我对精密超精密加工技术的认识

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精密超精密加工技术

精密超精密加工技术

精密超精密加工技术精密及超精密加工对尖端技术的发展起着十分重要的作用。

当今各主要工业化国家都投入了巨大的人力物力,来发展精密及超精密加工技术,它已经成为现代制造技术的重要发展方向之一。

本节将对精密、超精密加工和细微加工的概念、基本方法、特点和应用作一般性介绍。

一、精密加工和超精密加工的界定精密和超精密加工主要是根据加工精度和表面质量两项指标来划分的。

这种划分是相对的,随着生产技术的不断发展,其划分界限也将逐渐向前推移。

1.一般加工一般加工是指加工精度在10µm左右(IT5~IT7)、表面粗糙度为R a0.2µm~0.8µm的加工方法,如车、铣、刨、磨、电解加工等。

适用于汽车制造、拖拉机制造、模具制造和机床制造等。

2.精密加工精密加工是指精度在10µm~0.1µm(IT5或IT5以上)、表面粗糙度值小于R a0.1µm的加工方法,如金刚石车削、高精密磨削、研磨、珩磨、冷压加工等。

用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件,如精密丝杠、精密齿轮、精密导轨、微型精密轴承、宝石等的加工。

3.超精密加工超精密加工一般指工件尺寸公差为0.1µm~0.01µm数量级、表面粗糙度R a 为0.001µm数量级的加工方法。

如金刚石精密切削、超精密磨料加工、电子束加工、离子束加工等,用于精密组件、大规模和超大规模集成电路及计量标准组件制造等方面。

二、实现精密和超精密加工的条件精密和超精密加工技术是一项内容极为广泛的制造技术系统工程,它涉及到超微量切除技术、高稳定性和高净化的工作环境、设备系统、工具条件、工件状况、计量技术、工况检测及质量控制等。

其中的任一因素对精密和超精密加工的加工精度和表面质量,都将产生直接或间接的不同程度的影响。

1.加工环境精密加工和超精密加工必须具有超稳定的加工环境。

因为加工环境的极微小变化都可能影响加工精度。

机械实习总结之精密和超精密加工技术学习总结心得

机械实习总结之精密和超精密加工技术学习总结心得

《精密和超精密加工技术》学习总结0.引言随着现代高科技的先进制造技术的发展,超精密加工技术应运而生,在现代高科技尖端产品的生产和开发中超精密加工技术是必不可少的关键技术,一个国家超精密加工技术的先进程度,直接影响着一个国家的制造业水平,是先进制造技术基础和关键,不管是在军事领域还是日常生活中,超精密加工技术都有着极其广阔的发展空间,对于任何一个国家的发展而言,发展超精密加工技术都是势在必行的[1]。

1.超精密切削超精密切削技术是在上世纪60年代发展起来的技术,在国防和尖端技术的发展中扮演着极其重要的角色,超精密切削技术主要是指金刚石超精密切削技术,其中包括金刚石超精密车削技术和金刚石超精密铣削, 使用的刀具是天然单晶金刚石刀具,其切削刃可磨得非常锋利[2]。

超精密切削技术是超精密加工技术的重要分支,是最早发展的超精密加工技术,在多个领域中均有运用到该项技术。

金刚石超精密加工的切削深度一般在微米量级,可加工出微米及亚微米级的形状精度及纳米级表面粗糙度的精密工件,在符合条件的机床和环境条件下,表面粗糙度Ra0.02-0.005Mm,精度<0.01Mm。

不同的背吃刀量、不同的进给量和不同的切削速度对加工表面粗糙度都有着不同程度的影响。

通过用两把几何角度相同的金刚石车刀,当在不同的背吃刀量下加工工件,可发现切削刃锋锐度对加工表面粗糙度影响最为明显;在不同的进给量下,锋锐的金刚石车刀加工表面粗糙度较小,二者差别明显;而在不同的切削速度下,两把车刀切出的加工表面粗糙度差别不大,可知切削速度对加工表面粗糙度影响不大。

