超精加工技術(shù)

超精加工技術(shù)2023/6/25第一頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五前言我國目前已是一個“制造大國”，制造業(yè)規(guī)模名列世界第四位，僅次于美國、日本和德國，近年來在精密加工技術(shù)和精密機(jī)床設(shè)備制造方面也取得了不小進(jìn)展。但我國還不是一個“制造強(qiáng)國”，與發(fā)達(dá)國外相比仍有較大差距。目前國外已開發(fā)了多種精密和超精密車削、磨削、拋光等機(jī)床設(shè)備，發(fā)展了新的精密加工和精密測量技術(shù)。為了使我國的國防和科技發(fā)展不受制于人，我們必須投入必要的人力物力，自主發(fā)展精密和超精密加工技術(shù)，爭取盡快將我國的精密和超精密加工技術(shù)水平提升到世界先進(jìn)水平。2023/6/25第二頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五超精密加工的定義精密、超精密加工是個相對概念，而且隨著工藝水平的普遍提高，不同年代有著不同的劃分界限，但并無嚴(yán)格統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。從目前機(jī)械加工的工藝水平來看，超精密加工一般指加工精度<0.3μm，表面粗糙度Ra值<0.03μm的加工。同時也包含加工尺寸在微米級的微細(xì)加工。SHPERE-200超精密球面鏡機(jī)床2023/6/25第三頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五超精密加工特點

主要的工藝特點是較小的切削深度（一般為微米級），極小的刀具磨損，多使用金剛石刀具，以達(dá)到鏡面級加工表面為目的。主要以被加工表面的表面質(zhì)量作為加工評價參數(shù)，零件的尺寸精度并不是關(guān)鍵因素。由于加工行業(yè)的技術(shù)水平在不斷進(jìn)步，精密和超精密加工可以達(dá)到的表面質(zhì)量和加工精度是個不斷縮小的變化值，而且與所在國家和行業(yè)的技術(shù)水平有很大關(guān)系。2023/6/25第四頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五

一般的機(jī)械加工都分粗加工，精加工，各個機(jī)床都有自己的加工等級。工藝制作，要根據(jù)工件的精度等級(表面粗糙度）的要求，來合理安排加工工序。以軸類加工為例，粗加工：除去工件的大部分加工量，按工藝安排，留精加工余量。一般加工、精密加工超精密加工的區(qū)別超精加工：按圖紙要求，刃磨調(diào)質(zhì)后的各部尺寸達(dá)到技術(shù)要求。2023/6/25第五頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五超精密加工的工藝方法

根據(jù)被加工件的材料和形面的不同，常用的超精密加工工藝方法主要分三大類：切削加工法、磨削加工（含研、拋）法和電物理加工法。

2023/6/25第六頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五實現(xiàn)超精密加工基本條件

一、被加工工件的材質(zhì)要密實；各向的同一性要好（最好為單晶）；表層硬度和彈性模量要恒定一致；可加工性要好；材料的化學(xué)成份與機(jī)械物理性能對標(biāo)準(zhǔn)值的偏差不應(yīng)超過0.1%。

二、選用的超精密加工工藝方法要與被加工材料相匹配。例如，有色金屬材料（如銅、鋁合金）宜用單點金剛石刀具進(jìn)行車削或銑削加工；黑色金屬材料（如鋼等）則宜選磨削與研、拋等工藝，否則得不到預(yù)期的加工效果等。

三、加工環(huán)境要嚴(yán)格恒溫、隔振和凈化。精密機(jī)床是精密加工的基礎(chǔ)，但在多功能和高效專用超精密機(jī)床方面，目前我國基本上仍是空白。

2023/6/25第七頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五發(fā)展方向超精密制造技術(shù)將沿著三個方向發(fā)展：(1)在尖端技術(shù)和產(chǎn)品的需求下，開拓新的加工機(jī)理，進(jìn)入到納米級和亞納米級加工精度。(2)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的需求下，進(jìn)入國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，提高國家的經(jīng)濟(jì)實力。如汽車制造、計算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、光盤、家用電器等均緊密依賴于超精密制造技術(shù)的支持。(3)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科交叉、復(fù)合加工技術(shù)的特點日益突出，精密加工和超精密加工不僅作為一門獨(dú)立的學(xué)科發(fā)展，而且會以更多的交叉學(xué)科形式出現(xiàn)，甚至形成新的學(xué)科。例如：精密特種加工技術(shù)、納米制造技術(shù)等就包含了多種學(xué)科。超精密制造技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)主要領(lǐng)域和高技術(shù)各相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。2023/6/25第八頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五世界著名機(jī)床生產(chǎn)商2、日本山崎馬扎克(MAZAK)株式會社

國際著名的機(jī)床生產(chǎn)制造商，世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新的先驅(qū)。到目前為止，MAZAK在全球范圍內(nèi)擁有六個獨(dú)資生產(chǎn)工廠，24個技術(shù)中心和39所技術(shù)服務(wù)中心。在機(jī)床廠商中，是唯一一家建立了全球性生產(chǎn)體制的廠商。1、德國德馬吉公司（DMG）

世界第二、歐洲最大的機(jī)床設(shè)備制造企業(yè)，其機(jī)床產(chǎn)品以精度高、技術(shù)全面、剛性強(qiáng)、性能佳而聞名，廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、醫(yī)療器械、模具、輕工機(jī)械等領(lǐng)域，多年來雄踞歐洲機(jī)床行業(yè)榜首。德馬吉公司于2002年11月在中國上海成立德馬吉(上海)機(jī)床有限公司，該公司是德馬吉公司在歐洲以外的第一次投資的獨(dú)資企業(yè)。

2023/6/25第九頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五世界著名機(jī)床生產(chǎn)商4、瑞士米克朗（MIKRON）公司

世界著名的精密機(jī)床制造商。米克朗公司多年來始終保持著在制造五軸聯(lián)動加工中心方面的領(lǐng)先地位。2000年，米克朗公司并入阿奇-夏米爾集團(tuán)，成為該集團(tuán)旗下除電火花加工之外的第二大技術(shù)支柱。3、美國辛辛那提公司

20世紀(jì)初成為全球最大的銑床生產(chǎn)廠。2005年，辛辛那提機(jī)床公司與德國蒂森克虜伯金屬切削集團(tuán)成功合并，共同構(gòu)成美國MAG工業(yè)集團(tuán)的工業(yè)