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我國精密和超精密加工發(fā)展策略我國精密和超精密加工經(jīng)過數(shù)十年的努力,日趨成熟。不論是精密機(jī)床、金剛石工具,還是精密加工工藝已形成了一整套完整的精密制造技術(shù)系統(tǒng),為推動機(jī)械制造向更高層次發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。正在向納米級精度或毫微米精度邁進(jìn),其前景十分令人鼓舞。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈?越來越多的制造業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式的研究和實施策略之中。
20世紀(jì)90年代至今為民間工業(yè)應(yīng)用成熟期。從1990年起,由于汽車、能源、信息、光電和通信等產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,超精密加工機(jī)的需求急劇增加,在工業(yè)界的應(yīng)用包括非球面光學(xué)鏡片、Fresnel鏡片、超精密模具、磁盤驅(qū)動器磁頭、磁盤基板加工、半導(dǎo)體晶片切割等。在這一時期,超精密加工設(shè)備的相關(guān)技術(shù),例如控制器、激光干涉儀、空氣軸承精密主軸、空氣軸承導(dǎo)軌、油承導(dǎo)軌、摩擦驅(qū)動進(jìn)給軸也逐漸成熟,超精密加工設(shè)備變?yōu)楣I(yè)界常見的生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備,許多公司,甚至是小公司也紛紛推出量產(chǎn)型設(shè)備。此外,設(shè)備精度也逐漸接近納米級水平,加工行程變得更大,加工應(yīng)用也逐漸增廣,除了金剛石車床和超精密研磨外,超精密五軸銑削和飛切技術(shù)也被開發(fā)出來,并且可以加工非軸對稱非球面的光學(xué)鏡片。
介紹下精密機(jī)械加工的原則:
純粹的基礎(chǔ)水平考慮的重點是如何減少誤差,提高精度,所以選擇本質(zhì)表面的基本原則是:
一:基準(zhǔn)重合原則。應(yīng)選擇盡可能的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。特別是在后的完成,保證準(zhǔn)確性,更應(yīng)注意這一原則。這樣可以避免造成位置誤差基準(zhǔn)偏差;
二:基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。應(yīng)選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)面的各種表面處理,盡量保證各表面間的位置精度;有時也遵循共同基準(zhǔn)的原則,反復(fù)加工;
三:自為基準(zhǔn)原則。一些小型機(jī)械加工余量和統(tǒng)一的精加工過程,確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)率,與精密加工表面本身作為一個基礎(chǔ)水平。
精密零件加工具體有哪些特點呢?
一、精密零件切削加工
主要有精密車削、鏡面磨削和研磨等。在精密車床上用通過精細(xì)研磨的單晶金剛石車刀舉行微量車削,切削厚度僅1微米左右,常用于加工有色金屬材料的球面、非球面和平面的反射鏡等高精度、外表高度光潔的零件。例如加工核聚變裝置用的直徑為800毫米的非球面反射鏡,外表粗糙度為Rz0.05微米。
二、精密零件加工
精密零件加工精度以納米,甚至后以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2納米)為目標(biāo)時,超精密零件切削加工方法已不能適應(yīng),必要借助特種精密零件加工的方法,即應(yīng)用化學(xué)能、電化學(xué)能、熱能或電能等,使這些能量超越原子間的聯(lián)合能,從而去除工件外表的部分原子間的附著、聯(lián)合或晶格變形,以達(dá)到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機(jī)械化學(xué)拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、激光束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。