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精密加工技术确保零件精度达到微纳米级

发表时间:2019-04-19 00:00

  精密加工技术确保零件精度达到微纳米级

  一般认为,精密加工技术指零件尺寸精度和形位精度达到微米级、表面粗糙度小于30纳米级的高质量、低成本、高效加工方法和技术;超精密加工技术指零件尺寸精度和形位精度达到亚微米级、表面粗糙度优于10纳米级的加工方法和技术。

  在机械产品中,精密与超精密制造技术旨在提高机械零件制造的几何精度和表面质量,以提高机器零部件配合的可靠性、运动副运动的精准性、长寿命、低能耗和低运行费用等。在功能产品中,精密与超精密制造技术旨在保证其物理、化学等功能的实现,如光学、微波器件性能等。

  精密、超精密加工技术包括车、铣、镗、磨、研抛、高能束流和分子/原子操作等加工技术。精密、超精密车、铣、镗、磨加工技术可统称为切削加工技术,一般运用于金属材料或硬度较低的材料加工过程中。决定精度的有三项主要技术。第一是要有高精度的机床,因为机床本身的误差会“复制”到被加工的工件上去。例如,超精密机床的主轴通常采用空气静压悬浮轴承,回转的误差可做到小于30纳米,直线运动的溜板采用液体静压悬浮导轨和直线电机直接驱动,定位控制分辨率可达1纳米,直线运动精度0.2微米/100毫米。国防科技大学的KD450UPL型超精密车床是典型的实例之一。第二是要有好的刀具技术。例如,用于精密车削加工的有立方氮化硼车刀、人造聚晶金刚石(PCD)车刀,用于超精密加工的有天然金刚石车刀。此外还要有好的磨刀技术等。磨削加工的工具是各种不同性能的砂轮,还要有好的砂轮修形、修锐技术。第三是精密、超精密测量技术与仪器和数控技术,这是加工的“眼睛”与“大脑”。

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