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    精密和超精密加工技术的新进展

        目前,熔金机使用计算机仿真和分子动力学模拟等方法对超精紧密亲密削过程及机理的研究获得了很好效果,么打机一方面深化了对极薄层材料切削去除机理的熟悉,首饰设备同时可以对超精紧密亲密削效果作出比较正确的预告。
        金刚石刀具超精紧密亲密削技术是超精密加工技术的一个重要组成部份,首饰工具不少国防尖端产品零件(如陀螺仪、各种平面及曲面反射镜和透镜、精密仪器仪表和大功率激光系统中的多种零件等)都需要利用金刚石超精紧密亲密削来加工。 2005年我国机床总产值约为50亿美元,出口机床为8亿美元,首饰器材而入口机床则达到67亿美元。
        因为国外一些重要的高精度机床设备和仪器对我国实行关闭禁运,而这些精密设备仪器恰是我国发展国防产业和尖端技术所迫切需要的,因此,为了使我国的国防和科技发展不受制于人,我们必需投入必要的人力物力,自主发展精密和超精密加工技术,争取尽快将我国的精密和超精密加工技术水平晋升到世界提高前辈水平。当今精密机床技术的发展方向是:雕刻蜡在继承进步精度的基础上,采用高速切削以进步加工效率,同时采用提高前辈数控技术进步其自动化水平。但当1998年我国自己的数控超精密机床研制成功后,西方国家马上对我国开禁,我国现在已经入口了多台超精密机床。注蜡机跟着切削厚度的增大,塑性切除逐渐转化为脆性破裂去除,加工表面可见到显著的脆性破损痕迹。我国每年虽有大量机电产品出口,但多数是技术含量较低、价格亦较便宜的中低档产品;镀金水而从国外入口的则大多是技术含量高、价格昂贵的高档产品。超精密机床的发展方向是:进一步进步超精密机床的精度,发展大型超精密机床,发展多功能和高效专用超精密机床。瑞士MIKROM公司的高速精密五轴加工中央的主轴最高转速为42000r/min,定位精度达5μm,补口已达到过去坐标镗床的精度。现在我国正在加紧研制加工直径1m以上的立式超精密机床。超精紧密亲密削使用的单晶金刚石刀具要求刃口极为锋锐,刃口半径在0.5~0.01μm。
        在过去相称长一段时期,超声波清洗机因为受到西方国家的禁运限制,我国入口国外超精密机床严峻受限。
        美、英、德等国在上世纪七十年代(日本在八十年代)即开始出产超精密机床产品,并可批量供货。例如,超精紧密亲密削脆性材料时,加工表面可以不产生脆性破裂缝迹而获得镜面,这涉及到极薄切削时脆性材料塑性切除的脆塑转换题目,最近对此提出了不少新见解。
    。利用对超精紧密亲密削过程的分子动力学模拟,可以对超精紧密亲密削极薄层材料的动态切除过程进行观察和分析,并能对切除过程提高履画演示。磁力抛光机制造金刚石刀具及刃磨时都需要对晶体定向,过去的晶体定向方法主要是使用X光晶体定向仪,仪器昂贵,且定向操纵相称繁琐。必需承认,在超棈密机床技术方面,我们与国外提高前辈水平比拟还有相称大的差距,国产超精密机床的质量水平尚待进一步进步。因刃口半径甚小,过去对刃口的丈量极为难题,现在已可用原子力显微镜(AFM)利便地进行丈量。但我国还不是一个“制造强国”,与发达国外比拟仍有较大差距。
        使用单晶金刚石刀具在超精密机床长进行超精紧密亲密削,蒸汽清洗机可以加工出光洁度极高的镜面。超精紧密亲密削的切削厚度可极小,最小切削厚度可至1nm。由超精紧密亲密削玻璃的实验结果可见,开始时切削厚度甚小,切除机理为塑性去除,加工表面无脆性破损痕迹。
        日本的多功能和高效专用超精密机床发展较快,对日本微电子和家电产业的发展起到了很好的促进作用。目前国外已开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备,发展了新的精密加工和精密丈量技术。由超精紧密亲密削所形成加工表面的计算机仿真模拟猜测和计算机仿真猜测超精紧密亲密削单晶铝不同晶面时的切削力可以看到,因为晶体的各向异性,导致在不同方向的切削力是不相等的。
        精密机床是精密加工的基础。目前我国每年需入口大量海内尚不能出产的精密数控机床设备和仪器,例如,2003年我国入口了价值41.6亿美元的机床,而出口机床仅为3.8亿美元,且主要为低精度的普通机床。
        我国目前已是一个“制造大国”,制造业规模名列世界第四位,仅次于美国、日本和德国,近年来在精密加工技术和精密机床设备制造方面也取得了不小进展。
        精密和超精密加工技术近年来获得奔腾发展。本书内容丰硕,不仅系统讲述了精密加工的基础原理和技术,新技术在精加工中的应用,还先容了海内外的最新发展和成就。哈尔滨产业大学成功开发了一种新的激光晶体定向方法,所用设备较简朴,且定向操纵利便,可使金刚石晶体定向大大简化。从这两台机床的机能可以看出,现在的加工中央与高速切削机床之间已不再有严格的界限划分。
        在大型超精密机床方面,目前美、英、俄等国都拥有自行开发的大型超精密机床,而我国因为没有大型超精密机床,因此无法加工大直径曲面反射镜等大型超精密零件,国外对这些大型超精密零件的出口有严格限制,从而严峻影响了我国国防尖端技术的发展。该机床采用加工件拼合方法,还可加工出天文千里镜中直径7.5m的大型反射镜。本书是全面系统讲述精密和超精密加工技术的书,内容包括:超精紧密亲密削和金刚石刀具,精密和超精密磨削、研磨与抛光,精密和超精密机床,精加工中的丈量技术和在线误差补偿,微细加工技术,精加工的支撑环境,纳米技术。跟着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅速发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平面、曲面和复杂外形的加工需求日益迫切。

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