金刚石刀具根据其切削刃的形状可以分为圆弧刃和直线刃,其中圆弧刃可用于加工各种形状的工件,尤其适用于加工复杂曲面的工件;而直线刃主要用于加工平面、柱面以及锥面等简单规则形状的工件, 就切削阻力而言,直线切削刃比圆弧切削刃的切削阻力要小,在尺寸精度和表面粗糙度方面更易于控制,并且制造容易、研磨方便, 直线切削刃在高品质、高精度加工方面有着不可替代的优势,当然,直线切削刃也有其不足之处,直线切削刃比较难安装调整。

超精密加工技术的概念

超精密加工技术的概念

超精密加工技术的概念
嘿,朋友们!今天咱来唠唠超精密加工技术。

你说这超精密加工技术啊,就好比是一位超级细腻的艺术家,在微观世界里精雕细琢。

咱平常生活里用的好多东西,可都离不开它呢!比如说你那手机,里面的芯片,那可都是经过超精密加工技术打磨出来的呀。

要是没有它,咱的手机能那么厉害吗?能那么流畅地玩游戏、看视频吗?
你再想想那些高端的医疗器械,那得精细到啥程度啊!这超精密加工技术就像是一双神奇的手,能把各种材料雕琢成我们需要的模样,而且精度高得吓人。

这就好像是在头发丝上绣花,难不难?当然难啦!但人家就是能做到。

你说这技术咋就这么牛呢?它能把误差控制在极小极小的范围内,小到你都没法想象。

就好比你要在一粒米上刻字,还得刻得特别清楚,这得有多厉害啊!而且它加工出来的东西,表面光滑得像镜子一样,这可都是技术的功劳啊。

你看看那些航天设备,里面的零件哪个不是靠超精密加工技术打造的?要是精度不够,那还不得出大问题啊!这就像是盖房子,根基不牢,房子能稳吗?超精密加工技术就是那个稳固的根基呀。

咱普通人可能觉得这离我们挺远的,其实不然。

咱生活中的点点滴滴都有它的影子呢。

就说你戴的眼镜吧,镜片的制作也得靠它呀。

还有那些精密的仪器仪表,没有超精密加工技术,它们能那么准确地工作吗?
这超精密加工技术就像是一个隐藏在幕后的英雄,默默地为我们的生活贡献着。

它让我们的科技不断进步,让我们的生活变得更加美好。

咱可得好好珍惜这技术带来的便利呀,可别不当回事儿。

反正我觉得吧,超精密加工技术就是牛,不服不行啊!它就是那个能创造奇迹的魔法,让一切不可能都变成可能。

你说呢?。

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

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。

超精密加工技术论文【精选文档】

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 -超精密加工技术一、概述超精密机械加工技术是现代机械制造业最主要的发展方向之一,已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。

浅谈精密与超精密加工技术

浅谈精密与超精密加工技术

网络教育学院本科生毕业大作业题目:浅谈精密与超精密加工技术学习中心:浙江丽水奥鹏学习中心[3]层次:专科起点本科专业:机械设计制造及其自动化年级: 1003 本科班学号: 101483111007学生:鲁世勇指导教师:张小冀完成日期: 2011 年 02 月 10 日内容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。

超精密切削加工主要是由高精度的机床和单晶金刚石刀具进行的,故一般称为金刚石刀具切削或SPDT。

通常,按加工精度划分,可将机械加工分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。

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;精度高于0.1μm,表面粗糙度小于Ra0.01μm之间的称为超精密加工。

