目前,熔金機(jī)使用計(jì)算機(jī)仿真和分子動(dòng)力學(xué)模擬等方法對(duì)超精緊密親密削過程及機(jī)理的研究獲得了很好效果,么打機(jī)一方面深化了對(duì)極薄層材料切削去除機(jī)理的熟悉,首飾設(shè)備同時(shí)可以對(duì)超精緊密
親密削效果作出比較正確的預(yù)告。
金剛石刀具超精緊密親密削技術(shù)是超精密加工技術(shù)的一個(gè)重要組成部份,首飾工具不少國防尖端產(chǎn)品零件(如陀螺儀、各種平面及曲面反射鏡和透鏡、精密儀器儀表和大功率激光系統(tǒng)中的多種零件
等)都需要利用金剛石超精緊密親密削來加工。 2005年我國機(jī)床總產(chǎn)值約為50億美元,出口機(jī)床為8億美元,首飾器材而入口機(jī)床則達(dá)到67億美元。
因?yàn)閲庖恍┲匾母呔葯C(jī)床設(shè)備和儀器對(duì)我國實(shí)行關(guān)閉禁運(yùn),而這些精密設(shè)備儀器恰是我國發(fā)展國防產(chǎn)業(yè)和尖端技術(shù)所迫切需要的,因此,為了使我國的國防和科技發(fā)展不受制于人,我們必需
投入必要的人力物力,自主發(fā)展精密和超精密加工技術(shù),爭(zhēng)取盡快將我國的精密和超精密加工技術(shù)水平晉升到世界提高前輩水平。當(dāng)今精密機(jī)床技術(shù)的發(fā)展方向是:雕刻蠟在繼承進(jìn)步精度的基礎(chǔ)上,采
用高速切削以進(jìn)步加工效率,同時(shí)采用提高前輩數(shù)控技術(shù)進(jìn)步其自動(dòng)化水平。但當(dāng)1998年我國自己的數(shù)控超精密機(jī)床研制成功后,西方國家馬上對(duì)我國開禁,我國現(xiàn)在已經(jīng)入口了多臺(tái)超精密機(jī)床。注蠟
機(jī)跟著切削厚度的增大,塑性切除逐漸轉(zhuǎn)化為脆性破裂去除,加工表面可見到顯著的脆性破損痕跡。我國每年雖有大量機(jī)電產(chǎn)品出口,但多數(shù)是技術(shù)含量較低、價(jià)格亦較便宜的中低檔產(chǎn)品;鍍金水而從
國外入口的則大多是技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴的高檔產(chǎn)品。超精密機(jī)床的發(fā)展方向是:進(jìn)一步進(jìn)步超精密機(jī)床的精度,發(fā)展大型超精密機(jī)床,發(fā)展多功能和高效專用超精密機(jī)床。瑞士MIKROM公司的高速精
密五軸加工中央的主軸最高轉(zhuǎn)速為42000r/min,定位精度達(dá)5μm,補(bǔ)口已達(dá)到過去坐標(biāo)鏜床的精度?,F(xiàn)在我國正在加緊研制加工直徑1m以上的立式超精密機(jī)床。超精緊密親密削使用的單晶金剛石刀具要
求刃口極為鋒銳,刃口半徑在0.5~0.01μm。
在過去相稱長(zhǎng)一段時(shí)期,超聲波清洗機(jī)因?yàn)槭艿轿鞣絿业慕\(yùn)限制,我國入口國外超精密機(jī)床嚴(yán)峻受限。
美、英、德等國在上世紀(jì)七十年代(日本在八十年代)即開始出產(chǎn)超精密機(jī)床產(chǎn)品,并可批量供貨。例如,超精緊密親密削脆性材料時(shí),加工表面可以不產(chǎn)生脆性破裂縫跡而獲得鏡面,這涉及到極
薄切削時(shí)脆性材料塑性切除的脆塑轉(zhuǎn)換題目,最近對(duì)此提出了不少新見解。
。利用對(duì)超精緊密親密削過程的分子動(dòng)力學(xué)模擬,可以對(duì)超精緊密親密削極薄層材料的動(dòng)態(tài)切除過程進(jìn)行觀察和分析,并能對(duì)切除過程提高履畫演示。磁力拋光機(jī)制造金剛石刀具及刃磨時(shí)都需要對(duì)晶體
定向,過去的晶體定向方法主要是使用X光晶體定向儀,儀器昂貴,且定向操縱相稱繁瑣。必需承認(rèn),在超棈密機(jī)床技術(shù)方面,我們與國外提高前輩水平比擬還有相稱大的差距,國產(chǎn)超精密機(jī)床的質(zhì)量水
平尚待進(jìn)一步進(jìn)步。因刃口半徑甚小,過去對(duì)刃口的丈量極為難題,現(xiàn)在已可用原子力顯微鏡(AFM)利便地進(jìn)行丈量。但我國還不是一個(gè)“制造強(qiáng)國”,與發(fā)達(dá)國外比擬仍有較大差距。
使用單晶金剛石刀具在超精密機(jī)床長(zhǎng)進(jìn)行超精緊密親密削,蒸汽清洗機(jī)可以加工出光潔度極高的鏡面。超精緊密親密削的切削厚度可極小,最小切削厚度可至1nm。由超精緊密親密削玻璃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
可見,開始時(shí)切削厚度甚小,切除機(jī)理為塑性去除,加工表面無脆性破損痕跡。
日本的多功能和高效專用超精密機(jī)床發(fā)展較快,對(duì)日本微電子和家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了很好的促進(jìn)作用。目前國外已開發(fā)了多種精密和超精密車削、磨削、拋光等機(jī)床設(shè)備,發(fā)展了新的精密加工和
