超级精密加工论文
超精密加工技术综述
摘要超精密加工技术的发展，直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展，因此世界各国对此都极为重视，投入很大力量进行研究开发，同时实行技术保密，控制关键加工技术及设备出口。
关键词超精密加工金刚石刀具的切削
1. 前言
超精密加工技术，是现代机械制造业最主要的发展方向之一。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，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。
超精密加工是指亚微米级(尺寸误差为0.3～0.03?m，表面粗糙度为Ra0.03～0.005?m)和纳米级(精度误差为0.03?m，表面粗糙度小于 Ra0.005?m)精度的加工。实现这些加工所采取的工艺方法和技术措施，则称为超精加工技术。加之测量技术、环境保障和材料等问题，人们把这种技术总称为超精工程。
超精密加工主要包括三个领域：
超精密切削加工如金刚石刀具的超精密切削，可加工各种镜面。它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。
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。
超精密特种加工如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工，线宽可达0.1?m。如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工，线宽可达2～5nm。
2. 工作原理
近年来，在传统加工方法中，金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带磨削等已占有重要地位；在非传统加工中，出现了电子束、离子束、激光束等高能加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花和电化学加工等多种方法，特别是复合加工，如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声珩磨等，在加工机理上均有所创新。
3. 设备
对精密和超精密加工所用的加工设备有下列要求。
(1)高精度。包括高的静精度和动精度，主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等，如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等；
(2)高刚度。包括高的静刚度和动刚度，除本身刚度外，还应注意接触刚度，以及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。
(3)高稳定性。设备在经运输、存储以后，在规定的工作环境下使用，应能长时间保持精度、抗干扰、稳定工作。设备应有良好的耐磨性、抗振性等。
(4)高自动化。为了保证加工质量，减少人为因素影响，加工设备多采用数控系统实现自动化。
加工设备的质量与基础元部件，如主轴系统、导轨、直线运动单元和分度转台等密切相关，应注意这些元部件质量。此外，夹具、辅具等也要求有相应的高精度、高刚度和高稳定性。
加工工具：
加工工具主要是指刀具、磨具及刃磨技术。用金刚石刀具超精密切削，值得研究的问题有：金刚石刀具的超精密刃磨，其刃口钝圆半径应达到2～4nm，同时应解决其检测方法，刃口钝
圆半径与切削厚度关系密切，若切削的厚度欲达到10nm，则刃口钝圆半径应为2nm。
磨具当前主要采用金刚石微粉砂轮超精密磨削，这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题，通常，采用粒度为W20～W0.5的微粉金刚石，粘接剂采用树脂、铜、纤维铸铁等。
4. 应用领域
航天、航空工业中，人造卫星、航天飞机、民用客机等，在制造中都有大量的精密和超精密加工的需求，如人造卫星用的姿态轴承和遥测部件对观测性能影响很大。该轴承为真空无润滑轴承，其孔和轴的表面粗糙度要求为Ry0.01μm，即1nm，其圆度和圆柱度均要求纳米级精度。被送入太空的哈勃望远镜(HST)，可摄取亿万千米远的星球的图像，为了加工该望远镜中直径为2.4m、重达900kg的大型反光镜，专门研制了一台形状精度为0.01μm的加工光学玻璃的六轴CNC研磨抛光机。据英国Rolls-Royce公司报道，若将飞机发动机转子叶片的加工度，由60μm提高到12μm、表面粗糙度由Ra0.5μm减少到0.2μm，发动机的加速效率将从89%提高到94%；齿轮的齿形和齿距误差若能从目前的3～6μm，降低到1μm，则其单位重量所能传递的扭距可提高近1倍。
当前，微型卫星、微型飞机、超大规模集成电路的发展十分迅猛，涉及微细加工技术、纳米加工技术和微型机电系统(MEMS)等已形成微型机械制造。这些技术都在精密和超精密加工范畴内，与计算机工业、国防工业的发展直接相关。
5. 发展趋势
在过去相当长一段时期，由于受到西方国家的禁运限制，我国进口国外超精密机床严重受限。但当1998年我国自己的数控超精密机床研制成功后，西方国家马上对我国开禁，我国现在已经进口了多台超精密机床。
我国北京机床研究所、航空精密机械研究所、哈尔滨工业大学等单位现在已能生产若干种超精密数控金刚石机床，如北京机床研究所研制的加工直径800mm的超精密车床和哈尔滨工业大学研制的超精密车床，这两台机床均有两坐标精密数控系统和两坐标激光在线测量系统，可以加工非球回转曲面；还有哈尔滨工业大学研制了加工KDP晶体大平面的超精密铣床。KDP晶体可用于光学倍频，是大功率激光系统中的重要元件。必须承认，在超?密机床技术方面，我们与国外先进水平相比还有相当大的差距，国产超精密机床的质量水平尚待进一步提高。
在大型超精密机床方面，目前美、英、俄等国都拥有自行开发的大型超精密机床，而我国由于没有大型超精密机床，因此无法加工大直径曲面反射镜等大型超精密零件，国外对这些大型超精密零件的出口有严格限制，从而严重影响了我国国防尖端技术的发展。现在我国正在加紧研制加工直径1m以上的立式超精密机床。
6. 结论
超精密加工，是现代机械制造业最主要的发展方向之一,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，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。我国的制造业发展已进入了高速发展阶段，中国民营企业已具备足够的经济实力来使企业迈向现代化，先进设备的引进和大量专业人才的涌入使许多沿海地区的制造业水平迅速提高。随着国家决策的科学化、民主化进程不断深入，相信我国的制造业会更快速、更健康地发展。
