超精密加工切削和磨削机理研究.pdfVIP

2002 年 6 月 焦作大学学报 №2 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 第 2 期 JOURNAL OF J IAOZUO UNIVERSITY Jun . 2002 超精密加工切削和磨削机理研究 王 先 逵 (清华大学 , 北京 　100000) 摘要 : 文章论述了精密加工和超精密加工的范畴、加工方法 、影响因素 、地位和作用 ; 分析 了2 1 世纪初十年对精密加工和超精密加工的需求和技术发展趋势 , 提出了十项有关超精密 加工切削和磨削机理的技术发展前沿 , 归总了技术发展特点; 最后 , 对 2000 年～2010 年规 划发展项 目提出了建议 , 同时对超精密加工切削和磨削机理研究提出了对策与建议 。 关键词 : 超精密切削　超精密磨削　机理 　进化加工 　微量切削　表面微观质量 中图分类号 : TG502 　文献标识码 : A 　文章编号 : (2002) 1. 概 　述 11 　技术内涵 111 　精密加工和超精密加工的范畴 精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段 。由于生产技术的不断发展 , 划分的界限 将随着历史进程而逐渐向前推移 , 过去的精密加工对今天来说已是一般加工 , 因此 , 其划分的界限是 相对的 , 并且在具体数值上至今没有准确的定义 。 μ μ 当前 , 精密加工是指加工精度为 1～01 m 、表面超糙度为及 Ra01～001 m 的加工技术 ; 超精 μ μ 密加工是指加工精度高于 01 m , 表面粗糙度小于及 Ra0025 m 的加工技术 , 又称亚微米级加工 。但 目前超精密加工已进入纳米级 , 并称为纳米加工及相应的纳米技术 。 112 　精密加工和超精密加工方法 根据加工方法的机理和特点 , 精密和超精密加工方法可以分为刀具切削加工 、磨料加工 、特种加 工和复合加工 , 如图 1 所示 。从图中可以看出 , 有些加工方法是传统加工方法的精密化 , 有些是特种 加工方法的精密化 。 113 　影响精密加工和超精密加工的因素 精密加工和超精密加工的发展已形成制造系统工程 , 简称精密工程 , 它涉及超微量去除和堆积技 术 、高稳定性和高净化的加工环境 、计量和检测技术 、工况监控及质量控制等 。由此可归纳出影响精 密加工和超精密加工的因素有 : 加工机理 、被加工材料 、加工工具 、加工设备及其基础元部件 、工件 的定位与夹紧 、检测与误差补偿 、工作环境和人的技艺等 。 由上面论述可以看出 , “超精密加工切削和磨削机理研究”主要是研究刀具切削加工 、磨料加工 以及有关的复合加工的机理问题 。 12 　技术的地位与作用 121 　超精密加工是标志国家制造工业水平的重要指标之一 超精密加工所能达到的精度 、表面粗糙度 、加工尺寸范围和几何形状是一个国家制造技术水平的 重要标志之一 , 例如 , 金刚石刀具切削刃钝圆半径是一个关键参数 , 日本声称已达到 2nm ; 美国加利 福利亚大学 Lawrence Livermore 实验室研制的大型超精密非球面车床 , 可加工尺寸为 01 625mm ×