H_l>L9/\ 超精密加工經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，日趨成熟，不論是超精密機(jī)床、金剛石工具，還是超精密加工工藝已形成了一整套完整的超精密制造技術(shù)系統(tǒng)，為推動(dòng)機(jī)械制造向更高層次發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，現(xiàn)在正在向納米級(jí)精度或毫微米精度邁進(jìn)，其前景十分令人鼓舞。但是從另一個(gè)角度來(lái)分析，隨著科技的發(fā)展，對(duì)它的要求越來(lái)越高，而現(xiàn)實(shí)的情況又受到技術(shù)水平的制約，依然存在許多困難。
xf qu=z8X 綜述
%VrMlG4hx #hEU)G' $+ 超精密加工技術(shù)是一門(mén)綜合性的系統(tǒng)工程，它的發(fā)展綜合地利用了機(jī)床、工具、計(jì)量、環(huán)境技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等的進(jìn)步。日本的津和秀夫教授形象地將超精密加工比作富士山的山頂，所以在某種意義上說(shuō)，已到達(dá)了精密加工的頂峰。日本的文獻(xiàn)上，經(jīng)常出現(xiàn)向極限靠攏的提法。雖然從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，有些模糊，但是很形象化。實(shí)際上，加工精度在現(xiàn)有的水平上再提高一步已是相當(dāng)困難。以現(xiàn)在的產(chǎn)品而言，凡是要求高的尺寸，大部分是超越現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的，這從另一個(gè)側(cè)面反映了超精密的實(shí)際情況，相當(dāng)多的要求，均以技術(shù)條件的形式來(lái)表示，或標(biāo)明具體的特殊公差，而今天除了精度以外，對(duì)表面還提出了新的要求——表面完整性。日本谷口紀(jì)男教授往往將超精密加工技術(shù)與微細(xì)加工綜合在一起來(lái)加以介紹，客觀上反映了兩種技術(shù)的交叉，也體現(xiàn)了時(shí)代的特征。本文想就超精密加工發(fā)展的趨勢(shì)，說(shuō)明一些個(gè)人的看法。
You~
6d6Om *m 6*sIR 超精密加工技術(shù)隨著時(shí)間的推延，精度、難度、復(fù)雜性等都在向更高層次發(fā)展，使加工技術(shù)也隨之需要不斷加以更新，來(lái)與之相適應(yīng)。
/\pUA!G)BD MR* % lZpB 以金剛石切削為例，其刃口圓弧半徑一直在向更小的方向發(fā)展，因?yàn)樗拇笮≈苯佑绊懙奖患庸け砻娴拇植诙龋c光學(xué)鏡面的反射率直接有關(guān)，而今反射率要求越來(lái)越高，如激光陀螺反射鏡的反射率已提出了99.99%，必然要求金剛石刀具更加鋒利，根據(jù)日本大阪大學(xué)島田尚一博士介紹，為了進(jìn)行切薄試驗(yàn)，目標(biāo)是達(dá)到切屑的厚度1nm，其刃口圓弧半徑趨近2～4nm。直至今日，這個(gè)水平仍為世界最高的。為了達(dá)到這個(gè)高度，促使金剛石研磨機(jī)也改變了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而采用了空氣軸承作為支承，研磨盤(pán)的端面跳動(dòng)能在機(jī)床上自行修正，使其端面跳動(dòng)控制在0.5µm以下，我國(guó)航空系統(tǒng)303所研制的刃磨機(jī)就是一例。刃口鋒利了，接著其檢測(cè)又成為一個(gè)難題，起先日本橫濱大學(xué)的中山一雄教授用金絲壓痕的方法；后來(lái)發(fā)展到采用掃描電子顯微鏡(SEM)，其測(cè)量精度可達(dá)到50nm；隨著精度的再提高，日本的刀尖評(píng)價(jià)委員會(huì)又在SEM上增加了二次電子的發(fā)射裝置，這時(shí)也只能測(cè)定到20～40nm；1993年，該小組再提出采用掃描隧道顯微鏡(STM)或原子力顯微鏡(AFM)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，但以后就未見(jiàn)報(bào)道。直到1996年，我國(guó)的華中理工大學(xué)發(fā)表了用AFM檢測(cè)的報(bào)道。1998年，哈工大又再次作了報(bào)道。用AFM成功地檢測(cè)了刃口圓弧半徑。檢測(cè)技術(shù)的突破，的進(jìn)為微量切削機(jī)理一步探索創(chuàng)造了前提。
368H6 Jj od3b, Q
