什么是超精密加工？

作者：本站　來源：本站　日期：2021-03-15 21:29:20　人氣：451

　　什么是超精密加工？

　　超精密加工是指：按照超穩定、超微量切除等原則，實現加工尺寸誤差和形狀誤差在0.01毫米以下的加工技術。

　　1、被加工材料：超精密加工的零件，其材料的化學成分、物理力學性能、加工工藝性能均有嚴格要求。例如，要求被加工材料質地均勻、性能穩定、無外部及內部微觀缺陷，不能含有雜質;其物理力學性能，如拉伸強度、硬度、延伸率、彈性模量、熱導率和膨脹系數等應達到一定數量級;材料在冶煉、鑄造、輾軋、熱處理等工藝過程中，應嚴格控制熔渣過濾、輾軋方向、溫度等，使材質純凈、晶粒大小勻稱、無方向性，能滿足物理、化學、力學等性能要求。

　　2、加工設備及其基礎元部件：對超精密加工所用的加工設備有下列要求:（1）高精度。包括高靜精度和高動精度，主要的性能指標有幾何精度、定位精度和重復定位精度、分辨率等，如主軸回轉精度、導軌運動精度、分度精度等;（2）高剛度。包括高靜剛度和高動剛度，除本身剛度外,還應注意接觸剛度，以及由工件、機床、刀具、夾具所組成的工藝系統剛度;（3）高穩定性。設備在經運輸、存儲以后，在規定的工作環境下使用，應能長時間保持高精度、抗干擾及穩定性。設備應具有良好的耐磨性、抗震性等;（4）高自動化。為了保證加工質量,減少人為因素影響，加工設備多采用數控系統實現自動化。

　　3、加工工具：加工工具主要是指刀具和模具。用金剛石刀具超精密切削，值得研究的問題有:金剛石刀具的超精密刃磨，其切口鈍圓半徑應達到2~4nm,同時應解決其檢測方法，刃口鈍圓半徑與切削厚度關系密切，若切削的厚度欲達到10nm,則刃口鈍圓半徑應為2nmo磨具當前主要采用金剛石微粉砂輪超精密磨削，這種砂輪有磨料粒度、粘接劑、修整等問題，通常采用粒度為W20~W0.5的微粉金剛石，粘接劑采用樹脂、銅、纖維鑄鐵等。

　　4、檢測與誤差補償：超精密加工必須具備相應的檢測方法，不僅要對工件表面質量進行檢驗，而且要檢驗加工設備和基礎元部件的精度。其尺寸和形位精度可用電子測微儀、電感測微儀、電容測微儀、自準直儀等來測量;表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進行接觸測量，或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進行非接觸測量;表面應力、表面變質層深度、表面微裂紋等缺陷，可用X光衍射法、激光干涉法等來測量。檢測可采取離線的、在位的和在線的三種方式。誤差預防是通過提高機床制造精度、保證加工環境等來減少誤差源對其影響;誤差補償是在誤差分離的基礎上,利用誤差補償裝置對誤差值進行靜態和動態補償，以消除誤差本身的影響。