精密超精密及特种加工技术

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1、精密和超精密是相对而言，在不同的时期有不同的界定。从目前的发展水平来看加工精度在0.1µm～1µm，加工表面粗糙度在Ra0.02µm～0.1µm之间的加工方法称为精密加工；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。精密超精密加工技术内涵及特点第五章精密超精密及特种加工技术8/18/20211超精密加工特点超精密加工时，对刀具的刃磨、砂轮修整和机床调整均有很高要求。超精密加工是一门综合性高技术，凡是影响加工精度和表面质量的因素都要考虑。超精密加工一般采用计算机控制、在线控制、自适应控

2、制、误差检测和补偿等自动化技术来保证加工精度和表面质量。超精密加工不仅有传统的切削和磨削加工,只有综合应用各种加工方法，才能得到很高的加工精度和表面质量。第五章精密超精密及特种加工技术8/18/20212超精密加工应用超精密加工的分类•超精密切削•超精密磨削•超精密研磨和抛光超精密加工是尖端技术产品发展不可缺少的关键加工手段，不管是军事工业还是民用工业，都需要这种先进的加工技术。第五章精密超精密及特种加工技术8/18/20213超精密加工关键技术超精密加工的关键技术包括：超精密加工机理、超精密加工工具技术、超精密加工机床制造技

3、术、在线检测与误差补偿技术等。1．超精密加工工具技术2．超精密加工机床超精密加工机床是实现超精密加工的首要条件，目前超精密加工机床一般是采用高精度空气静压轴承支撑主轴系统，空气静压导轨支撑进给系统的结构模式。第五章精密超精密及特种加工技术8/18/20214超精密加工关键技术3．在线检测与误差补偿4．超精密加工的工作环境超精密加工必须在超稳定的环境下进行。超稳定环境主要是指恒温、超净和防振三个方面。第五章精密超精密及特种加工技术8/18/20215第五章精密超精密及特种加工技术①光学自由曲面制造技术的理论和方法　光学自由曲面零

4、件高精度机械测量与光学测量新原理，新方法；大镜面测量方法，工件的高精度定位、自由曲面的轮廓误差评定、海量数据处理新的数学工具和新的算法；自由曲面光学表面成形、修形和抛光新原理和新方法；光学自由曲面超精密机床关键技术与方法。关键技术18/18/20216第五章精密超精密及特种加工技术②微/纳加工表面/亚表面完整性的评价与控制　纳米级加工过程的理论及表层形成机理，微/纳表面及表层完整性评价理论、指标体系及其控制方法；表面完整性的控制的工程新方法；不同光学材料与加工参数对亚表面特征的影响与控制的方法；原子级表面平坦化加工新原理及方法

5、；超光滑表面加工新技术和实验方法。关键技术28/18/20217第五章精密超精密及特种加工技术③超精密加工装备与新型工具的关键基础理论与方法　超精密机床高静刚度和动刚度的特殊部件与整体结构，超精密尺度量级的模块化设计、构建技术与实验理论和方法；多轴超精密机床轴系与驱动技术；超精密快速定位和轨迹跟踪控制技术；超精密加工的在位检测、误差分离、建模与补偿理论与方法；超精密磨削与研抛用新型磨具、固结磨料机械化学抛光垫等工具的科学设计方法与性能优化。关键技术38/18/20218特种加工概述电火花加工电火花线切割加工电解加工超声波加工磨

6、料喷射加工激光加工电子束加工超声波加工第五章精密超精密及特种加工技术8/18/20219第五章精密超精密及特种加工技术①微细电加工　深入探讨微细电加工方法的加工体系，探索材料去除与增长相结合的可逆微细电加工技术，并针对特种材料、复杂形面零件的微细电加工进行研究，形成系统化的微细电加工技术体系。②基于新原理新方法的特种加工新工艺　充分发挥特种加工能量形式的多样性，利用新的能量形式或最新技术，发明新的电加工方法和新工艺；关注新材料的发展，特别是难加工材料的发展需求，研究出针对其加工需要的新原理和新方法；实现特种加工的不断技术创新。

7、8/18/202110第五章精密超精密及特种加工技术③与生物、纳米技术的交叉性课题　利用电加工自身的优势，特别是可以方便控制加工能量，形成纳米加工能力，实现对生物技术的制造需求。同这两个学科的交叉有可能产生出新的研究课题。④系统性系列化的加工机理深入研究　采用新的理论、测量手段、计算与仿真方法，对加工的基本现象与基本原理进行深入系统的研究，在加工机理的认知方面取得新的突破，带动特种加工技术研究在新的理论指导下产生重大飞跃。8/18/202111第五章精密超精密及特种加工技术⑤激光三维微纳制造技术　重点针对下一代计算机芯片、生物

8、芯片、微机电系统的制造，结合超短脉冲、超短波长激光技术的发展，研究激光三维微纳制造新工艺、新方法和新技术。⑥等离子体弧特性及其控制技术　研究等离子体弧诊断技术及获取优质弧柱的关键技术，深化对等离子体弧稳定性、能量分布等共性指标的控制机理的认识；研制可控性好、弧柱更稳定的加工装