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1、超精加工技术2023/1/28本讲稿第一页，共十一页前言v我国目前已是一个“制造大国”，制造业规模名列世界第四位，仅次于美国、日本和德国，近年来在精密加工技术和精密机床设备制造方面也取得了不小进展。但我国还不是一个“制造强国”，与发达国外相比仍有较大差距。目前国外已开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备，发展了新的精密加工和精密测量技术。为了使我国的国防和科技发展不受制于人，我们必须投入必要的人力物力，自主发展精密和超精密加工技术，争取尽快将我国的精密和超精密加工技术水平提升到世界先进水平。2023/1/28本讲稿第二页，共十一页超精密加工的定义v 精密、超精密加工是个相对概念，而且
2、随着工艺水平的普遍提高，不同年代有着不同的划分界限，但并无严格统一的标准。从目前机械加工的工艺水平来看，超精密加工一般指加工精度0.3m，表面粗糙度Ra值0.03m的加工。同时也包含加工尺寸在微米级的微细加工。SHPERE-200超精密球面镜机床2023/1/28本讲稿第三页，共十一页超精密加工特点v 主要的工艺特点是较小的切削深度（一般为微米级），极小的刀具磨损，多使用金刚石刀具，以达到镜面级加工表面为目的。主要以被加工表面的表面质量作为加工评价参数，零件的尺寸精度并不是关键因素。由于加工行业的技术水平在不断进步，精密和超精密加工可以达到的表面质量和加工精度是个不断缩小的变化值，而且与所在国
3、家和行业的技术水平有很大关系。2023/1/28本讲稿第四页，共十一页 一般的机械加工都分粗加工，精加工，各个机床都有自己的加工等级。工艺制作，要根据工件的精度等级(表面粗糙度）的要求，来合理安排加工工序。以轴类加工为例，粗加工：除去工件的大部分加工量，按工艺安排，留精加工余量。一般加工、精密加工超精密加工的区别 超精加工：按图纸要求，刃磨调质后的各部尺寸达到技术要求。2023/1/28本讲稿第五页，共十一页超精密加工的工艺方法 v 根据被加工件的材料和形面的不同，常用的超精密加工工艺方法主要分三大类：切削加工法、磨削加工（含研、抛）法和电物理加工法。2023/1/28本讲稿第六页，共十一页实
4、现超精密加工基本条件 一、被加工工件的材质要密实；各向的同一性要好（最好为单晶）；表层硬度和弹性模量要恒定一致；可加工性要好；材料的化学成份与机械物理性能对标准值的偏差不应超过0.1%。二、选用的超精密加工工艺方法要与被加工材料相匹配。例如，有色金属材料（如铜、铝合金）宜用单点金刚石刀具进行车削或铣削加工；黑色金属材料（如钢等）则宜选磨削与研、抛等工艺，否则得不到预期的加工效果等。三、加工环境要严格恒温、隔振和净化。精密机床是精密加工的基础，但在多功能和高效专用超精密机床方面，目前我国基本上仍是空白。2023/1/28本讲稿第七页，共十一页发展方向超精密制造技术将沿着三个方向发展：v(1)在尖
5、端技术和产品的需求下，开拓新的加工机理，进入到纳米级和亚纳米级加工精度。v(2)在国民经济发展和人民生活水平提高的需求下，进入国民经济主战场，提高国家的经济实力。如汽车制造、计算机、通信网络、光盘、家用电器等均紧密依赖于超精密制造技术的支持。v(3)现代制造技术的发展，学科交叉、复合加工技术的特点日益突出，精密加工和超精密加工不仅作为一门独立的学科发展，而且会以更多的交叉学科形式出现，甚至形成新的学科。例如：精密特种加工技术、纳米制造技术等就包含了多种学科。超精密制造技术的发展将促进国民经济主要领域和高技术各相关领域的发展。2023/1/28本讲稿第八页，共十一页世界著名机床生产商世界著名机床
6、生产商2、日本山崎马扎克、日本山崎马扎克(MAZAK)株式会社株式会社 国际著名的机床生产制造商，世界机床产业技术革新的先驱。到目前为止，MAZAK在全球范围内拥有六个独资生产工厂，24个技术中心和39所技术服务中心。在机床厂商中，是唯一一家建立了全球性生产体制的厂商。1、德国德马吉公司（德国德马吉公司（DMG）世界第二、欧洲最大的机床设备制造企业，其机床产品以精度高、技术全面、刚性强、性能佳而闻名，广泛应用于汽车制造、航空航天、医疗器械、模具、轻工机械等领域，多年来雄踞欧洲机床行业榜首。德马吉公司于2002年11月在中国上海成立德马吉(上海)机床有限公司，该公司是德马吉公司在欧洲以外的第一次
7、投资的独资企业。2023/1/28本讲稿第九页，共十一页世界著名机床生产商世界著名机床生产商4、瑞士米克朗（、瑞士米克朗（MIKRON）公司）公司 世界著名的精密机床制造商。米克朗公司多年来始终保持着在制造五轴联动加工中心方面的领先地位。2000年，米克朗公司并入阿奇-夏米尔集团，成为该集团旗下除电火花加工之外的第二大技术支柱。3、美国辛辛那提公司、美国辛辛那提公司 20世纪初成为全球最大的铣床生产厂。2005年，辛辛那提机床公司与德国蒂森克虏伯金属切削集团成功合并，共同构成美国MAG工业集团的工业系统自动化部门。目前，MAG集团是世界最大的数控机床制造商之一。2023/1/28本讲稿第十页，共十一页 谢谢观赏！2023/1/28本讲稿第十一页，共十一页