什么是超精密加工？

作者：本站　來(lái)源：本站　日期：2021-03-15 21:29:20　人氣：487

　　什么是超精密加工？

　　超精密加工是指：按照超穩(wěn)定、超微量切除等原則，實(shí)現(xiàn)加工尺寸誤差和形狀誤差在0.01毫米以下的加工技術(shù)。

　　1、被加工材料：超精密加工的零件，其材料的化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、加工工藝性能均有嚴(yán)格要求。例如，要求被加工材料質(zhì)地均勻、性能穩(wěn)定、無(wú)外部及內(nèi)部微觀缺陷，不能含有雜質(zhì);其物理力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、硬度、延伸率、彈性模量、熱導(dǎo)率和膨脹系數(shù)等應(yīng)達(dá)到一定數(shù)量級(jí);材料在冶煉、鑄造、輾軋、熱處理等工藝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制熔渣過(guò)濾、輾軋方向、溫度等，使材質(zhì)純凈、晶粒大小勻稱、無(wú)方向性，能滿足物理、化學(xué)、力學(xué)等性能要求。

　　2、加工設(shè)備及其基礎(chǔ)元部件：對(duì)超精密加工所用的加工設(shè)備有下列要求:（1）高精度。包括高靜精度和高動(dòng)精度，主要的性能指標(biāo)有幾何精度、定位精度和重復(fù)定位精度、分辨率等，如主軸回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度、分度精度等;（2）高剛度。包括高靜剛度和高動(dòng)剛度，除本身剛度外,還應(yīng)注意接觸剛度，以及由工件、機(jī)床、刀具、夾具所組成的工藝系統(tǒng)剛度;（3）高穩(wěn)定性。設(shè)備在經(jīng)運(yùn)輸、存儲(chǔ)以后，在規(guī)定的工作環(huán)境下使用，應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間保持高精度、抗干擾及穩(wěn)定性。設(shè)備應(yīng)具有良好的耐磨性、抗震性等;（4）高自動(dòng)化。為了保證加工質(zhì)量,減少人為因素影響，加工設(shè)備多采用數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(wèn)題有:金剛石刀具的超精密刃磨，其切口鈍圓半徑應(yīng)達(dá)到2~4nm,同時(shí)應(yīng)解決其檢測(cè)方法，刃口鈍圓半徑與切削厚度關(guān)系密切，若切削的厚度欲達(dá)到10nm,則刃口鈍圓半徑應(yīng)為2nmo磨具當(dāng)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(wèn)題，通常采用粒度為W20~W0.5的微粉金剛石，粘接劑采用樹(shù)脂、銅、纖維鑄鐵等。

　　4、檢測(cè)與誤差補(bǔ)償：超精密加工必須具備相應(yīng)的檢測(cè)方法，不僅要對(duì)工件表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，而且要檢驗(yàn)加工設(shè)備和基礎(chǔ)元部件的精度。其尺寸和形位精度可用電子測(cè)微儀、電感測(cè)微儀、電容測(cè)微儀、自準(zhǔn)直儀等來(lái)測(cè)量;表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進(jìn)行接觸測(cè)量，或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進(jìn)行非接觸測(cè)量;表面應(yīng)力、表面變質(zhì)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(lái)測(cè)量。檢測(cè)可采取離線的、在位的和在線的三種方式。誤差預(yù)防是通過(guò)提高機(jī)床制造精度、保證加工環(huán)境等來(lái)減少誤差源對(duì)其影響;誤差補(bǔ)償是在誤差分離的基礎(chǔ)上,利用誤差補(bǔ)償裝置對(duì)誤差值進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以消除誤差本身的影響。