参考文献
[1]黎震《先进制造技术》北京、北京理工大学出版社、2009.8
[2]袁哲俊,王先逵《精密和超精密加工技术》北京、机械工业社、1999.3
[3]朱焕池《机械制造工艺学》北京、机械工业出版社、2004.6
[4]萧瑞圣《超精密加工机-超精密镜面加工机的动向与技术》北京、机械工业杂志、2003.8
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[6]洪清泉《超精密非球面加工机》机械月刊第十七卷第九期、2006.8
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超精密加工技术论文
论述精密与超精密加工的工作环境 前言 超精密加工技术综合应用了机械技术发展的新成果及现代电子技术、测量技术和计算机技术等，是尖端技术产品发展中不可缺少的关键环节…。同时，超精密加工技术的发展也促进了机械、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。从某种意义上说，超精密加工对先进制造技术特别是纳米技术对整个社会生产力水平的提高起到举足轻重的地位，也成为衡量一个国家科技发展的标准之一。 目前超精密加工还没有确切的定义，一般是指达到绝对加工精度为0.1μm或表面粗糙度为Ra 0.0lμm以及达到加工允差和加工尺寸之比为106的加工技术。超精密加工对环境的要求十分严格，纳米加工对环境的要求就更加苛刻。只有对它的支撑环境加以严格控制，才能保证加工精度。加工所需的支撑环境主要包括空气环境、热环境、振动环境、声环境和磁环境等几个方面。本文着重介绍温度环境以及振动环境两个方面的环境因素以及一般的解决措施。 一、温度控制 随着科学技术的飞速发展和国际竞争的加剧，超精密加工技术越来越成为工业化国家长远发展的根本支撑。保证良好的稳定加工条件是实现超精密加工的关键之一。据文献统计，在精密加工、超精密加工中机床热变形引起的加工误差占总误差的40%~70%。超精密加工60mm长的铝合金工件，温度变化1℃将产生1.35μm的误差。若确保0.1μm级加工精度，环境温度变化至少应控制在0.1℃范围内。 国外比较成功的经验是将机床加工部位或其特征部位实现局部恒温化，进行积极的温度控制，例如美国LLNL实验室把超精密机床放置在铝制框架和耐热塑料制成的掩蔽间中,从天棚顶向下吹入流量为20m3/min的恒温空气，采用冷却水-空气热交换方式的温控系统，达到±0.04℃的温控精度。 温度控制主要的2种传热介质是油和空气，油的热容比较高且不可压缩，所以油喷淋温度可以比气喷淋达到更高的控制精度，美国LLNL实验室使用恒温油对放在局部恒温玻璃罩内的一台双轴超精密金刚石车床进行喷射，可以使加工区域内的温度保持在20℃±0.06℃。然而，对于由于气浮运动所具有的低摩擦和高精度的突出特点，很多超精密机床和超精密机构采用了气喷淋的温度控制系统。本文介绍的气喷淋系统在较低的成本下，实现了超精密环境±0.05℃的温度控制精度。 环境规划 我们实现的超精密加工环境见图1。其一般控制区域为一无窗的房间，以避免日光的影响。房内未设置暖气，因为在冬季，暖气会引起很大的局部过热。该房间有一玻璃门与外界隔离。此区域的控制用较大功率的空调实现，其温度控制精度在3℃以内，设定温度比玻璃隔间内低4℃~5℃。操作人员在此区域内活动。 精密控制区域用双层玻璃与一般控制区隔开。使用石英电热管加热，最高功率达3kW。
非球曲面的超精密加工工艺及加工系统的研究
本科毕业设计（论文）通过答辩 摘要 非球面光学零件可以获得球面光学零件无可比拟的良好的成像质量，在光学系统中能够很好的矫正多种像差，改善成像质量，提高系统鉴别能力，它能以一个或几个非球面零件代替多个球面零件，从而简化仪器结构，降低成本并有效的减轻仪器重量。可广泛应用于各种现代光电子产品，几乎在所有的工程应用领域中，无论是现代国防科技技术领域，还是普通的工业领域都有着广泛的应用前景，开展光学玻璃非球面零件的高精密光学技术研究具有重要的理论意义和现实指导意义。 本次设计研究内容为非球曲面的超精密加工系统的研究，非球曲面的超精密加工工艺的研究。重点内容是非球曲面加工超精密磨削装置的设计，主要为砂轮主轴装置的选取，中心高位调机构的设计，各个运动的传动设计以及砂轮运动轨迹的分析。在研究过程中详细的分析了影响零件加工精度的各种主要因素并提出相应的控制措施，尤其是对非球曲面的磨削加工设备进行详细设计，并简要分析了非球曲面加工机床的数控及伺服控制系统等。 关键词：非球曲面；超精密加工；微调机构；金刚石砂轮
本科毕业设计（论文）通过答辩 Abstract The aspheric optical parts can get good image quality, good optical system correction of various aberrations, to improve the image quality, and improve the system ability to identify it to one or several non-spherical spherical optical parts unparalleledparts instead of a number of spherical parts, thus simplifying the instrument structure, reduce costs and reduce instrument weight. It’s widely used in many realms, such as national defense, machine chemical and aviation. It’s very useful to develop the grinding theory and important practical significance to study the high precision grinding methods about the optical glass aspheric surface parts. This article discussed in the ultra-precision grinder, the CNC operation program,and