超精密加工的发展动向和展望
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精密与特种加工技术结课论文题目:超精密加工技术的发展与展望指导教师:沈浩学院:机电工程学院专业:机械工程姓名:司皇腾学号: 152085201020超精密加工技术的发展与展望摘要: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。
精密加工技术发展方向是:向高精度、高效率方向发展;向大型化、微型化方向发展;向加工检测一体化方向发展;机床向多功能模块化方向发展。
本世纪的精密加工发展到超精密加工历程比较复杂且难度大,目前超精密加工日趋成熟,已形成系列,它包括超精密切削、超精密磨削、超精密研磨、超精密特种加工等。
在不久的将来,精密加工也必将实现精密化、智能化、自动化、高效信息化、柔性化、集成化。
创新思想及先进制造模式的提出也必将为精密与超精密技术发展提供策略。
环保也是机械制造业发展的必然趋势。
关键词:加工精度;超精密加工技术;超精密特种加工;纳米技术;复合加工【引言】精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段,往往我们一提到超精密这个词,就会觉得它很神秘,但同任何复杂的高新技术一样,经过一段时间的熟悉和掌握,都会被大众所了解,也就不再是所谓的高科技了,超精密加工也是这样。
实际上,如果拥有超精密的加工设备,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。
超精密加工领域集成了很多IT、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把它用好。
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。
在不同的历史阶段,不同的科学技术水平下,对超精密加工有不同的定义,由于生产技术的不断发展,划分的界限不断变化。
过去的超精密加工对今天来说可能已经是普通加工了,所以对其划分的界限是相对的,而且在具体数值上至今没有确切的界限。
精密和超精密加工现状与发展趋势一、精密和超精密加工的概念与范畴通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前,精密加工是指加工精度为1~0.1µ;m,表面粗糙度为Ra0.1~0.01µ;m的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。
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。
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。
a. 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。
b. 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。
c. 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Ra0.4~0.1µ;m,最好可到Ra0.025µ;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。
d. 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≤0.025µ;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。
e. 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。
2024年超精密数控铣床市场策略概述本文档旨在提供关于2024年超精密数控铣床市场策略的详细信息。