因此,如果从去除单位尺寸将切削加工加以区别的话,以微米级的去除,才属于超精密加工。

对超精密切削加工技术及其机理进行介绍和总结,希望对超精密加工行业同事有所参考。

关键词:数控加工;精密切削加工;超精密加工;金刚石刀具的切削加工目录内容摘要 (I)引言 (1)1 精密加工设备 (2)1.1 精密数控加工的概念 (2)1.2 高速、高效、高精度、高可靠性 (2)1.3 精密数控机床的优点 (4)2 超精密加工设备 (6)2.1超精密加工的设备要求 (6)2.2 超精密加工的应用领域 (6)2.3 超精密加工的发展趋势 (7)3 超精密与超高速加工技术 (8)3.1 技术概念 (8)3.2 国内外发展趋势 (8)3.2.1 超高速加工技术 (8)3.2.2 超精密加工技术 (10)4 精密与超精密的加工刀具 (12)4.1 金刚石刀具切削的机理 (12)4.1.1 切削厚度与材料切应力的关系 (12)4.1.2 材料缺陷及其对超精密切削的影响 (12)5 金刚石刀具的切削原理 (13)5.1 金刚石刀具车削的表面形成 (13)5.2 金刚石刀具车削的切屑形成 (13)6 结论 (15)7 致谢 (16)参考文献 (17)引言超精密加工技术发展的方向是向高精度、高效率方向的发展,向大型化、微型化方向发展;向加工检测一体化方向发展;机床向多功能模块方向发展。

超精密加工技术在机械制造中的应用

超精密加工技术在机械制造中的应用

超精密加工技术在机械制造中的应用随着科技的不断进步和人们对产品质量要求的提高,超精密加工技术在机械制造中扮演着越来越重要的角色。

本文将探讨超精密加工技术的定义、原理以及在机械制造中的应用。

一、超精密加工技术的定义和原理超精密加工技术是一种利用先进的加工设备和工艺,对材料进行高精度、高效率的加工方法。

其主要原理是通过控制切削工具与工件之间的相对运动,利用微细的切削力和切削热量,对工件进行精确的切削、磨削或电火花加工,从而获得高精度的加工表面。

二、1. 高精度零件制造:超精密加工技术可以用于制造各种高精度零件,如光学元件、精密仪器仪表的零部件等。

通过控制加工参数和使用高精度的加工设备,可以获得表面粗糙度、尺寸精度和形状精度都非常高的零件。

2. 精密模具制造:在模具制造领域,超精密加工技术可以用于制造高精度的模具。

通过超精密加工技术,可以获得模具表面的高精度、高光洁度和低粗糙度,从而提高产品的加工精度和表面质量。

3. 微机电系统(MEMS)制造:MEMS技术是一种将微观尺度的机械、电子和光学元件集成在一起的技术。

超精密加工技术在MEMS制造中发挥着重要作用,可以实现微米级的加工精度和纳米级的表面光洁度,从而提高MEMS器件的性能和可靠性。

4. 纳米加工技术:随着纳米科技的发展,纳米级加工技术成为了机械制造领域的热点之一。

超精密加工技术可以用于纳米级加工,通过控制加工参数和使用纳米级切削工具,可以实现对材料的原子级加工,从而获得纳米级的表面粗糙度和尺寸精度。

总结:超精密加工技术在机械制造中的应用范围广泛,涉及到高精度零件制造、精密模具制造、MEMS制造和纳米加工技术等领域。

通过控制加工参数和使用高精度的加工设备,可以实现对材料的高精度加工,从而提高产品的加工精度和表面质量。

随着科技的不断进步,超精密加工技术将继续发展,为机械制造领域带来更多的创新和突破。

超精密加工技术认识及发展前景

超精密加工技术认识及发展前景

超精密加工技术认识及发展前景超精密加工技术,是现代机械制造业最主要的发展方向之一。

是指亚微米级和纳米级精度的加工。

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。

如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工,线宽可达2~5nm。

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。

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。

航天、航空工业中,人造卫星、航天飞机、民用客机等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。

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我对精密超精密加工技
术的认识
Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
我对精密超精密加工技术的认识目前,精密、超精密技术在我国的应用已不再局限于国防尖端和航空航天等少数部门,它已扩展到了国民经济的许多领域,应用规模也有较大增长。

计算机、现代通信、影视传播等行业,现都需要精密、超精密加工设备,作为其迅速发展的支撑条件。

计算机磁盘、录像机磁头、激光打印机的多面棱镜、复印机的感光筒等零部件的精密、超精密加工,采用的都是高效的大批量自动化生产方式。

传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。

砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。

精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。

珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达~μ;m,最好可到μ;m,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。