精密丈量技術(shù)。由超精緊密親密削所形成加工表面的計(jì)算機(jī)仿真模擬猜測(cè)和計(jì)算機(jī)仿真猜測(cè)超精緊密親密削單晶鋁不同晶面時(shí)的切削力可以看到,因?yàn)榫w的各向異性,導(dǎo)致在不同方向的切削力是不相
等的。
精密機(jī)床是精密加工的基礎(chǔ)。目前我國每年需入口大量海內(nèi)尚不能出產(chǎn)的精密數(shù)控機(jī)床設(shè)備和儀器,例如,2003年我國入口了價(jià)值41.6億美元的機(jī)床,而出口機(jī)床僅為3.8億美元,且主要為低精度的
普通機(jī)床。
我國目前已是一個(gè)“制造大國”,制造業(yè)規(guī)模名列世界第四位,僅次于美國、日本和德國,近年來在精密加工技術(shù)和精密機(jī)床設(shè)備制造方面也取得了不小進(jìn)展。
精密和超精密加工技術(shù)近年來獲得奔騰發(fā)展。本書內(nèi)容豐碩,不僅系統(tǒng)講述了精密加工的基礎(chǔ)原理和技術(shù),新技術(shù)在精加工中的應(yīng)用,還先容了海內(nèi)外的最新發(fā)展和成就。哈爾濱產(chǎn)業(yè)大學(xué)成功開發(fā)
了一種新的激光晶體定向方法,所用設(shè)備較簡(jiǎn)樸,且定向操縱利便,可使金剛石晶體定向大大簡(jiǎn)化。從這兩臺(tái)機(jī)床的機(jī)能可以看出,現(xiàn)在的加工中央與高速切削機(jī)床之間已不再有嚴(yán)格的界限劃分。
在大型超精密機(jī)床方面,目前美、英、俄等國都擁有自行開發(fā)的大型超精密機(jī)床,而我國因?yàn)闆]有大型超精密機(jī)床,因此無法加工大直徑曲面反射鏡等大型超精密零件,國外對(duì)這些大型超精密零件
的出口有嚴(yán)格限制,從而嚴(yán)峻影響了我國國防尖端技術(shù)的發(fā)展。該機(jī)床采用加工件拼合方法,還可加工出天文千里鏡中直徑7.5m的大型反射鏡。本書是全面系統(tǒng)講述精密和超精密加工技術(shù)的書,內(nèi)容包
括:超精緊密親密削和金剛石刀具,精密和超精密磨削、研磨與拋光,精密和超精密機(jī)床,精加工中的丈量技術(shù)和在線誤差補(bǔ)償,微細(xì)加工技術(shù),精加工的支撐環(huán)境,納米技術(shù)。跟著航空航天、高精密
儀器儀表、慣導(dǎo)平臺(tái)、光學(xué)和激光等技術(shù)的迅速發(fā)展和多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,對(duì)各種高精度復(fù)雜零件、光學(xué)零件、高精度平面、曲面和復(fù)雜外形的加工需求日益迫切。
英國的Cranfield精密加工中央于1991年研制成功OAGM-2500多功能三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床(工作臺(tái)面積2500mm×2500mm),可加工(磨削、車削)和丈量精密自由曲面。瑞士DIXI公司以出產(chǎn)臥式坐標(biāo)
鏜床著名于世,該公司出產(chǎn)的DHP40高精度臥式高速鏜床已增加了多軸數(shù)控系統(tǒng),成為一臺(tái)加工中央;同時(shí)為實(shí)現(xiàn)高速切削,已將機(jī)床主軸的最高轉(zhuǎn)速進(jìn)步到24000r/min。 2004年我國入口機(jī)床為57.8億
美元,出口機(jī)床僅為5.2億美元。其中,LODTM立式大型光學(xué)金剛石車床被公以為世界上精度最高的超精密機(jī)床。
因?yàn)榻饎偸捕葮O高,且晶體各向異性,因此單晶金剛石刀具的刃磨極為難題。近年來發(fā)達(dá)國家已成功開發(fā)了多種提高前輩的超精密加工機(jī)床。本書可供機(jī)制專業(yè)研究生和本科生作教材,同時(shí)也是
科技職員的重要參考書。下面臨海內(nèi)外精密和超精密加工技術(shù)的最新發(fā)展情況先容如下。
我國北京機(jī)床研究所、航空精密機(jī)械研究所、哈爾濱產(chǎn)業(yè)大學(xué)等單位現(xiàn)在已能出產(chǎn)若干種超精密數(shù)控金剛石機(jī)床,如北京機(jī)床研究所研制的加工直徑800mm的超精密車床和哈爾濱產(chǎn)業(yè)大學(xué)研制的超精
密車床,這兩臺(tái)機(jī)床均有兩坐標(biāo)精密數(shù)控系統(tǒng)和兩坐標(biāo)激光在線丈量系統(tǒng),可以加工非球回轉(zhuǎn)曲面;還有哈爾濱產(chǎn)業(yè)大學(xué)研制了加工KDP晶體大平面的超精密銑床。 KDP晶體可用于光學(xué)倍頻,是大功率激
光系統(tǒng)中的重要元件。在大型超精密機(jī)床方面,美國的LLL國家實(shí)驗(yàn)室于1986年研制成功兩臺(tái)大型超精金剛石車床:一臺(tái)為加工直徑2.1m的臥式DTM-3金剛石車床,另一臺(tái)為加工直徑1.65m的LODTM立式大
型光學(xué)金剛石車床。
精密和超精密加工技術(shù)的發(fā)展,直接影響到一個(gè)國家尖端技術(shù)和國防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此世界各國對(duì)此都極為正視,投入很大氣力進(jìn)行研究開發(fā),同時(shí)實(shí)行技術(shù)保密,控制樞紐加工技術(shù)及設(shè)備出口。