超精密数控铣床在现代工业领域具有重要的地位,具备高精度、高效能的特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
本文将介绍超精密数控铣床市场的背景和趋势,并提供一些市场策略的建议。
市场背景超精密数控铣床市场在全球范围内都呈现出稳步增长的趋势。
随着现代制造业对工业自动化和精密加工的需求不断增加,超精密数控铣床成为优选的设备之一。
全球航空航天、汽车制造、电子设备等行业的发展也直接促进了超精密数控铣床市场的持续增长。
市场趋势1.技术创新:超精密数控铣床市场中,不断涌现出新的技术和创新,以满足越来越高的精度和效率需求。
例如,高速切削技术、智能控制系统等的引入使得超精密数控铣床的性能得到进一步提升。
2.行业应用拓展:除了传统的航空航天、汽车制造、电子设备行业,超精密数控铣床在其他行业也呈现出增长的机会。
医疗设备制造、光学仪器制造等行业对高精度和高质量的需求也在不断增加,为超精密数控铣床市场带来新的增长点。
3.智能化发展:随着人工智能、云计算等技术的快速发展,超精密数控铣床也朝着智能化的方向迈进。
智能化超精密数控铣床能够根据加工需求自动调整参数,并通过数据分析和优化提供更高效的生产解决方案。
市场策略建议根据市场背景和趋势,以下是一些2024年超精密数控铣床市场策略的建议:1.技术创新:加大研发投入,不断推出新的技术创新,提高产品的性能和竞争力。
与科研机构和大学合作,加强技术交流和合作,为超精密数控铣床的技术进步做出贡献。
2.市场拓展:除了现有的航空航天、汽车制造、电子设备等传统行业,积极拓展其他行业的市场。
例如,与医疗设备制造商合作,共同开发适用于医疗设备制造的超精密数控铣床。
3.品牌建设:加强品牌宣传和推广。
通过参加行业展览、技术论坛等活动,提高品牌知名度和美誉度。
与现有客户保持良好的合作关系,争取口碑推荐。
超精密加工技术的发展现状超精密加工技术的发展现状,哎呀,真是个让人觉得又神奇又复杂的话题啊!咱们得先了解一下超精密加工是什么。
它其实就是用极高的精度来加工材料,想想看,能把东西做到这么精准,真是令人叹为观止。
现在的制造业可离不开它,尤其是在航空、医疗、电子这些领域,越是高端的东西,越离不开超精密加工。
想象一下,微米级别的加工,那得多细腻啊!说真的,这技术的发展,真的是让人感觉到科技的力量。
在这过程中,咱们得提到几项关键技术,比如说光刻、超声波加工,还有激光加工。
光刻技术可谓是个“大明星”,在芯片制造中大显身手,像是在细致的画布上作画,光线勾勒出无数精致的图案。
超声波加工呢,哎,别小看它,利用声波的振动来加工,能把很多材料轻松处理掉,真是个“小帮手”。
激光加工嘛,嘿,那可是一把双刃剑,精准又快速,火花四溅的场景让人忍不住想为它点赞。
不过,话说回来,技术再先进,也得面对一些挑战。
比如说,成本问题。
超精密加工的设备可不是白菜价,维护保养更是个大开销。
这让很多小企业在这条路上犹豫不决,真是让人心疼。
材料的选择也非常重要,有些材料在超精密加工中表现得特别好,而有些则像个“死胖子”,怎么都弄不动。
为了追求更好的效果,研究人员们可是费尽心思,真是“煞费苦心”啊。
还有就是人才的培养。
这方面可不能马虎,超精密加工需要的人才既要有理论知识,又要有丰富的实践经验。
现在的大学里,很多学校已经开始设置相关课程,目的就是希望能培养出更多的技术人才,未来可得靠他们“撑门面”呢。
真心希望越来越多的人能加入这个行业,给我们带来更多的惊喜。
说到应用,超精密加工的舞台可大了!像航天器、手术刀、手机的内部零件等等,几乎无处不在。
你看看,航天器上那些复杂的零部件,没有超精密加工,恐怕就飞不起来了!还有手术刀,医生可不能用个普通的刀子,精细的切口直接关系到手术的成功与否,这可是关乎生命的大事啊!而手机的微小零件,哪个能离开超精密加工的加持?所以说,这技术的重要性,不用多说,大家都懂。
精密和超精密加工技术的发展趋势精密加工技术的发展趋势1.精密化精密加工的核心主要体现在对尺寸精度、仿形精度、表面质量的要求。
当前精密电火花加工的精度已有全面提高,尺寸加工要求可达±2-3μm、底面拐角R 值可小于0.03mm,最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3μm。