精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。

精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra≤μ;m加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工,也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。

抛光是利用机
械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工,主要用来降低工件表面粗糙度,常用的方法有:手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。

手工或机械抛光加工后工件表面粗糙度Ra≤μ;m,可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。

超声波抛光加工精度~μ;m,表面粗糙度μ;m。

化学抛光加工的表面粗糙度一般为Ra≤μ;m。

电化学抛光可提高到~μm。

精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。

微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术。

超微细加工技术是指制造超微小尺寸零件的加工技术,它们是针对集成电路的制造要求而提出的,由于尺寸微小,其精度是用切除尺寸的绝对值来表示,而不是用所加工尺寸与尺寸误差的比值来表示。

光整加工一般是指降低表面粗糙度和提高表面层力学机械性质的加工方法,不着重于提高加工精度,其典型加工方法有珩磨、研磨、超精加工及无屑加工等。

实际上,这些加工方法不仅能提高表面质量,而且可以提高加工精度。

精整加工是近年来提出的一个新的名词术语,它与光整加工是对应的,是指既要降低表面粗糙度和提高表面层力学机械性质,又要提高加工精度(包括尺寸、形状、位置精度)的加工方法。

超精密加工就是在超精密机床设备上,利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动,对材料进行微量切削,以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。

当前的超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高于μm,表面粗糙度Ra小于μm,以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于μm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。

它包括超精密磨削,超精密研磨,超精密特种加工。

超精密磨削是在
一般精密磨削基础上发展起来的一种镜面磨削方法,其关键技术是金刚石砂轮的修整,使磨粒具有微刃性和等高性。

超精密磨削的加工对象主要是脆硬的金属材料、半导体材料、陶瓷、玻璃等。

磨削后,被加工表面留下大量极微细的磨削痕迹,残留高度极小,加上微刃的滑挤、摩擦、抛光作用,可获得高精度和低表面粗糙度的加工表面,当前超精密磨削能加工出圆度μm、尺寸精度μm和表面粗糙度为μm的圆柱形零件。

超精密研磨包括机械研磨、化学机械研磨、浮动研磨、弹性发射加工以及磁力研磨等加工方法。

超精密研磨的关键条件是几乎无振动的研磨运动、精密的温度控制、洁净的环境以及细小而均匀的研磨剂。

超精密研磨加工出的球面度达μm,表面粗糙度Ra达μm。

超精密特种加工主要包括激光束加工、电子束加工、离子束加工、微细电火花加工、精细电解加工及电解研磨、超声电解加工、超声电解研磨、超声电火花等复合加工。

激光、电子束加工可实现打孔、精密切割、成形切割、刻蚀、光刻曝光、加工激光防伪标志;离子束加工可实现原子、分子级的切削加工;利用微细放电加工可以实现极微细的金属材料的去除,可加工微细轴、孔、窄缝平面及曲面;精细电解加工可实现纳米级精度,且表面不会产生加工应力,常用于镜面抛光、镜面减薄以及一些需要无应力加工的场合。

在将来加工技术一步步发展的情况下,超精密加工将向高精度、高效率、大型化、微型化、智能化、工艺整合化、在线加工检测一体化、绿色化等方向发展。

精密、超精密加工技术是发展科技的重要手段,所以受到世界各国的广泛重视,因此也就不断地获得新的成果,但是因为它的要求都处在精度的极限,传统的、单一的技术往往很难突破,必须综合地运用
信息化技术,通过综合、分析,加以整合、重组,进一步满足更高的要求。

精密加工技术是一项系统工程,它集机床、工具、计量、数控、材料、环境控制等成果于一体,针对不同的加工对象,不同的设计要求,综合地加以利用。

超精密加工技术也都是在其有关的各项技术支撑的条件下,逐步发展起来的,同时又往往取各项技术的崭新成果来加以充实、提高。

超精密加工技术每前进一步,都离不开创新,这是由超精密加工技术所处的位置决定的,因为这门技术始终处在发展的前沿。

面对飞速发展的需求就决定了它必须创新。

它将在突破中的得到更好的发展。

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