先进制造技术课件-精密加工.pdf

第二章 精密与超精密加工技术 第二章 精密与超精密加工技术 一．概述 二．超精密切削加工技术 三．超精密磨削技术 四．超精密研磨抛光技术 沈剑云 五．超精密加工装备与环境 机电及自动化学院 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology 一、概述 一、概述 一、概述 一、概述 精密和超精密加工技术的发展是从上世纪70年代 加工精度进化 开始，主要集中在美、日、英等国，精密和超精 密加工在尖端技术和现代武器制造中占非常重要 的地位，是机械制造业最主要发展的方向之一。 精密和超精密加工技术在提高机电产品的性能、 质量和发展高新技术中起着至关重要的作用，并 且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。 当代的超精密加工技术是现代制造技术的前沿， 也是明天制造技术的基础。超精密加工是国家制 造工业水平的重要标志之一 。 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology 一、概述 一、概述 一、概述 一、概述 机械工业提高加工精度的效益 飞机制造—减重 提高制造精度后可提高产品的性能 和质量，提高其稳定性和可靠性； 促进产品的小型化； 增强零件的互换性，提高装配生产 率，并促进自动化装配。 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology 一、概述 一、概述 一、概述 一、概述 激光陀螺仪，导弹精确打击的眼睛 人造卫星的仪表轴承是真空无润滑轴承，轴和孔的表面 粗糙度为1nm，圆度和圆柱度也均以nm为单位。 反射镜平面度：0.03~0.06 μm，表面粗糙度在0.012 μm以下。 雷达的关键元件波导管的品质因数与内表面粗糙度有很 大关系。超精密车削保证其加工表面及精度要求 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology 一、概述 一、概述 一、概述 一、概述 飞机发动机转子叶片加工技术 哈勃望远镜（HIT计划）： 加工精度由60 μm提高到12 μm 压缩效率从 直径：2.4m ，重900Kg； 表面粗糙度由0.5 μm减少到0.2 μm 89%提高到94% 形状精度：0.01 μm 传动齿轮的齿形和齿距误 齿轮箱传递扭 六轴CNC研磨加工 差从3-6 μm降低到1 μm 矩增加一倍 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology 一、概述 一、概述 一、概述 一、概述 大规模集成电路制造： 大规模集成电路的发展，促进了微细加工工程的发展， 并且密切依赖于微细工程的发展。因为集成电路的发展 要求电路中的各种元件微型化，使有限的微小面积上能 容纳更多的电子元件，以形成功能复杂的和完备的电路。 因此，提高超精密加工水平以减小电路微细图案的最小 线条宽度就成了提高集成电路集成度的技术关键。 服役的哈勃望远镜 狮子座螺旋星系 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Technology 一、概述 一、概述 一、概述 一、概述 线宽的研究进展 日本高技术探索研究项目（EARTO ）：20nm 美国国防部的甚高速集成电路项目（VHSIC ）：线宽减 少10倍 英国利用电子束加工技术：30nm 45nm芯片 Advanced Manufacturing Technology Advanced Manufacturing Te