通过采用一系列先进加工技术和工艺方法,可达到镜面加工效果且能够成功地完成微型接插件、IC 塑封、手机、CD盒等高精密模具部位的电火花加工。
2.智能化智能化是向21世纪制造技术的发展趋势之一。
智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。
新型数控电火花机床采用了模糊控制技术和专家系统智能控制技术。
模糊控制技术是由计算机监测来判定电火花加工间隙的状态,在保持稳定电弧的范围内自动选择使加工效率达到最高的加工条件;自动监控加工过程,实现最稳定的加工过程的控制技术。
采用人机对话方式的专家系统,根据加工的条件、要求,合理输入设定值后便能自动创建加工程序,选用最佳加工条件组合来进行加工。
在线自动监测、调整加工过程,实现加工过程的最优化控制。
专家系统在检测加工条件时,只要输入加工形状、电极与工件材质、加工位置、目标粗糙度值、电极缩放量、摇动方式、锥度值等指标,就可自动推算并配置最佳加工条件。
专家系统智能技术的应用使机床操作更容易,对操作人员的技术水平要求更低。
3.自动化自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。
对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。
小批量生产自动化可通过NC,MC,CAM,FMS,CIM,IMS等来完成。
在末来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。
超精密加工的发展动向和展望超精密加工经过数十年的努力,日趋成熟,不论是超精密机床、金刚石工具,还是超精密加工工艺已形成了一整套完整的超精密制造技术系统,为推动机械制造向更高层次发展奠定了基础,现在正在向纳米级精度或毫微米精度迈进,其前景十分令人鼓舞。
但是从另一个角度来分析,随着科技的发展,对它的要求越来越高,而现实的情况又受到技术水平的制约,依然存在许多困难。
1综述超精密加工技术是一门综合性的系统工程,它的发展综合地利用了机床、工具、计量、环境技术、微电子技术、计算机技术、数控技术等的进步。
日本的津和秀夫教授形象地将超精密加工比作富士山的山顶,所以在某种意义上说,已到达了精密加工的顶峰。
日本的文献上,经常出现向极限靠拢的提法。
虽然从技术的角度来说,有些模糊,但是很形象化。
实际上,加工精度在现有的水平上再提高一步已是相当困难。
以现在的产品而言,凡是要求高的尺寸,大部分是超越现有标准的,这从另一个侧面反映了超精密的实际情况,相当多的要求,均以技术条件的形式来表示,或标明具体的特殊公差,而今天除了精度以外,对表面还提出了新的要求——表面完整性。
日本谷口纪男教授往往将超精密加工技术与微细加工综合在一起来加以介绍,客观上反映了两种技术的交叉,也体现了时代的特征。
本文想就超精密加工发展的趋势,说明一些个人的看法。
超精密加工技术随着时间的推延,精度、难度、复杂性等都在向更高层次发展,使加工技术也随之需要不断加以更新,来与之相适应。
以金刚石切削为例,其刃口圆弧半径一直在向更小的方向发展,因为它的大小直接影响到被加工表面的粗糙度,与光学镜面的反射率直接有关,而今反射率要求越来越高,如激光陀螺反射镜的反射率已提出了99.99%,必然要求金刚石刀具更加锋利,根据日本大阪大学岛田尚一博士介绍,为了进行切薄试验,目标是达到切屑的厚度1nm,其刃口圆弧半径趋近2~4nm。
直至今日,这个水平仍为世界最高的。
为了达到这个高度,促使金刚石研磨机也改变了传统的结构,而采用了空气轴承作为支承,研磨盘的端面跳动能在机床上自行修正,使其端面跳动控制在0.5μm以下,我国航空系统303所研制的刃磨机就是一例。
精密加工产业发展趋势精密加工产业是指利用精密加工技术对金属、非金属材料进行精细加工的产业。
随着科技的发展和全球化的进程,精密加工产业正经历着深刻的变革和发展。
本文将从技术、市场、政策等方面分析精密加工产业的发展趋势。
