第六章先进制造技术128.ppt

第六章 先进制造技术 6。1 制造技术的新发展 6。1。1 超精密加工 精密与超精密加工和制造自动化是先进制造技术的两大领域，精密与超精密加工要靠自动化技术的支持，而制造自动化有赖于精密加工才能得以实现。 精密与超精密是相对而言的，在不同的时期有各不同的理解，这与科学技术水平有关。 加工精度在0.1~1μm，加工表面粗糙度Ra在0.02~0.1μm之间的加工方法称为精密加工; 而将加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度Ra小于0.01μm的加工方法称为超精密加工。 现代机械工业之所以要致力于提高加工精度其主要原因：提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性，促进产品的小型化，增加零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。 超精密加工是尖端技术产品发展中不可缺少的关键加工手段。 飞行高度----磁头与磁盘之间的距离。 超精密加工担负着支持必威体育精装版科学技术进步的重要使命。各国政府和军方对超精密加工技术都十分重视，并投入大量的资金和人力来开发这项技术。 一。超精密加工的领域 1。超精密切削 2。精密和超精密磨削研磨 3。精密特种加工 二。超精密加工的难点 1。工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制。 2。工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响。 3。去除层越薄，被加工表面所受的切削应力越大，材料就越不容易被去除。 三。超精密加工的方法 1。切削加工 2。磨料加工(分固结磨料和游离磨料加工) 3。特种加工 4。复合加工 刀具切削加工 传统加工 固结磨料加工 游离磨料加工 非传统加工：利用电能、磁能、声能、 光能、化学能、核能等对 材料进行加工和处理。 复合加工：多种加工方法的复合。 四。超精密加工的实现条件 1) 超精密加工的机理与工艺方法 2) 超精密加工工艺装备 3) 超精密加工工具 4) 超精密加工中的工件材料 5) 精密测量与误差补偿技术 6) 超精密加工工作环境、条件等 在超精密加工的实施过程中，必须综合考虑上述因素，才能取得满意的效果。 五。超精密加工的典型工艺 1。金刚石镜面切削 金刚石具有无与伦比的硬度，是最佳的切削工具材料，金刚石结晶原子间的结合力非常坚固，最强结晶位置是 111 面。 2。精密超精密镜面磨削 镜面磨削比研磨抛光的生产率高，形状精度高，特别是对脆硬材料的镜面磨削，具有精度高特点。 3。研磨与抛光 利用研磨剂使工件与研具进行单纯的对研而获得高质量、高精度的加工方法。 在实现超精密切削加工中刀具、磨具是十分重要的。理想的刀具材料是天然金刚石。 采用金刚石刀具切削有色金属材料，并使用适宜的切削液，则可以不产生刀痕。 砂轮的材质十分重要，要求砂轮锐利、耐磨、颗粒大小均匀、结合均匀。 研具材料可用铸铁、锡、工程塑料和玻璃等材料。铸铁研具用于金属零件的加工，沥青研具用于光学加工，玻璃研具用于高平面度平晶加工中。 超精密加工机床是超精密加工中最重要、最基本的加工设备。在结构原理、精度要求、热平衡及抗振性能方面与普通机床相比有许多特殊要求： 1) 高精度 2) 高刚度 3) 高稳定性 4) 高自动化 6。1。2 微机械制造 在机械装置的小型化过程中出现两类机械，即小型机械和微型机械。划分如下： 10~1mm为小型机械，用精密加工方法可以制造出来; 1mm~1μm为微型机械，需要用硅微加工技术或LIGA技术等微细加工方法才能制造出来; 1μm