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…     

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…     

超精密微小型复合加工机床精度稳定性研究现状

针对超精密微小型复合加工机床的精度时变性和非线性变动问题,综述了超精密机床结构设计、超精密加工精度稳定性、热因素对超精密加工精度影响、结构蠕变引起精度变动4个典型方面的研究状况,提出超精密微小型复合加工机床的精度稳定性主要受到力、热、环境变动所引起的结构亚微米级精度的时空变化,并且这些变化的影响机理、变动规律属于非线性特征,因此,超精密复合加工精度稳定性的实现必须解决这些问题。     

提高精密机床关键部件综合精度的几种方法

随着工业的发展,精密机床关键部件的精度逐步进入了微米级和亚微米级阶段。用一般的设计、装配和制造方法已满足不了要求。如何在制造水平相同的情况下,提高部件的最终装配精度或在保证部件精度要求的前提下,使零件能较经济的制造出来。本文提出几种行之有效的办法供参考。一、元件误差平均效应法 60年代设计精密机床时,常按照运动学设计原理,六点定位,避免超静定,减少干涉的原则进行。轴系设计中,如民主德国OFD厂生产的0.2″圆刻线机,采用了顶尖和短圆柱支承方式。移动导轨中如瑞士Sip公司ZP坐标镗床,采用了V形导轨前后两组滚     

存稿文摘

3.39微米氮氖激光器的研制煤炭部抚顺研究所杜继祥等本文介绍了3.39微米低噪声氦氖激光器,它具有制造容易、放电稳定、耗散功率小,腔内热变化较小等特点;并指出了该激光器的稳定性措施、工艺要点、延长寿命问题、工作特性和低噪声特性等。图2表4,参9。精密双球轴系的加工新天精密光学仪器公司赵德甫本文介绍了两秒级分度头双球轴系的结构,几何精度及其对使用的影响。该轴系的摆动量为0.00035mm,装入60℃锥面后,测量轴系的径向综合跳动量为0.002mm。本文对工艺分析及精加工工艺设计,进行了详细论述。指出     

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     

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.     

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,     

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     

日本超精密车床的专利技术

超精密车床的加工精度已达到超微米级,但是在专利方面却很少有革新性的技术。本文介绍几个近两。三年来日本所公布的比较引人感兴趣的超精密车床方面的专利。 1.机床小型化、’ 图1是为追求机床小型化而发明的一种超精密车床(日本专利特开昭62-54602号)。图1a是该车床结构布局,     

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…     

超精密加工中的修整技术研究

超精密加工精度可以精确到亚微米,加工表面粗糙度可达纳米级。对于传统的加工精度较低、加工质量不高的问题,探讨新型超精密磨削加工中的修整技术——半刚性磨具修整磨削,对其磨削修整装置的工作原理、关键技术进行深入研究。     

光学自由曲面的超精密加工技术及应用

光学自由曲面是指非对称性、不规则、不适合用统一的光学方程式来描述的光学曲面.自由曲面光学元件在光电产品及光通讯产品中的应用日益广泛.采用多轴超精密金刚石机床加工光学自由曲面,可达到亚微米级形状精度和纳米级表面粗糙的高精度水平.文章介绍了光学自由曲面的超精密加工技术及其在光电产品领域的应用,并开发适合几种典型光学自由曲面超精密加工的刀具轨迹自动生成软件.     

静压轴承微量进给机构的探讨和试验

一、前言对用于超精密磨削的高精度磨床,微量进给机构的灵敏度、准确性是影响其磨削工件的精度和表面光洁度的极其重要因素之一。近年来,随着航天、航空、电子、精密仪器等尖端技术的发展,对加工精度的要求越来越高。目前国外外圆磨削不圆度达到0.1微米,光洁度超过了▽14级(R_z0.01微米),正在向不圆度在0.02微米以下,R_z在0.005微米以下的方向发展。如何使砂轮得到精确的微量进给,是实现超精密磨削的一项重要课题。     

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     

数控桌面微纳米磨削加工机床的研制

研制了一台适于微小尺寸零件磨削的(650×650×650)mm三轴微型数控磨床,采用全闭环数控系统,能实现亚微米级加工精度。该机床关键部件采用高速空气静压电主轴、交叉滚柱支撑的高分辨率超精密滑台、永磁直线电机、CCD显微镜以及基于IPC的多轴运动控制卡,结合优化的插补控制策及误差补偿机制,能实现三维复杂形面超精密微细磨削加工的精度要求。     

国内外超精密加工技爿与机床的发展状况

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。（2）超精密磨削和研磨加工,如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。（3）超精密特种加工,如对大规模集成电路芯片图形的电子束、离子束刻蚀加工,线宽可达0．1um。还有对扫描隧道电子显微镜（STM）加工,线宽可达2～5nm。     

超精密加工刀具磨损评估有望装上“透视眼”

正超精密飞刀铣削是一种高精度多轴联动铣削技术,广泛应用于加工具有亚微米级尺寸精度和纳米级表面粗糙度的非旋转对称微纳结构表面。然而,加工过程中出现的刀具磨损将导致加工表面质量下降,影响切削加工效率。深圳大学机电与控制工程学院副研究员张国庆发现,超精密飞刀铣削中切屑形貌与刀具磨损特征之间有着某种对应关系,基于这种关系,可提出一种刀具磨损及加工表面形貌的在线辨识新方法。     

超精密加工机床的发展

机械制造技术从提高精度与提高生产率两个方面同时迅速发展起来。在提高生产率方面,提高自动化程度是各国致力发展的方向,而提高精度方面它从微米级发展到亚微米级,乃至纳米级,其应用范围日趋广泛。 超精密加工的精度≤1μm量级,虽然这是一项涉及工艺、工具、机床、测量、环境诸因素的系统工程,但机床仍     

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。