一、技术发展趋势1. 自动化和智能化:随着人工智能技术的迅猛发展,精密加工设备和系统将趋向自动化和智能化,实现自动化生产、智能控制和智能检测等功能。
例如,采用机器人代替人工操作,利用大数据和云计算技术进行生产过程的实时监测和优化。
2. 高效能力和多功能:精密加工设备将朝着高效能力和多功能方向发展。
通过提高精密加工设备的生产能力和效率,同时实现多种工艺和功能的整合。
例如,融合激光加工和机器人技术,实现一机多用、灵活生产的目标。
3. 精准度和稳定性:精密加工产业的核心要求是提高产品的精度和稳定性。
因此,未来的精密加工技术将更加注重对微小细节的处理和控制。
例如,采用纳米级线切割技术,实现对微米尺度物体的高精度加工和组装。
4. 绿色和环保:未来的精密加工技术将更加注重环保和可持续发展。
例如,采用新型材料和清洁能源,减少环境污染和能源消耗。
同时,提倡循环利用和废物资源化利用,减少资源浪费和环境负荷。
二、市场发展趋势1. 高端市场需求增加:随着全球经济的不断发展,人们对高端产品和服务的需求也在不断增加。
高精密、高质量的产品在航空航天、汽车、电子通信等领域具有广泛的应用前景。
因此,精密加工产业将面临更大的市场需求。
2. 定制化需求增长:消费者的需求越来越个性化和定制化,要求产品能够满足其个性化需求。
精密加工产业将面临更多的定制化需求,必须具备灵活的生产能力和技术储备,能够满足不同客户的个性化需求。
3. 跨行业合作融合:精密加工产业将与各行各业的产业链深度融合,形成产业链的优势互补和资源共享。
例如,精密加工产业与电子、机械、材料、化工等行业进行跨行业合作,共同研发和生产高精密、高质量的产品。
4. 新兴市场需求增长:随着新兴市场经济的迅猛发展,精密加工产业将面临更大的市场机遇。
超精密加工的发展动向和展望超精密加工技术是机械制造领域的重要方面,它的发展是尖端技术的基础,它的成就将是推动整个科技向更高层次发展的重要手段,也是现阶段必须突破的关键技术,因此及时借助于当前的有关各项技术的进步,综合加以利用才能突破。
这就是本文的初衷。
1综述超精密加工技术是一门综合性的系统工程,它的发展综合地利用了机床、工具、计量、环境技术、微电子技术、计算机技术、数控技术等的进步。
日本的津和秀夫教授形象地将超精密加工比作富士山的山顶,所以在某种意义上说,已到达了精密加工的顶峰。
日本的文献上,经常出现向极限靠拢的提法。
虽然从技术的角度来说,有些模糊,但是很形象化。
实际上,加工精度在现有的水平上再提高一步已是相当困难。
以现在的产品而言,凡是要求高的尺寸,大部分是超越现有标准的,这从另一个侧面反映了超精密的实际情况,相当多的要求,均以技术条件的形式来表示,或标明具体的特殊公差,而今天除了精度以外,对表面还提出了新的要求——表面完整性。
日本谷口纪男教授往往将超精密加工技术与微细加工综合在一起来加以介绍,客观上反映了两种技术的交叉,也体现了时代的特征。
本文想就超精密加工发展的趋势,说明一些个人的看法。
超精密加工技术随着时间的推延,精度、难度、复杂性等都在向更高层次发展,使加工技术也随之需要不断加以更新,来与之相适应。
以金刚石切削为例,其刃口圆弧半径一直在向更小的方向发展,因为它的大小直接影响到被加工表面的粗糙度,与光学镜面的反射率直接有关,而今反射率要求越来越高,如激光陀螺反射镜的反射率已提出了99.99%,必然要求金刚石刀具更加锋利,根据日本大阪大学岛田尚一博士介绍,为了进行切薄试验,目标是达到切屑的厚度1nm,其刃口圆弧半径趋近2~4nm。
直至今日,这个水平仍为世界最高的。
为了达到这个高度,促使金刚石研磨机也改变了传统的结构,而采用了空气轴承作为支承,研磨盘的端面跳动能在机床上自行修正,使其端面跳动控制在0.5μm以下,我国航空系统303所研制的刃磨机就是一例。
刃口锋利了,接着其检测又成为一个难题,起先日本横滨大学的中山一雄教授用金丝压痕的方法;后来发展到采用扫描电子显微镜(SEM),其测量精度可达到50nm;随着精度的再提高,日本的刀尖评价委员会又在SEM上增加了二次电子的发射装置,这时也只能测定到20~40nm;1993年,该小组再提出采用扫描隧道显微镜(STM)或原子力显微镜(AFM)来进行检测,但以后就未见报道。
