响精密加工和超精密加工的因素

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1、响精密加工和超精密加工的因素影响精密加工和超精密加工的因素很多主要有加工机理、被加工材料、加工设备及其基础元部件、加工工具、检测与误差补偿、工作环境、工艺过程设计、夹具设计、的技艺等。1加工机理l新工艺新方法。近年来新工艺新加工方法不断出现应充分注意寻求新的加工手段。在传统加工方法中金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带研抛和磨料加工等已占有重要地位在非传统加工中出现了电子束、离子束、激光束等高能束加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花加工、电化学加工等多种方法特别复合加工如电解研磨、超声珩磨等都是在加工机理上有所创新的新的加工

2、机理出现标志着一种技术突破往往是新技术的生点。2加工、处理的新概念。在加工机理上的突破表现在明确提出了去除加工、结合加工和变形加工特别是以快速成形制造为代表的“堆积”加工的出现在加工技术的思路上具有里程碑意义。3极薄加工具有无限生命力。越精密加工的目标和追求就是要寻求和探讨加工极限目前的极薄切削水平是纳米级随着科学技术的发展个极限将逐步前移值得研究的问题还很多。4进化加工原则值得提倡。利用精度低于工件精度要求的机床设备借助工艺手段、特殊工具、计算机技术、传感器技术等直接或间接加工出所需工件这种进化加工原则将影响精密加工和超精密加工的全局。从上述几点可以看出加工

3、机理研究是精密加工和超精密加工的理论基础和新技术产生的源泉。加工机理是加工方法的本质是加工方法成败、发展的关键。2被加工材料精密加工和超精密加工应该用相应的精密加工和超精密加工用的材料才能保证加工质量用一般加工用的材料或不合要求的材料进行精密加工和超精密加工是不能达到预期效果的。用于精密加工和超精密加工的材料在化学成分、物理力学性能、加工工艺性能上均有严格要求应该质地均匀成分准确性能稳定、一致无外部和内部微观缺陷。其化学成分的误差应在10-210-3数量级且应控制其杂质含量或不含杂质其物理力学性能如抗拉强度、硬度、伸长率、弹性模量、热导率、膨胀系数等应达10-

4、510-6数量级。冶炼、铸造、轧辗、热处理等工艺过程均应严格控制温度、熔渣过滤、晶粒大小、均匀性及方向性等对材料在物理、化学、力学、加工等性能方面均有很大影响。例如高密度硬磁盘的片基是用专门的铝合金材料在冶炼过程中采用特殊的熔渣过滤装置防止表面生成氧化层在轧制时采用两个方向交替滚轧以防止晶粒产生纤维状态影响物理力学性能的均匀性使磁盘最终在磁记录性能上受到影响。3加工设备及其元部件精密加工和超精密加工所用的加工设备范围很广如各种精密机床、越精密机床、激光加工机、精密电火花加工机床、离子束加工机以及镀膜、涂敷等加工设备。对切削加工设备来说代表性的机床有超精密车床用

5、来加工各种轴类、盘套类和带曲面的零件等超精密铣床配有精密回转工作台用于加工平面和多面体零件研磨机和抛光机仍然是重要的精密加工设备用于加工外圆、孔、平面等按加工需求有精密类型的。归纳起来精密加工和超精密加工用的加工设备应有以下一些要求1高精度。包括高的静精度和动精度主要的性能指标有几何精度、运动精度定位精度、重复定位精度和分辨力等如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等。当前超精密车床的主轴回转精度大多在0.020.03μm导轨直线度为0.025/1000000定位精度为0.013μm重复定位精度为0.006μm进给分辨力为0.003μm分度精度为0.5〃。现代

6、的精密机床和超精密机床大多采用液体静压轴承或空气静压轴承的主轴和导轨精密滚珠丝杠传动配有微动工作台、误差补偿装置实现微位移。对于高速回转的零件、部件都应进行动平衡。2高刚度。包括静刚度和动刚度除零、部件本身的刚度外还应注意接触刚度同时应考虑由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。精密机床和超精密机床虽然切削力不大但机床受力变形将会造成精度上的很大影响。3高稳定性和保持性。设备在经过运输、仓储、安装调试后在规定的工作环境下使用过程中应能长时间保持精度、抗干扰、稳定地工作。因此加工设备应有良好的耐磨性、抗振性、热稳定性。4高自动化。为了保证加工质量减少人为因

7、素影响现代精密机床和超精密机床多配置精密数控系统以实现自动控制或采用计算机控制来实现适应控制、优化等以保证零件生产加工要求。精密加工和超精密加工设备与其基础元、部件关系密切一方面只有优良的基础元、部件才能有优良的加工设备因此世界各均十分重视基础元、部件的开发和研究以便不断提高精密加工和超精密加工设备的水平扩展其应用范围另一方面优良系列的基础元部件可以快速响应市场需求缩短精密加工和超精密加工设备的开发周期。当前基础元、部件的发展十分迅速主要有主轴及其轴承、导轨及其滚动组合体滚动直线导轨、滚珠丝杠、光栅、激光检测装置、微位移装置、分度转台等而且已经出现主轴单元、进

8、给单元等部件形式。主轴单元包含了主轴、