatic data transformation among first machining, compensation machining and accuracy measurement. The actual application shows that error compensation improves machining accuracy, remote transmission improves machining efficiency while modularization avoids repeated work and improves design efficiency. Therefore, the system has met ultra-precision machining need for aspheric mirror.