直到1996年,我国的华中理工大学发表了用AFM检测的报道。
1998年,哈工大又再次作了报道。
用AFM成功地检测了刃口圆弧半径。
检测技术的突破,的进为微量切削机理一步探索创造了前提。
硬脆材料的加工一般均采用研磨等方法,后来日本足利大学的宫下政和教授发表了采用金刚石砂轮,控制切削深度和走刀量,在超精密磨床上,可以进行延性方式磨削,即使是玻璃的表面也可以获得光学镜面。
这在技术上是一次很大的突破。
接着,又发展到了直接采用大负前角度的金刚石车刀在上述的类似条件下,也可以获得同样的结果,但车削的效率则明显的提高。
今天又提出如果将超声波技术与金刚石切削结合,更有利于发挥出功效。
我国吉林工大等也作了这种尝试,并取得成果。
砂轮采用金属结合剂,一般指的是铜,而为了提高砂轮的寿命,日本东京工业大学的中川威雄教授采用了铸铁结合剂,使砂轮的寿命明显提高,这是很大的突破,随之,引起了各种结合剂的研究热潮。
后来日本理化学研究所的大森整就在这个基础上,发展了砂轮的在线电解修整(ELID)技术,又使超精密加工技术的途径得到了拓宽,在镜面加工方面取得了进步。
金刚石技术的发展,近几十年来,给了科技人员很大的激励,从天然金刚石到人造金刚石,从超硬金刚石薄膜到厚膜的形成,逐渐为在超精密制造技术方面广泛采用金刚石工具创造了美好的前景。
为了金刚石应用领域的拓宽,为突破金刚石切削黑色金属,一直在进行大量的实践,如深冷切削、富碳大气中的切削等,都先后取得一些效果,也有在金刚石的成份中掺入硼,使之与黑色金属的亲和力明显改善。
而今金刚石的刃磨已在探索其他的途径,如热化学研磨即为一例。
微量切削的机理一直是技术人员所关切的一个大问题,但是要直接对切削点观察是异常困难的,现在有提议将切削装置小型化,放置于SEM的镜头下进行切削并观察;日本大阪大学井川直哉教授等开始采用计算机仿真,逐步在向揭开微量切削的奥秘迫近。
超精密机床的发展,已经相当成熟。
它是最重要的硬件,它集大量成果于一体,如高精度主轴、微量进给装置、高精度定位系统、气浮导轨技术、热稳定性技术、NC系统等。
特别是美国的LLNL实验室、日本的不二越、东芝机械等公司、英国的Cranfield、Pneumo Precision等的产品都已商品化,在市场上很有声望。
总之,超精密制造技术是综合的、系统的技术组合,而且随着时间的推延,其内涵始终在演变,因此必须及时跟踪、分析,综合地将其各方面的进步,以新颖的构思巧妙地加以重组,来不断地提高超精密加工技术水平,适应时代的要求。
2展望与对策时代对超精密加工技术仍在不断地提出更新的需求,从大到天体望远镜的透镜,小到微机械的微纳米尺寸零件。
不论体积大小,其最高尺寸精度都趋近于毫微米;形状也日益复杂化,各种非球面已是当前非常典型的几何形状;70年代,始于日本的产品短薄轻小的战略思想,引发了仪表的小型化、轻便化,从而导致仪表零件的薄壁、低刚度、易变形的特点,也造成超精密加工的更大难度。
在当前必然也会谈到的是微机械技术的诞生,为超精密制造技术引来一种崭新的态势,它的微细程度使传统的制造技术面临一种新的挑战。
尽管它的诞生时间只是近期的事。
人们已公认为它是21世纪的前沿技术。
它的发展极为神速,受到全世界的关注,我国也不例外,仅几年时间,许多单位已生产出各种产品,甚至完成了将原子迁移,构成图形或字体等的各种创举。
1996年,上海交通大学展示了直径为2mm的微电机,而今天瑞士TECHS TAR GmbH已经将直径3mm电机,转速为100,000r/min的产品作为商品销售,其最小的滚珠轴承外径只有3mm。
微机械的发展如此迅速,确实惊人!面临即将到来的21世纪,我国从事超精密加工的广大科技人员如何努力才能缩短与国外的差距,作为这条战线的一名工作者,确是日有所思,下面提出一些个人的具体想法。
跟踪世界先进科技的发展,大量掌握和利用信息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,必须综合地利用当前取得的各种成果,通过综合、分析,加以整合、重组,才能进一步满足更高的要求。