the aspheric surface optics parts’grinding craft. The center height micro-adjusting mechanism and the drive system. In the process of the research, we analysis it detailed that the main factor influence the process precision of the parts, and make something to solve it, especially for the precision grinding equipments, and analysis it simplify for the precision machine tool for aspheric surface optics parts and the servo-control system and the other technology. Key words: the aspheric surface; ultra-precision machining; the micro-adjusting mechanism; diamond wheel
精密与特种加工论文
精密与特种加工论文题目：论电火花线切割 院系：机电工程学院 学号：11051011035 班级：机自一班 姓名：胡映光 指导老师：张国智
目录 摘要 (3) 引言 (3) 第一章电火花线切割的介绍 (3) 1.1电火花线切割的发展 (3) 1.2电火花线切割机床的类型 (4) 第二章电火花线切割加工机理 (6) 2.1 脉冲电源 (6) 2.2 机械系统 (7) 2.3 断丝机理 (8) 结论 (8) 参考文献 (8)
摘要 目前在电机，仪表等行业新产品的研制开发过程中，常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件，大大缩短了研制周期，并降低了成本。在众多工业产品的生产过程中，都用到了数控电火花切割机床，如飞机制造、汽车模具制造、手机零部件的生产等，因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要，也能为我国的工业的发展起一定的作用。电火花线切割，其基本工作原理是利用连续移动细金属丝（成为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。本次论文以电火花线切割为主线，综合了线切割的发展，电火花线切割机床，电火花线切割加工质量及其影响因素，电火花线切割加工程序编制等。关键词：电火花线切割工业产品发展工作原理加工质量程序编制 引言 电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，对材料进行加工的方法。电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一，最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代，电加工技术取得了突飞猛进的发展，可控性更高，数字化程度更好。 在中国电火花加工技术起步稍晚。根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。国内现在显然还没有一个能够独立进行原始创新的团队，因此注定要经历一个长时间痛苦的积淀过程。 第一章电火花线切割的介绍 1.1电火花线切割的发展 1.1.1 电火花线切割机的产生
精密与特种加工论文
重要工艺方法。介绍了特种加工特点，分别论述了电火花加工、电学加工、高能束流加工、摘要：特种加工方法，是最难切削材料、复杂型面、精细表面、低刚度零件及模具加工中的物料切实加工和复合加工特点与最新进展，并预测今后特种加工发展方向最后给与特种加工技术希望。 超精密加工与超高速加工技术 关键字：特种加工：激光加工；电子束加工；离子束和等离子体加工；电加工；电火花加工 一、技术概述 超高速加工技术是指采用超硬材料的刃具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。 超高速加工技术主要包括：超高速切削与磨削机理研究，超高速主轴单元制造技术，超高速进给单元制造技术，超高速加工用刀具与磨具制造技术，超高速加工在线自动检测与控制技术等。 超精密加工当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μ m，表面粗糙度Ra 小于0.025μ m，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μ m的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。 超精密加工技术主要包括：超精密加工的机理研究，超精密加工的设备制造技术研究，超精密加工工具及刃磨技术研究，超精密测量技术和误差补偿技术研究，超精密加工工作环境条件研究。 特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。 与传统机械加工方法相比具有许多独到之处： (1)加工范围不受材料物理、机械性能的限制，能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料。 (2)易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件。 (3)易获得良好的表面质量，热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小。 (4)各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用。 特种加工的主要运用领域 特种加工技术在国际上被称为21世纪的技术，对新型武器装备的研制和生产，起到举足轻重的作用。随着新型武器装备的发展，国内外对特种加工技术的需求日益迫切。不论飞机、导弹，还是其它作战平台都要求降低结构重量，提高飞行速度，增大航程，降低燃油消耗，达到战技性能高、结构寿命长、经济可承受性好。为此，上述武器系统和作战平台都要求采用整体结构、轻量化结构、先进冷却结构等新型结构，以及钛合金、复合材料、粉末材料、金属间化合物等新材料。 为此，需要采用特种加工技术，以解决武器装备制造中用常规加工方法无法实现的加工难题，所以特种加工技术的主要应用领域是： 难加工材料，如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。
