【机械制造】超精密加工技术模版课件.pptVIP

;;;;;①精密加工

精度为1—0．1μm，

外表粗糙度值为：Ra0．3—0．03μm；

②超精密加工

精度为0．1—0．01μm，

外表粗糙度值为Ra0．03—0．005μm，

又称亚微米加工；〔1微米=0.001mm〕

③纳米加工

精度高于0．03μm，

外表粗糙度值小于Ra0.005μm。;提高制造精度后可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；增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。;;例如：美国民兵Ⅲ型洲际导弹系统陀螺仪的精度为0.03?～0.05?/h，其命中精度的圆概率误差为500m，而MX战略导弹(可装载l0个核弹头)制导系统陀螺仪精度比民兵Ⅲ型导弹高出一个数量级，从而保证命中精度的圆概率误差只有50～l50m。

如果lkg重的陀螺转子，其质量中心偏离其对称轴0.5nm，那么会引起100m的射程误差和50m的轨道误差。;红外探测器中接收红外线的反射镜是红外导弹的关键性零件，其加工质量的好坏决定了导弹的命中率。该反射镜外表的粗糙度要求到达度Ra0.015～0.01μm。只有采用超精密车削，方能满足上述要求。;又如，已被美国航天飞机送入空间轨道的，用来摄制亿万公里远星球图象的哈勃望远镜(HST)，其一次镜要求使用直径2.4m，重达900kg的大型反光镜，并且具有很高的分辨率。为此，专门研制了超精密加工(形状精度为0.01μm)光学玻璃用的6轴CNC研磨抛光机。;;;当代多种加工方法所能到达的精度，见图。;;美国的VHSIC方案正在进行，海军研究室(OfficeofNavalResearch)正在资助几所学校精密工程的研究工程。美国精密工程学会(AmericanSocietyforPrecisionengineering)已经成立。在大学和工业界有七个小组正在扫描隧道工程方面进行卓有成效的研究工作。;;概述

超精密加工范畴

超精密加工现状

超精密加工的设备与环境

超精密加工的开展展望;;在机械制造行业，已经改变了过去那种将精密机床放在前方车间，仅用于加工工具，卡具，量具的陈规。现在，工业兴旺国家已经将精密机床搬到前方车间，直接用于产品零件的加工。;精密和超精密加工目前包含三个领域：

1)超精密切削，如超精密金刚石刀具切削，可加工各种镜面、它成功地解决了高精度陀螺仪，激光??射镜和某些大型反射镜的加工。

2)精密和超精密磨削研磨，例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等的加工。

3)精密特种加工，如电子束，离子束加工，美国超大规模集成电路线宽到达0.1μm。;概述

超精密加工范畴

超精密加工现状

超精密加工的设备与环境

超精密加工的开展展望;;天然金刚石具有无与伦比的硬度，是超精密加工的一种最正确切削刀具材料。特别是今年来，已经成为超精密镜面切削的主要刀具。

使用天然单晶金刚石刀具对超精密零件进行超精密切削，始于50年代末期。初期的被加工工件多为形状简单的圆柱外表、平面和球面，只要求到达及Ｒmax０.１μm的镜面即可。后来开展要求加工非球曲面反射镜、再开展要求加工大型反射镜。;;;大量生产的中小型超精密零件大多是感光鼓，磁盘，多面镜，以及平面，球面或非球面的激光反射镜等。材料多为铜，铝及其合金，非电解镀镍层，进而扩展至塑料及硬脆材料(如陶瓷)，间或有铁氧体材料加工。最近也有用CBN精车黑色金属的报道。;这些零件的加工精度可用表说明。

中小型精密幂件的加工精度;;;;概述

超精密加工范畴

超精密加工现状

超精密加工的设备与环境

超精密加工的开展展望;;超精密机床是实现超精密切削的首要条件，各国都投人大量人力物力研制超精密切削用机床。目前水平最高的是美国。其代表作是LLL实验室l983年研制成功的DTM-3型大型超精密车床，和l984年研制成功的大型光学金刚石车床LODTM。该机床采用空气轴承主轴和高压液体静压主轴，刚度高，动态性能好。;;在欧州以具有研究开发超精密金刚石切削加工机械传统的Philips公司的中央研究所为中心，研究开发CNC超精密金刚石车床COLATH，1978年以后用于本公司的高精度零件的加工。

英国Cranfield公司与BritishScienceandEngineeringResearchCouncil(SERC)签订合同，研制开发x射线天体望远镜用大型超精密机床OAGM2500，机床于199l研制成功，工作台2500mm×2500mm，可用于超精密车削、磨削和坐标测量，使用性能良好。;;;金刚石刀具是超精密切削中的重要关键。

金刚石刀具有两个比较重要的问题：一是晶面的选择，这对刀具的使用性能有着重要的关系；再就是金刚石