因此当务之急是如何及时地取得各种有关的信息。
自从进入信息时代,获得信息的手段也随之而得到发展,特别是计算机联网的实现,加速了信息传递。
因此为信息的及时获得创造了前提,同时已成为竞争的重要手段。
前面已提到的金刚石切削刃口圆弧半径的测量,一直是超精密加工技术领域中的一个难题,自从1982年,STM和A FM的发明,应当说为其测量创造了前提,但是当时并未受到应有的重视,直到1993年才从《Precision Engineering》看到美国学者J.Drescher提出这种设想,但并未实现。
到了199 6年和1998年,才看到我国的华中理工大学和哈工大在这方面相继作出了的有关的报道。
表明这些信息的传递,有利于加速技术的发展。
但为什么实践如此滞后。
也许可以说,信息虽然是有了,但并没有很快得到应用,当时它的出现并非直接为超精密加工领域应用的。
不过今天看来这项研究,所以能获得进展,也是因为应用了这个信息。
这充分说明信息只是一种素材,有了信息还得进一步经过加工,才能成为真正的手段。
超精密加工技术一直是制造技术的前沿技术,每前进一步,都需付出很大的代价,而且对其要求也是随着时间的推延而不断提高,这就必须广泛的收集信息,虽然工艺信息往往是被视作Know-How而加以保密,所以更增加了它的收集难度,但是信息的渠道是多方面的,另外,得到的信息,大部分仍然需要经过大量筛选,择其有用的为我所用。
而信息的收集必须先行,并且需要及时。
比如,当前硬脆材料的加工已是当务之急,历来采用磨削的途径,但是在技术上存在比较难克服的问题,往往满足不了光学等方面的要求,有的还将附加采用难度不小的抛光。
为了突破这个难题,世界各国都开始摸索新的途径,后来出现在超精密机床上加工硬脆材料,控制极小切深和走刀量,首先从磨削突破了硬脆材料延性方式的技术,紧接着也很快采用大负前角的金刚石车刀获得成功。
当然在掌握上,仍然存在难度。
近期又有建议在金刚石的切削上如果复合振动切削,便能更易实现硬脆材料延性方式的切削。
这表明技术是在不断推陈出新的。
必须时时跟踪,这样才有可能缩短研制的周期,突破难题。
整合、重组思想的运用超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。
这里想以当前的超精密机床为例,可以发现大部分这类机床也是反映出这些特点,它是根据自己所需的产品来设计、制造的。
从这类机床的主轴、直到床身,几乎均被认为到了精度的极限,因此每种型号特色都比较明显。
而商品化的也有一些,但从已发表的文献中来看,只是少数。
前者如美国的LLNL国家实验室的大型光学金刚石车床LODTM等。
后者如Pneumo Preci sion公司的SMG325超精密机床。
即使是大量生产磁盘的车床其需要量也是很有限的,以日本东芝机械公司为例,据其公司的介绍,每年在日本的补充量也仅三十多台,或者更少。
这是超精密机床的特点。
超精密机床的特点扩大到整个超精密加工技术来看,有类似的情况,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。
例如金刚石车刀的刃口圆弧半径达到2~4nm,就可切削下小于1nm厚度的切屑,这为更高精度的加工创造了前提;摩擦驱动的出现,完全解决了滚珠丝杆的发热、振动、振摆和噪音等的不足,使获得更佳的质量具有可能性;冷却液的温度能控制到20±0.0005℃,在喷淋下切削可以保证高精度;静压轴承的高精度为主轴的高精度回转提供了条件;双频激光干涉仪达到了当前的最高定位精度;喻为零膨胀系数的微晶玻璃为超精密机床向更高层次的发展提供了可能。
这许多崭新的技术成就为整个超精密加工技术向纵深发展创造了依据。
今日的超精密加工技术就是以这许多先进技术作为支撑的。
但是如何运用好这些技术,还有待更高超的整合和重组的技巧。
这是超精密加工技术方面的重要课题。
创新是推动超精密加工技术发展的动力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。