超精密加工技术论文【精选文档】
超精密加工技术简介论文 学校：XXXXX 学院:XXXX 班级：XXXXX 专业:XXXXX 姓名:XXXX 学号：XXXX 指导教师：XXX
目录 目录 .......................................................................................................................................... - 1 - 一、概述................................................................................................................... - 0 - 1、超精密加工的内涵...................................................................................... - 0 - 2。、发展超精密加工技术的重要性................................................................ - 0 - 二、超精密加工所涉及的技术范围....................................................................... - 1 - 三、超精密切削加工............................................................................................... - 2 - 1、超精密切削对刀具的要求.......................................................................... - 2 - 2、金刚石刀具的性能特征.............................................................................. - 2 - 3、超精密切削时的最小切削厚度.................................................................. - 2 - 四、超精密磨削加工............................................................................................... - 3 - 1、超精密磨削砂轮.......................................................................................... - 3 - 2、超精密磨削砂轮的修整.............................................................................. - 3 - 3、磨削速度和磨削液...................................................................................... - 4 - 五、超精密加工的设备........................................................................................... - 4 - 六、超精密加工的支撑环境................................................................................... - 5 - 1、净化的空气环境.......................................................................................... - 5 - 2、恒定的温度环境.......................................................................................... - 5 - 3、较好的抗振动干扰环境.............................................................................. - 6 - 七、超精密加工的运用领域................................................................................... - 6 - 八、超精密加工的现状及未来发展....................................................................... - 6 - 1、超精密加工的现状...................................................................................... - 6 - 2、超精密加工的发展前景.............................................................................. - 7 - 总结：....................................................................................................................... - 8 - 参考文献: ................................................................................................................. - 8 -
超精密制造技术论文
