1、第三章 先進制造工藝技術 第一節 精密與超精密加工技術 一、 精密與超精密加工技術概述圖3- 14加工精度在不同時期的發展曲線1、精密加工與超精密加工定義n精密加工是指加工精度在0.1lm之間，表面粗糙度Ra在0.l 0.03 m稱微米加工）n超精密加工的加工精度在0.l 0.01 m，表面粗糙度在0.030.005m稱為亞微米加工）n（納微米加工：加工精度在0.01m以下，表面粗糙度在0.005m以下。）2、精密加工與超精密加工的特點 n“蛻化和“進化加工原則n微量切除極薄切削） n形成綜合制造工藝系統 n與自動化聯系十分緊密 n特種加工方法和復合加工方法的出現 n加工檢測一體化 3、精密與

2、超精密加工的應用與進展 超精密加工研究范疇：（關鍵技術）超精密加工研究范疇：（關鍵技術）超精密加工方法超精密加工方法超精密加工刀具超精密加工刀具超精密加工設備超精密加工設備超精密加工環境超精密加工環境超精密加工精度的在線檢測及計量測試超精密加工精度的在線檢測及計量測試 3、精密與超精密加工的應用與進展 n美國是研究最早的國家，處于世界領先地位，以民品應用為主要對象n英國的克蘭菲爾德精密工程研究所有較高聲譽 n日本起步較晚，發展最快，以發展國防尖端技術為主要目標。 n我國在70年代末期有長足進步，80年代中期出現了具有世界水平的超精密機床和部件 二、超精密加工方法 1、去除加工分離加工）n從工件

3、上去除一部分材料。 超精密切削加工形面示例（圖為各種鏡面切削加工的形面） 2、結合加工 n利用物理和化學方法，將不同材料結合在一起。按結合的利用物理和化學方法，將不同材料結合在一起。按結合的機理、方法、強弱等，分為附著、注入和連接三種。機理、方法、強弱等，分為附著、注入和連接三種。3、變形加工流動加工） n利用力、熱、分子運動等手段，使工件產生變形，改變其尺寸、形狀和性能。 三、精密加工技術n1、精密磨削和研磨技術圖3- 15 ELID鏡面磨削的原理圖三、精密加工技術n2、非球曲面精密加工技術圖3- 16磁流體拋光三、精密加工技術n精密曲面氣囊拋光技術圖3- 17 Zeeko氣囊拋光四、超 精

4、 密 加 工 材 料五、超精密加工技術n1、超精密切削 圖3- 18 超精密切削的分子動力學模擬五、超精密加工技術n2、超精密磨削 n3、超精密研磨與拋光 表3- 3 幾種典型的超精密加工技術對比六、超精密加工刀具 n刀具要求：能均勻去除不大于工件加工精度，且厚度極薄的金屬層或非金屬層n刀具種類：金剛石刀具； n 超精密磨削砂輪 金剛石刀具 1、金剛石刀頭的特性：顏色：有紅色和綠色等多種顏色，其硬度隨顏色而不同；硬度：顯微硬度值比其他物質高許多； 熱傳導率：在礦物中最大。 金剛石刀具 2、金剛石刀頭的制造：成形：采用研磨加工方法；研磨方法：用空氣軸承的研磨機； 特殊刀頭的形狀 超精密磨削砂輪超精密磨削質量控制方面的首要因素：砂輪磨料：應與工件材料選配適當；磨料粒度：具備形成微刃的粒度；砂輪硬度：硬度中軟。七、超精密加工設備 超精密加工機床主要功能部件：主軸及其驅動裝置導軌及進給驅動裝置微量進給裝置八、精密加工環境 n超精密加工必須在超穩定的環境下進行。n超穩定環境：恒溫、超凈和防振。 九、