模块3 智能加工—先进加工技术 精密与超精密加工技术知识讲解.docx

机械工业出版社CHINA

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精密与超精密加工技术

模块3智能加工一先进加工技术

《智能制造概论

《智能制造概论》

机械工业出版社CHINAMACHINEPRESs加工精度在不同时期的发展曲线精密与超精密加工技术》》》1、精密与超精密加工技术的概念

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加工精度在不同时期的发展曲线

超精密加工：以不改变工件材料物理特性为前提，以获得极限的形状精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完整性(无或极少的表面损伤，包括微裂纹等缺陷、残余应力、组织变化)为目标。

精密加工：加工精度在0.101μm,表面粗糙度Ra在0.02∽0.1μm

超精密加工：加工精度高于0.1μm,表面粗糙度Ra小于0.02μm

达到的加工

(检测设备)(加工设备)

(检测设备)

车床、铣床

0.1mm,102

精密车床、磨床

0.01mm,101

电子或气动镧石加工透镜机)

电子或气动

1μm,100

0.1μm,10-1(非接触式)

0.1μm,10-1

表面想糙度测量仪

和拗学報

E—系统误差E和随机误差E(σ)

《智能制造概论

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机械工业出版社CHINAMACHINEPRESs精密与超精密加工技术》》》2、精密加工技术

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精密镜面磨削技术：

靠砂轮具有微刃性和等高性的磨粒实现的。

1、ELID(电解在线砂轮修整)镜面磨削

电源电刷回转(CBN砂

电源

电刷

回转(

CBN砂轮

喷嘴

电极

曰

9

3、精密自由曲面的检测

工件

工件

移动喷嘴

移动

工作台

砂轮修整前

金属基体

磨粒(a)

砂轮修整后

(b)

氧化层

在线修整

(e)

氧化膜加厚

磨削开始

(c)

露出的锋利磨粒

磨削结束

(d)

脱落的磨粒

ELID镜面磨削基本原理过程示意图

ELID(电解在线砂轮修整)镜面磨削

《智能制造概论

《智能制造概论》

精密与超精密加工技术》》》3、超精密加工技术

超精密切削：

刀具(单晶金刚石、高性能陶瓷刀具、涂层刀具、CBN刀片)

超精密磨削：

靠砂轮具有微刃性和等高性的磨粒实现的。

磨粒砂轮锐利钝化半钝化

磨粒

砂轮

锐利

钝化

微刃

微刃性和等高性的磨粒

超精密研磨与抛光：

研磨：游离磨粒切削

抛光：磨粒粉微小塑形切削

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研具

磨粒

切屑

工件

研磨

运动方问

旋转方向切眉

原有的加工变质层新生的加工变质层

工件

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1)高精度、高效率2)工艺整合化3)大型化、微型化4)在线检测5、智能化精密与超精密加工技术》》》

1)高精度、高效率

2)工艺整合化

3)大型化、微型化4)在线检测

5、智能化

发展趋势：

磁流变抛光示意图

磁流变抛光示意图

1.工件

2.磁流变抛光液

3.运动盘

4.抛光点

5.磁极

卡脖子技术之一：超精密抛光工艺在现代制造业中有多重要，其应用的领域能

够直接说明问题：集成电路制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、精密模具、航空航天。“它是技术灵魂”。美日牢牢把握了全球市场的主动权，其材料构成和制作工艺一直是个谜。

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