超精密制造技术论文 精密和超精密加工技术、制造自动化是先进制造技术的两大领域，而精密和超精密加工技术是先进制造技术中最具有实质性的重要组成部分，店铺整理了超精密制造技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下! 超精密制造技术论文篇一 超精密加工技术浅析 [摘要] 精密和超精密加工技术、制造自动化是先进制造技术的两大领域，而精密和超精密加工技术是先进制造技术中最具有实质性的重要组成部分，它是先进制造技术的基础与关键，是衡量一个国家工业水平及科学技术水平的重要标志之一。超精密加工技术的发展促进了机械、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。 [关键词] 精密和超精密加工技术半导体制造技术 1、概述 目前，在工业发达国家中，一般工厂能稳定掌握的加工精度是lμm，与此相应，通常将加工精度在0.1―1μm，加工表面粗糙度在Ra0.02―0.1μm之间的加工方法称为精密加工，而将加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra0.01pm的加工方法称为超精密加工。 现代机械工业之所以要致力于提高加工精度，其主要的原因在于:提高制造精度后可提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性;促进产品的小型化，增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。 超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要地位。例如:对于导弹来说，具有决定意义的是导弹的命中精度，而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的。制造惯性仪表，需要有超精密加工技术和相应的设备【1】。例如:美国民兵m型洲际导弹系统陀螺仪的精度为0.03°一0.05°/h，其命中精度的圆概误差为500m，而MX 战略导弹(可装载10个核弹头)制导系统陀螺仪比民兵m型导弹高出一个数量级，从而保证命中精度的圆概率误差只有50~150m。如果1kg
精密与超精密加工论文模版
论文 题目：碳化硅轻量反射镜的超精密加工 班级：....... 姓名：....... 学号：....... 指导老师：...... 摘要:运用在线电解磨削技术( EL ID )加工大型碳化硅球面镜(口径<360 mm ) ,设计了一套专用的静压组合夹具用以抑制加工过程中因磨削力引起的工件变形。结合在线面形测量和基于误差补偿的补正加工方法,可以获得面形精度为P - V值0. 8μm、表面粗糙度为R a 7. 8 nm 的高质量碳化硅球面镜。 关键词:烧结碳化硅宇宙望远镜EL ID磨削超精密加工 正文 碳化硅( SiC)是硬度仅次于金刚石的陶瓷材料。它具有耐热、耐磨损、耐环境、比刚度高、热传导率高、热膨胀系数小等优良特性,现已在半导体、能源及航空与航天领域得到了广泛的应用。特别是在航天领域,随着反射镜的大型化,对高刚性轻量主镜的需求也随之增大。而碳化硅制造技术的进步,使之成为大型主镜的首选材料[ 1 ] [ 2 ] 。例如,日本即将发射的远红外探测卫星(ASTRO - F)的<760 mm主镜即采用了碳化硅陶瓷材料,它以3 mm厚多孔质碳化硅作为镜坯骨芯,两侧再用化学蒸气沉积法覆以015 mm厚的CVD- SiC膜[ 2 ] 。欧盟HERSCHEL计划和日欧联合SP ICA计划也正在研讨采用碳化硅作为主镜材料。在线电解修整( EL ID)磨削技术已经在各类硬脆性材料的超精密加工中得到广泛的应用[ 3 ] ,可实现陶瓷材料的高效镜面加工,加工后表面粗糙度可控制在纳米级尺度,甚至可免除后续抛光工序[ 4 ] ,从而大大减少加工所需时间,降低加工成本。在本研究中,利用EL ID磨削技术来加工口径为<360 mm的碳化硅球面反射镜。该镜设计成三角形多孔结构以减轻重量,且光学面和背面加强筋都很薄。为此我们开发了一套专用的静压组合夹具,以减少加工过程中因磨削力引起的工件变形,保证球面镜的轮廓形状精度。同时在加工过程中利用机载在线测量系统跟踪球面镜的面形误差,反复进行误差补偿磨削以提高面形精度。 1 碳化硅镜坯设计与制造 研制大口径反射镜要求在具有足够高的动静态刚度的条件下对它进行最大程度的轻
精密超精密加工论文
微切削加工技术及国内外发展现状 李勇1 （1.燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004） 摘要：微型化、精密化已成为目前全球制造技术的一个发展趋势，高效率、高精度化的微细加工方法显得越来越重要。精密微细切削加工是在传统的金属切削理论与技术的基础上，面向微小型系统中各种材料结构件的加工需求而发展起来的一项微细加工方法。 关键词：精密微细切削；切削机理； 0引言：当今，现代制造技术正向着两个趋势发展，一方面向着自动化、柔性化、集成化、智能化等方向发展，使制造技术形成一个系统，进行设计、工艺、和生产管理的集成，统称为制造系统自动化；另一方面寻求固有制造技术的自身微细加工的极限，即在现代制造技术中，能够加工微小零件的微细尺寸极限是多少，所以微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术[1] 精密加工和微细加工有着密切的联系，它们都是现在制造技术的前沿，微细加工是属于精密加工范畴的。现在制造技术发展很快，不仅出现了微细加工技术，而且还出现了超微细加工技术，所谓超微细加工技术就是指制造超微小尺寸零件的加工技术。 1微切削加工技术 微切削是一种快速且低成本的微小零件机械加工方式，而且不受材料的限制，使用CNC 加工中心可实现2D、215D简单特征到复杂3D曲面零件的微加工(见图1)，通过使用此法加工出的微小模具可达到批量生产的目的。随着微机电系统和微机械的多样化发展，对拥有不同机械性能与电子特性的微元件的需求也显得越来越迫切。微机电系统技术已经成为全球增长最快的工业之一，需要制造极小的高精密零件的工业，例如生物、医疗装备、光学以及微电子( 包括移动通信和电脑组件) 等都有大量的需求。然而，并非每种应用在微机电系统或微机械上的微元件都能利用集成电路技术生产出来，因此新的材料和新的微制造技术以及微切削技术陆续被研究发展出来以下主要介绍微切削装备、刀具、切削机理。 图1微切削加工的零件 1.1微切削加工技工尺度
精密与特种加工论文
