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無錫星微帶您了解超精密加工

來源:http://www.meogzz.icu │ 發表時間:2019-07-25 | 瀏覽數:載入中...

      超精密加工技術是現代高技術戰爭的重要支撐技術,是現代高科技產業和科學技術的發展基礎,是現代制造科學的發展方向。

      目前的超精密加工,以不改變工件材料物理特性為前提,以獲得極限的形狀精度、尺寸精度、表面粗 糙度、表面完整性(無或極少的表面損傷,包括微裂 紋等缺陷、殘余應力、組織變化)為目標。




      超精密加工的研究內容,即影響超精密加工精度的各種因素包括:超精密加工機理、被加工材料、超精密加工設備、超精密加工工具、超精密加工夾具、超精密加工的檢測與誤差補償、超精密加工環境(包括恒溫、隔振、潔凈控制等)和超精密加工工藝等。一直以來,國內外學者圍繞這些內容展開了系統的研究。超精密加工的發展經歷了如下三個階段。




     1)20世紀50年代至80年代,美國率先發展了以單點金剛石切削為代表的超精密加工技術,用于航天、國防、天文等領域激光核聚變反射鏡、球面、非球面大型零件的加工。




    2)20世紀80年代至90年代,進入民間工業的應用初期。美國的摩爾公司、普瑞泰克公司,日本的東芝和日立,以及歐洲的克蘭菲爾德等公司在政府的支持下,將超精密加工設備的商品化,開始用于民用精密光學鏡頭的制造。單超精密加工設備依然稀少而昂貴,主要以專用機的形式訂制。在這一時期還出現了可加工硬質金屬和硬脆材料的超精密金剛石磨削技術及磨床,但其加工效率無法和金剛石車床相比。




    3)20世紀90年代后,民用超精密加工技術逐漸成熟。在汽車、能源、醫療器材、信息、光電和通信等產業的推動下,超精密加工技術應用于非球面光學鏡片、超精密模具、磁盤驅動器磁頭、磁盤基板、半導體基片等零件的加工。隨著超精密加工設備的相關技術,例如精密主軸部件、滾動導軌、靜壓導軌、微量進給驅動裝置、精密數控系統、激光精密檢測系統等逐漸成熟,超精密加工設備成為工業界常見的生產設備。此外,設備精度也逐漸接近納米級水平、可加工工件的尺寸范圍也變得更大。隨著數控技術的發展,還出現了超精密五軸銑削和飛切技術。已經可以加工非軸對稱非球面等復雜零件。

      我國北京機床研究所、航空精密機械研究所(航空303)、哈爾濱工業大學、國防科技大學等單位現在已能生產若干種超精密數控金剛石機床。




      北京機床研究所是國內進行超精密加工技術研究的主要單位之一,研制出了多種不同類型的超精密機床、部件和相關的高精度測試儀器等,如精度達0.025μm的精密軸承、JCS—027超精密車床、JCS—031超精密銑床、JCS—035超精密車床、超精密車床數控系統、復印機感光鼓加工機床、紅外大功率激光反射鏡、超精密振動-位移測微儀等,達到了國內領先、國際先進水平。




      NAM-800 型納米數控車床是北京機床研究所新一代的納米級加工機床。它是當今數控技術、伺服技術、機械制造技術完美的統一。該機床為前沿的科技發展提供了良好的加工手段。

      航空航天工業部303 所在超精密主軸、花崗巖坐標測量機等方面進行了深入研究及產品生產。




      哈爾濱工業大學在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體定向和刃磨、金剛石微粉砂輪電解在線修整技術等方面進行了卓有成效的研究。




      清華大學在集成電路超精密加工設備、磁盤加工及檢測設備、微位移工作臺、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超精密磨削、非圓截面超精密切削等方面進行了深入研究,并有相應產品問世。




     此外, 中科院長春光學精密機械與物理研究所、華中理工大學、沈陽第一機床廠、成都工具研究所、國防科技大學等都進行了這一領域的研究。




     但總的來說, 我國在超精密加工機床的效率、精度、可靠性, 特別是規格(大尺寸) 和技術配套性方面與國外相比, 與生產實際要求相比, 還有相當大的差距。 另外,復雜曲面的精密加工也一直是我國制造業發展的壁壘,而制造業的發展關系著經濟的長遠發展問題,仍需投入大量的研究。

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