低碳绿色制造和超精密加工技术a.pdf

内容 一、超精密加工技术发展史及意义 二、超精密加工关键技术 三、超精密加工技术的发展趋势 四、信息、能源、生命科学、材料等 技术对超精密加工的需求 五、智能刀具与绿色制造 1 WAHAHA_YXF 2015/ 10/ 18 一 超精密加工技术发展史及其意义 超精密加工技术发展历史 20世纪六十年代初 美国宇航 2020世纪八十年代世纪八十年代 日本高新技术日本高新技术产业产业 20世纪九十年代 美国将其先后列为国防 和国家关键技术 2 WAHAHA_YXF 2015/ 10/ 18 精密与超精密加工概念 精密加工是指在一定的发展时期，加工 度和表面质量达到较高程度的 加工工艺。 超精密加工是指加工 度和表面质量达到最高程度的 密加工工艺。过 去的超 密加工在今天来说就是 密加工或一般加工。 精密加工和超精密加工的界限将随着科学技术进步而逐步向前推移。 3 WAHAHA_YXF 2015/ 10/ 18 一般加工,加工精度在10 m左右,表面粗糙度Ra≤0.3~0.8 m的加工技术， 如车、铣、刨、磨、镗、铰等。适用于汽车、拖拉机和机床等产品的制 造。 精密加工是指被加工零件的加工精度为1~0.1 m，表面粗糙度为 Ra0.2~0.025 m的加工技术；如金刚镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨 削、镜面磨削和冷 加工等。适用于 密机床、精密测量仪器等产品中 关键零件的加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密 轴承等。 超 密加工是指被加工零件的尺寸 度在0.1 m~ 0.01 m ，表面粗糙度 Ra≤0.025 m，以及所用机床定位 度的分辩率和重复性高于0.01 m的加 工技术。如金刚石刀具超 密车削、超 密磨料加工、超精密特种加工 和复合加工等。适合于精密元件、计量标准元件、大规模和超大规模集 成电路的制造。 4 WAHAHA_YXF 2015/ 10/ 18 5 WAHAHA_YXF 2015/ 10/ 18 -2 -3 目前超 密加工精度正处于亚纳米级工艺，正在向纳米级（10 ~10 m， 1nm=10-3 m）的加工技术发展。 纳米加工技术是当前最 密的制造工艺，从物质加工 度的理论上分析， 纳米工艺的加工方法（如离子溅射去除、镀膜和注入等）可以达到去除、 附着或结合以原子或分子为单位的物质层，因此已经深入到物质内部结 构，这往往已经是单纯常规加工所难以达到