论精密与特种加工 特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法它们与传统切削加工的不同特点主要有： ①主要不是依靠机械能，而是主要用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）去除工件材料；②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具；③在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件精密与特种加工从加工成形的原理和特点来分类，可以分为去除加工、结合加工、变形加工三大类。 精密加工的难点： 超微量去除技术是实现超阶级精密加工的关键。这是因为在这种情况下：①工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；②工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；③去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。④当去除厚度在1μm以下时，材料被去除的区域内产生的切应力急剧增大。因为当晶粒的尺寸为数微米时，加工就需在晶粒内进行，即把晶粒当作一个个不连续体进行切削。在晶粒内部，大约1μm 左右的间隙内就有一个位错缺陷。 精密加工按加工方式不同可以分为切削加工、磨料加工（分固结磨料和游离磨料加工）、特种加工和复合加工四类 三、精密加工的实现条件 精密加工是一门多学科交叉的综合性高新技术，已从单纯的技术方法发展成精密加工系统工程。该系统主要包括以下几个方面： ①精密加工的机理与工艺方法；②精密加工工艺装备；③精密加工工具； ④精密加工中的工件材料；⑤精密测量及误差补偿技术；⑥精密加工工作环境、条件等。 在精密加工的中，必须综合考虑以上因素。 精密加工机床是精密加工最重要、最基本的加工设备。精密加工对精密加工机床的基本要求如下：⑴高精度。包括高的静精度和动精度。主要性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度以及分辨率等。⑵高刚度包括静刚度和动刚度。除本身刚度外，还要考虑接触刚度，及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统工程刚度。⑶高稳定性。在规定的工作环境下和使用过程中能长时间保持精度，具有良好的耐磨性、抗振性等。⑷高自动化。为了保证加工质量的一致性，减少人为因素的影响，采用数控系统实现自动化。 主轴部件是保证精密机床加工精度的核心。精密加工对主轴的要求是极高的回转精度，转动平稳，无振动。 主轴驱动方式也是影响精密机床主轴回转精度的主要因素之—有⑴柔性联轴器驱动⑵内装式同轴电动机驱动。 精密机床的总体布局T形布局、十字形布局、R-θ、布局立式结构布局。为满足精密切削的要求，刀具赢具有如下性能：1极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具具有很高的尺寸耐用度。2刃口能磨得及其锋利，即刃口半径ρ值很小，以实现超薄切削。3刀刃无缺陷，切削时刃形将复制在被加工表面上，从而得到超光滑的镜面4与工件材料的抗粘性好、化学亲和性小、摩擦因数低，以得到极好的加工表面完整性。
精密与特种加工论文1
《精密与特种加工》题目精密与特种加工技术的现状及发展 学院机械工程学院 班级\ 姓名 学号\
摘要：特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法，本文主要论述对精密与特种加工这门课学习后的一些情况所得,并结合所查资料对精密加工与特种加工现状及发展运用方面有所阐述。 Abstract: The special processing refers to the processing machine , light , electricity, sound , heat , chemical , magnetic , and nuclear energy to non-traditional processing methods , this article discusses some of the situations in the course after learning of the precision and special processing obtained and combined with the information you are looking for precision machining and special processing and development of the use of some elaboration. 关键字：精密与特种加工技术；电火花加工；电解加工；超声波加工；激光加工；电子束加工；现状及发展趋势。 引言：当今产品各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，精密与特种加工技术就不再是大家所仰望的高科技了。如果拥有相关加工设备，并且在其它相关技术和工艺上能匹配，经过一段时间的实践之后，就能很好地掌握它，但这需要一个过程。这个领域集成了很多机械以及电气控制方面的技术，设备方面的操作和使用也非常复杂，所以，只有在对它有很深的理解之后才能加以实践。
超精密切削加工_论文
超精密切削加工 摘要：超精密切削加工主要是用高精度的机床和单晶金刚石刀具进行的加工。故一般称为金刚石刀具切削。超精密切削实际上是刀具刀尖部分与工件的相互作用,分析了金刚石刀具刀尖几何形状和切削刃的锋利度对超精密切削加工质量的影响“认为正确地选择刀尖部分几何形状和修光刃钝圆半径是获得高质量加工表面的有力保证”。本文介绍超精密切削的历史以及应用，金刚石刀具超精密切削，超精密加工机床的关键部件技术以及影响切削表面粗糙度的因素及发展趋势等方面。 