精密和超精密加工技術(shù)的新進(jìn)展
1z8fhE iiE 袁哲俊 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
((fFe8Rn)q }pT>dbZ 摘要:精密和超精密加工技術(shù)的發(fā)展,直接影響尖端技術(shù)和國(guó)防工業(yè)的發(fā)展.世界各國(guó)都極為重視,投入很 大力量進(jìn)行開發(fā)研究,故近年來發(fā)展迅速.
XiyL563gh 69``j{Z+ 1.概述
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#Z 精密和超精密加工技術(shù)的發(fā)展,直接影響到一個(gè)國(guó)家尖端技術(shù)和國(guó)防工業(yè)的發(fā)展,因此世界各國(guó)對(duì)此都極為重視,投入很大力量進(jìn)行研究開發(fā),同時(shí)實(shí)行技術(shù)保密,控制關(guān)鍵加工技術(shù)及設(shè)備出口。隨著航空航天、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)雜形狀的加工需求日益迫切。目前國(guó)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測(cè)量技術(shù)。
6[]O3Aa >td\PW~X 我國(guó)目前已是一個(gè)“制造大國(guó)”,制造業(yè)規(guī)模名列世界第四位,僅次于美國(guó)、日本和德國(guó),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。但我國(guó)還不是一個(gè)“制造強(qiáng)國(guó)”,與發(fā)達(dá)國(guó)外相比仍有較大差距。我國(guó)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;而從國(guó)外進(jìn)口的則大多是技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴的高檔產(chǎn)品。目前我國(guó)每年需進(jìn)口大量國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)的精密數(shù)控機(jī)床設(shè)備和儀器,例如,2003年我國(guó)進(jìn)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。2004年我國(guó)進(jìn)口機(jī)床為57.8億美元,出口機(jī)床僅為5.2億美元。2005年我國(guó)機(jī)床總產(chǎn)值約為50億美元,出口機(jī)床為8億美元,而進(jìn)口機(jī)床則達(dá)到67億美元。
G>+iisb% d((,R@N' 由于國(guó)外一些重要的高精度機(jī)床設(shè)備和儀器對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖禁運(yùn),而這些精密設(shè)備儀器正是我國(guó)發(fā)展國(guó)防工業(yè)和尖端技術(shù)所迫切需要的,因此,為了使我國(guó)的國(guó)防和科技發(fā)展不受制于人,我們必須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(guó)的精密和超精密加工技術(shù)水平提升到世界先進(jìn)水平。下面對(duì)國(guó)內(nèi)外精密和超精密加工技術(shù)的最新發(fā)展情況介紹如下。
E@)9'?q /|[%~`?BM 2.精密機(jī)床技術(shù)的發(fā)展
)m10IyUAY dYp} R>+ 精密機(jī)床是精密加工的基礎(chǔ)。當(dāng)今精密機(jī)床技術(shù)的發(fā)展方向是:在繼續(xù)提高精度的基礎(chǔ)上,采用高速切削以提高加工效率,同時(shí)采用先進(jìn)數(shù)控技術(shù)提高其自動(dòng)化水平。瑞士DIXI公司以生產(chǎn)臥式坐標(biāo)鏜床聞名于世,該公司生產(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)加工中心;同時(shí)為實(shí)現(xiàn)高速切削,已將機(jī)床主軸的最高轉(zhuǎn)速提高到24000r/min。瑞士MIKROM公司的高速精密五軸加工中心的主軸最高轉(zhuǎn)速為42000r/min,定位精度達(dá)5μm,已達(dá)到過去坐標(biāo)鏜床的精度。從這兩臺(tái)機(jī)床的性能可以看出,現(xiàn)在的加工中心與高速切削機(jī)床之間已不再有嚴(yán)格的界限劃分。
8wzQr2: Y:5Gp8Vi 3.使用金剛石刀具的超精密切削技術(shù)3.1 超精密切削技術(shù)的進(jìn)展
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