超精密加工技术教学ppt课件

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1、Ultraprecisionmachining3.2超精密加工技术3.2.1概述3.2.2超精密切削与金刚石刀具3.2.3超精密磨料加工3.2.4超精密加工设备3.2.5纳米加工技术6/24/2021参考材料：1、张建华主编《精密与特种加工技术》2、於贻琛《精密机床》3、袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》机械工业出版社6/24/20211精密和超精密加工的技术内涵2超精密加工技术的国内外发展现状3精密和超精密加工的需求4超精密加工技术的发展趋势3.2.1概述6/24/2021精密和超精密加工的加工范畴精密和超

2、精密加工代表了加工精度发展的不同阶段，通常，按加工精度划分，可将机械加工分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。精密加工：加工精度在0.1～1µm，加工表面粗糙度在Ra0.02～0.1µm之间的加工方法称为精密加工；超精密加工：加工精度高于0.1µm，加工表面粗糙度小于Ra0.01µm之间的加工方法称为超精密加工（微细加工、超微细加工、光整加工、精整加工等）。1精密和超精密加工的技术内涵6/24/20211精密和超精密加工的技术内涵精密和超精密加工方法分类（1）分类加工机理加工方法去除加工化学分解（气体、液体、固

3、体）电解（液体）蒸发（真空、气体）扩散（固体）熔化（液体）溅射（真空）刻蚀（曝光），化学抛光，软质粒子机械化学抛光电解加工，电解抛光电子束加工，激光加工，热射线加工扩散去除加工熔化去除加工粒子束溅射去除加工，等离子体加工结合加工化学附着化学结合电化学附着电化学结合热附着扩散结合熔化结合物理附着注入化学镀，气相镀氧化，氮化电镀、电铸阳极氧化蒸镀（真空蒸镀），晶体生长，分子束外延烧结，掺杂，渗碳浸镀，熔化镀溅射沉淀，离子沉淀（离子镀）离子溅射注入加工变形加工热表面流动粘滞性流动摩擦流动热流动加工（高频电流、热射流、电子束

4、、激光）液体、气体流动加工（压铸、挤压、喷射、浇铸）微粒子流动加工6/24/20212.结合加工利用物理和化学方法，将不同材料结合(Bonding)在一起。按结合的机理、方法、强弱等，结合加工又分为附着(Deposition)、注入(Injection)和连接(Jointed)三种。附着加工：称为沉积加工，是指在工件表面上覆盖一层物质。这是一种弱结合，其典型的加工方法是镀。注入加工又称为渗入加工，是指在工件表面上注入某些元素，使之与基体材料产生物理化学反应。这是一种具有共价键、离子键、金属键的强结合，用以改变工件表层

5、材料的力学机械性质，如渗碳、渗氮等。连接是指将两种相同或不同材料通过物化方法连接在一起，如焊接、粘接等。6/24/20213.变形加工变形加工又称为流动加工，它利用力、热、分子运动等手段使工件产生变形，改变其尺寸、形状和性能。多年来，传统加工的概念一直局限于去除加工和表面结合加工。近年来，人们提出了电铸、晶体生长、分子束外延和快速成型等加工方法，突破了传统加工的概念。例如：镁合金，钛合金的变形。6/24/2021分类加工方法可加工材料应用切削加工等离子体切削微细切削微细钻削各种材料有色金属及其合金低碳钢、铜、铝熔断钼

6、、钨等高熔点材料，硬质合金球，磁盘，反射镜，多面棱镜油泵油嘴，化学喷丝头，印刷电路板磨料加工微细磨削研磨抛光弹性发射加工喷射加工黑色金属、硬脆材料金属、半导体、玻璃金属、半导体、玻璃金属、非金属金属、玻璃、水晶集成电路基片的外圆、平面磨削平面、空、外圆加工，硅片基片平面、空、外圆加工，硅片基片硅片基片刻槽，切断，图案成形，破碎特种加工电火花成形加工电火花切割加工电解加工超声波加工微波加工电子束加工粒子束去除加工激光去除加工光刻加工导电金属，非金属导电金属金属，非金属硬脆金属，非金属绝缘金属，半导体各种材料各种材料各种

7、材料金属，非金属，半导体孔，沟槽，狭缝，方孔，型腔切断，切槽模具型腔，大空，切槽，成形刻模，落料，切片，打孔，刻槽在玻璃、红宝石、陶瓷等上打孔打孔，切割，光刻成形表面，刃磨，割蚀打孔，切断，划线划线，图形成形复合加工电解磨削电解抛光化学抛光各种材料金属，半导体金属，半导体刃磨，成形，平面，内圆平面，外圆，型面，细金属丝，槽平面精密和超精密加工方法分类（2）6/24/2021工具等加工装置材料用途、零件等镜面切削金刚石刀具刃口锋利化利用CBN刀具切削钢金刚石刀具得结晶方位选择金刚石刀具刃口评价改进型SEM采用空气轴承、

8、流体轴承及空气道轨等的高精度化高刚度化冷却、空调、防振采用高速运算装置控制高刚度化的新方案：Tetraform结构球壳结构Al、Cu、塑料等软质材料无电解Ni膜Ge，SiKDP、LiNbO3、玻璃磁盘基板各种模具各种发射镜红外用光学元件激光核聚变用光学元件X射线天体望远镜用元件镜面磨削树脂结合剂金刚石砂轮添加Mo2S2、WS2、C等铸铁基金刚石