关键词：超精密; 金刚石;切削; 刀具 Abstract:The ultra precision cutting with high precision machine tool is mainly single crystal of diamond tools and machining. So generally called diamond cutting. The ultra precision cutting tool tip is actually part of the mutual function, analyzed the diamond tool tip geometry shape and the cutting edge of the ultra precision machining sharpness the influence on the quality of "think correct choice of the tip of the geometric shape and light blade obtuse radius is get high quality processing surface is a powerful guarantee". This paper introduces the ultra precision cutting the history and applications of, the diamond tool super precision cutting, the ultra precision machine tools key components of the technology as well as the influence factors of cutting surface roughness and development trends etc. Key words:the ultra precision; diamond; cutting; tool 0 引言 超精密加工技术是适应现代高科技的需要而发展起来的先进制造技术, 是高科技尖端产品开发中不可或缺的关键技术, 是一个国家制造业水平重要标志, 是先进制造技术基础和关键, 是新技术的生长点, 也是装备现代化不可缺少的关键技术之一, 在军用和民用工业中有着十分广阔的应用前景。金刚石超精密切削技术, 是超精密加工技术发展最早的、应用最为广泛的技术之一。 实现超精密切削加工主要应满足三个条件,即超高精度的机床,超稳定的加工条件和超精密级的刀具。 1.超精密切削加工简介 1.1超精密切削的历史
超精密加工技术的研究和应用
超精密加工技术的研究和应用 随着社会技术的不断发展，超精密加工技术已成为现代工业生产不可或缺的重要组成部分。经过几十年的长期研究和实践，现在已经形成了一套完整的研究理论和应用体系。本文将介绍超精密加工技术的定义、特点、分类、研究现状及其应用情况。 一、超精密加工技术的定义和特点 超精密加工技术是高度精密、高度集成、高性能、高效率的加工技术。它是利用先进的加工设备和先进的材料科学理论，对工件进行尺寸、形状和表面特性的高精度加工。它既能满足产品的精度要求，也能满足产品的寿命、可靠性等要求。超精密加工技术可以实现工件的高速、高效、环保生产，对于现代工业的快速发展有着重要的作用。 超精密加工技术具有以下几个显著特点： 1. 高精度：超精密加工技术的精度通常在纳米和亚纳米级别，比普通机器加工的精度高出数十倍。 2. 高复杂度：超精密加工技术能够加工出复杂度极高的零部件，包括包括微机电系统（MEMS）器件、整合电路（IC）、光学元件、多曲面模具等。 3. 高集成度：超精密加工技术可以把高度精密的加工工艺与测量、控制、自动化设备紧密融合，成为一体化的生产线。 4. 高效率：超精密加工技术可以实现高速、高效、节能、环保的生产，大大提高了生产效率和质量。 二、超精密加工技术的分类和研究现状 根据超精密加工技术的特点，可以把它分为以下几类：
1. 光学加工技术：超精密光学加工技术是一种利用光学加工设备进行微米或纳米级别的精密加工的技术。主要应用于光学元件、光学仪器等。 2. 电火花加工技术：电火花加工技术是通过使用电的放电现象进行微米甚至亚微米级别的加工技术。 3. 车削加工技术：车削加工技术是一种通过使用机床进行加工的技术，主要应用于零部件的加工及采用不同的数控加工机床，可以实现多轴高速复杂加工。 4. 喷射加工技术：喷射加工技术是利用高能粒子或高温气流等对工件进行加工的技术。 目前，超精密加工技术的研究重心主要集中在以下几个方面： 1. 加工实验方面的研究，例如高速车削加工技术、激光加工技术等。 2. 表面质量及其控制方面的研究，例如超光滑表面加工技术、多层膜反射镜生长技术等。 3. 显微成像及其原理研究，例如原子力显微镜技术、扫描电子显微镜技术等。 4. 其他方面的研究，例如纳米材料制备技术、MEMS以及多级生产线集成、数据分析技术等。 三、超精密加工技术的应用 超精密加工技术应用广泛，被应用于许多学科领域和技术行业，特别是在高新技术界和工业界。下面列举几个典型的应用。 1. 光学仪器制造：高精度、高效率、高品质的光学仪器制造是超精密加工技术的重要应用之一，包括透镜、反射镜、光学棱镜等。 2. 微纳制造：超精密加工技术常被应用于微观器件和元器件的制造，主要为MEMS（微机电系统）领域、能源领域、信息存储领域、生物制药等领域。
机械加工中的超精密加工技术研究
机械加工中的超精密加工技术研究 在现代制造业中，机械加工被广泛应用于各个领域，从航空航天到电子、仪器 仪表再到医疗设备等，都离不开机械加工。在机械加工过程中，超精密加工技术被认为是实现高精度零件制造的核心技术之一。本文将探讨机械加工中的超精密加工技术研究的现状和发展趋势。 1. 超精密加工技术的背景和定义 超精密加工技术是机械加工中的一种高精度加工方法，它的出现是为了满足现 代高科技产品对零件精度和表面质量要求的提高。传统机械加工方法难以满足这种要求，因此超精密加工技术应运而生。 超精密加工技术的核心在于控制工件和加工工具之间的相对运动，通过精确的 轴向运动和旋转运动来实现对零件的切削和磨削。在超精密加工中，常用的加工方法包括单刀具切削加工、研磨抛光加工和电解加工等。 2. 超精密加工技术的应用领域 超精密加工技术在很多领域都有广泛的应用，尤其是那些对零件精度要求极高 的领域。航空航天领域是超精密加工技术的重要应用领域之一，如发动机零部件、航班控制系统等，对于零件精度和表面质量要求非常高；电子领域也是超精密加工技术的重要应用领域，如半导体制造、精密仪器等。 另外，医疗设备领域也对超精密加工技术有很高的需求，如人工关节、牙科种 植等，对于零件的精确度和表面光洁度有极高的要求。此外，光学仪器、光学镜头、高精度仪器仪表等都是超精密加工技术的应用领域。 3. 超精密加工技术的研究进展 超精密加工技术的研究进展主要体现在三个方面：加工精度的提高、加工效率 的提升以及加工稳定性的改进。
