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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系統(tǒng),為推動機械制造向更高層次發(fā)展奠定了基礎。正在向納米級精度或毫微米精度邁進,其前景十分令人鼓舞。隨著科學技術的飛速發(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的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。
20世紀90年代至今為民間工業(yè)應用成熟期。從1990年起,由于汽車、能源、信息、光電和通信等產業(yè)的蓬勃發(fā)展,超精密加工機的需求急劇增加,在工業(yè)界的應用包括非球面光學鏡片、Fresnel鏡片、超精密模具、磁盤驅動器磁頭、磁盤基板加工、半導體晶片切割等。在這一時期,超精密加工設備的相關技術,例如控制器、激光干涉儀、空氣軸承精密主軸、空氣軸承導軌、油承導軌、摩擦驅動進給軸也逐漸成熟,超精密加工設備變?yōu)楣I(yè)界常見的生產機器設備,許多公司,甚至是小公司也紛紛推出量產型設備。此外,設備精度也逐漸接近納米級水平,加工行程變得更大,加工應用也逐漸增廣,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也被開發(fā)出來,并且可以加工非軸對稱非球面的光學鏡片。
介紹下精密機械加工的原則:
純粹的基礎水平考慮的重點是如何減少誤差,提高精度,所以選擇本質表面的基本原則是:
一:基準重合原則。應選擇盡可能的設計基準作為定位基準。特別是在后的完成,保證準確性,更應注意這一原則。這樣可以避免造成位置誤差基準偏差;
二:基準統(tǒng)一原則。應選擇統(tǒng)一的定位基準面的各種表面處理,盡量保證各表面間的位置精度;有時也遵循共同基準的原則,反復加工;
三:自為基準原則。一些小型機械加工余量和統(tǒng)一的精加工過程,確保加工質量和生產率,與精密加工表面本身作為一個基礎水平。
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)為目標時,超精密零件切削加工方法已不能適應,必要借助特種精密零件加工的方法,即應用化學能、電化學能、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,以達到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機械化學拋光、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。