在加工精度方面，研究人员通过改进切削工具、优化加工工艺参数以及提高加 工设备的动态性能来提高加工精度。同时，利用先进的测量技术和反馈控制方法，实现了对加工过程的在线监测和精确控制。 在加工效率方面，研究人员通过改进切削工具的材料与结构、优化切削力的传 递与调整、提高切削液的加工性能等手段，实现了超精密加工的高效率。此外，研究人员还通过提高切削速度和进给速度等方式来提高加工效率。 在加工稳定性方面，研究人员通过优化加工工艺参数，提高加工环境的稳定性，改善切削液的加工性能以及提高切削工具的耐用性等手段，实现了超精密加工的稳定性。同时，在加工过程中，研究人员也加强了对切削过程和切削力的监测和控制，使加工过程更加稳定可靠。 4. 超精密加工技术的发展趋势 未来，超精密加工技术将面临更高的要求和挑战。首先，随着制造业的发展， 对零件精度和表面光洁度要求的提高是超精密加工技术的发展方向之一。其次，加工效率的提高是超精密加工技术发展的另一个重要方向，需要进一步研究和改进加工工艺和设备，提高加工效率。最后，加工稳定性的改善也是超精密加工技术发展的一个关键问题，需要进一步提高加工设备和切削工具的稳定性，并加强对加工过程的监测和控制。 总之，超精密加工技术在机械加工中有着广泛的应用，对于实现高精度零件制 造具有重要意义。随着制造业的发展，超精密加工技术的研究也在不断进展，未来的发展趋势是提高加工精度、提高加工效率以及改善加工稳定性。通过持续的研究和创新，将会进一步推动超精密加工技术的发展，为现代高科技产品的制造提供更好的支持。
超精密加工原理及其在航空领域中的应用
超精密加工原理及其在航空领域中的应用 超精密加工是指在数微米级别以内进行的加工。它对材料的处 理具有极高的精度和极小的尺寸容差，常用于精密器械和高科技 制造领域。本文将介绍超精密加工原理及其在航空领域中的应用。 一、超精密加工原理 超精密加工主要包括微电子加工、微细加工、光学加工、纳米 加工等多种处理技术。其中，微电子加工主要利用电子束刻蚀、 光刻技术，刻制非常细小的线路和元件；微细加工主要采用大概 率绿光装置、纳米喷射等方法制造极小的部件；而光学加工则是 通过激光加工、电子束加工、电火花加工等方法，处理更加精密 的零件和表面纹理。 最近几年，纳米加工已成为超精密加工中重要的分支之一。纳 米加工是指在纳米级别下进行的加工过程，它涉及了量子力学、 扫描探针显微镜等多种技术。纳米加工可以制造出非常小的太阳 能电池、微型芯片等高科技产品，更适用于生物科技和医药领域 的应用。
二、航空领域中的超精密加工应用 由于航空零部件体积小、强度高、质量轻的特点，航空领域是 超精密加工技术的重要应用领域之一。超精密加工技术在航空制 造过程中被广泛运用，可以为飞机的设计、制造和性能提升带来 显著的效果。 （一）超精密加工在发动机制造领域的应用 发动机是航空领域中最重要的零部件之一，其制造工艺直接影 响到飞机的性能。超精密加工技术可以为发动机的制造和性能提 升提供支持。例如，采用光学加工可以大大提高发动机叶轮的表 面平整度和大气动性能。此外，采用微电子加工也可以将零件的 尺寸缩小至几微米，使得机能大幅提升。 （二）超精密加工在航空材料加工领域的应用 超精密加工可以在航空材料加工领域中发挥很大的作用。例如，采用微细加工可以生产出直径仅有几微米的纳米线，进而制造出 更加高效的太阳能电池等零部件。此外，光学加工技术也可以加
磨削技术论文：超高速磨削及其优势探析
磨削技术论文：超高速磨削及其优势探析 一、概述 超高速磨削作为一种高精度精密加工技术，已在各个领域得到广泛应用。本文将从超高速磨削的基本原理入手，分析其优势，探讨其在建筑领域的应用前景。 二、基本原理 超高速磨削是利用高速旋转的砂轮磨削工件表面，以达到高精度加工的一种技术。它与传统的磨削技术不同之处在于，超高速磨削使用的砂轮转速通常在1万~10万转/分之间，较传统的磨削转速快得多。这种高速磨削技术可以大幅提高加工效率，同时还能够获得更高的精度和光洁度。 三、优势分析 1. 精度高 超高速磨削的砂轮转速快，磨削力大，可以快速去除工件表面杂质，得到更加精细的加工表面，精度可达到0.005mm以下。 2. 效率高 由于砂轮转速快，磨削力大，超高速磨削速度比传统磨削技术快得多。工件加工时间可以降低30%以上，大幅提高生产效率。 3. 造价低 超高速磨削使用的砂轮寿命长，能够在保证加工效率的情况下，延长更换周期，降低磨具成本。
4. 应用范围广 超高速磨削是一种高效、环保、精细化的磨削技术，可适用于各种材料的加工，包括金属、非金属材料、陶瓷材料等。 5. 环保 超高速磨削使用的是无毒、无害、无污染的磨料，减少了对环境的污染。 四、应用前景 在建筑领域，超高速磨削技术可以用于加工各类构件。它能够大幅节约加工时间，提高生产效率。同时，它还能精细加工各类构件表面，达到工艺标准，节约原材料，降低生产成本。在未来，超高速磨削技术有望得到更加广泛的应用。 五、案例分析 1. XXX公司的构件加工中，采用超高速磨削技术，成功优化了加工效率，降低了产品成本，得到了客户的一致好评。 2. XX公司将超高速磨削技术应用于钢筋加工中，减少了加工时间，提高了钢筋的精度和尺寸的一致性，受到了建筑公司的赞扬。 3. XX公司采用超高速磨削技术加工门窗构件，成功提高了构件的表面精度和光洁度，降低了产品的废品率，提高了客户的满意度。 4. XX公司采用超高速磨削技术加工凸轮、传动齿轮等构件，
钛合金精密加工工艺论文
钛合金精密加工工艺论文 钛合金精密加工工艺论文 1.零件结构特点 TB6钛合金不仅是制造飞机、导弹和火箭等航天器的重要结构材料，而且在惯性导航领域中也逐步开始使用。但由于该材料价格昂贵、难加工以及加工费用高，制约了它的应用。目前我们所承接的 导航部件，军方为了提升其强度和寿命，决定淘汰传统的结构钢 30CrNi4MoA，使用TB6钛合金材料，这就意味着原来的加工工艺要 推倒重来，重新研究TB6钛合金的加工工艺方法。我们对TB6钛合 金材料的性能、加工工艺方法及刀具选用等进行了探索和研究，通 过各种试验，积累了许多TB6钛合金加工的经验，特别是切削加工 用量及刀具的选择，在加工研制过程中得到了验证。本文重点对 TB6钛合金精密加工和刀具选用方面的工艺创新作一次全面的阐述，也为今后进一步开展其他钛合金切削加工的研究提供参考与借鉴。 TB6钛合金轴向铰轴颈零件如附图所示，其外型复杂，技术要求高，加工难度大。 2.TB6钛合金材料特性分析 钛合金是一种强度高而密度小、机械性能好且韧性和抗蚀性能也很好的不锈钢材料。TB6不锈钢材料加工工艺性差，切削加工困难，特别是在热加工中，非常容易吸收氢、氧、氮和碳等杂质。其加工 工艺性主要表现在：（1）摩擦系数大。该材料导热系数低，刀尖切 削温度高，切削时产生的切削热都集中在刀尖上，使刀尖温度很高，易使刀尖很快熔化或粘结磨损而变钝。（2）弹性模量小。切削时易 产生弹性变形和振动，不仅影响零件的尺寸精度和表面质量，而且 还影响刀具的使用寿命。（3）钛合金化学亲和力较强，极易与其他 金属亲和结合，在加工中切屑与刀具的粘结现象严重，使刀具的粘 结和扩散磨损加大。