【正文】 來控制的。所謂編程，就是把加工零件的工藝過程、工參數(shù)、運動要求用數(shù)字指令形式記錄在介質(zhì)上，并輸入數(shù)控系統(tǒng)。 高速、高效、高精度、高可靠性 要提高加工效率，首先必須提高切削和進給速度，同時，還要縮短加工時間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機床部件運動軌跡的精度，而可靠性則是上述目標的基本保證。 新一代數(shù)控機床（含加工中心）只有通過高速化大幅度縮短切削工時才可能進一步提高其生產(chǎn)率。隨著超高速切削機理、超硬耐磨淺談精密與超精密加工技術(shù) 3 長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加 /減速度直線電機驅(qū)動進給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決，應(yīng)不失時機地開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機床。 高精度 從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。 精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高普通機電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時的工作量從而提高裝配效率的需要。為了滿足用戶的需要，近 10多年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由177。 μ m。此時數(shù)控系統(tǒng)的 MTBF 就要大于 小時，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的 MTBF 就必須大于 10 萬小時。它不僅縮短了生產(chǎn)準備周期，而且節(jié)省 了大量工藝裝備費用。 生產(chǎn)效率高 零件加工所需要的時間包括機動時間與輔助時間兩部分。 數(shù)控車床的加工精度比較穩(wěn)定，一般只做首件檢驗或工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，因而可以減少停機檢驗的時間。但在單件、小批量生產(chǎn)情況下，可以節(jié)省工藝裝備費用、輔助生產(chǎn)工時、生產(chǎn)管理費用及降低廢品率等，因此能夠獲得良好的經(jīng)濟效益。 淺談精密與超精密加工技術(shù) 6 2 超精密加工 設(shè)備 超精密加工的設(shè)備要求 高精度 包括高的靜精度和動精度，主要的性能指標有幾何精度、定位精度和重復(fù)定位精度、分辨率等，如主軸回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌運動精度、分度精度等； 高剛度 包括高的靜剛度和動剛度，除本身剛度外，還應(yīng)注意接觸剛度，以及由工件、 高穩(wěn)定性 設(shè)備在經(jīng)運輸、存儲以后，在規(guī)定的工作環(huán)境下使用，應(yīng)能長時間保持精度、 高自動化 為了保證加工質(zhì)量，減少人 為因素影響，加工設(shè)備多采用數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)自動化。此外，夾具、輔具等也要求有相應(yīng)的高精 超精密加工的應(yīng)用領(lǐng)域 航天、航空工業(yè)中，人造衛(wèi)星、航天飛機、民用客機等，在制造中都有大量的精密和超精密加工的需求，如人造衛(wèi)星用的姿態(tài)軸承和遙測部件對觀測性能影響很大。這些技術(shù)都 在精密和超精密加工范疇內(nèi)，與計算機工業(yè)、國防工業(yè)的發(fā)展直接相關(guān) 。 KDP 晶體可用于光學(xué)倍頻，是大功率激光系統(tǒng)中的重要元件。 淺談精密與超精密加工技術(shù) 8 3 超精密與超高速加工技術(shù) 技術(shù)概念 超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刃具，通過極大地提高切削速度和進給速度來提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。 超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機理研究，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)，超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等。在此項技術(shù)中，處于領(lǐng)先地位的國家主要有德國、日本、美國、意大利等。砂輪材料過去主要是采用剛玉系、碳化硅系等，美國 G． E 公司 50 年代首先在金剛石人工合成方面取得成功， 60 年代又首先研制成功 CBN。特別引人注目的是，聯(lián)邦德國 Darmstadt 工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)工程與機床研究所（ PTW）從 1978 年開始系統(tǒng)地進行超高速切削機理研究，對各種金屬和非金屬材料進行高速切削試驗，聯(lián)邦德國組織了幾十家企業(yè)并提供了2020 多萬馬克支持該項研究 工作，自八十年代中后期以來，商品化的超高速切削機床不斷出現(xiàn)，超高速機床從單一的超高速銑床發(fā)展成為超高速車銑床、鉆銑床乃至各種高速加工中心等。 在高速和超高速磨削技術(shù)方面，人們開發(fā)了高速、超高速磨削、深切緩進給磨削、深切快進給磨削（即 HEDG）、多片砂輪和多砂輪架磨削等許多高速高效率磨削，這些高速高效率磨削技術(shù)在近 20 年來得到長足的發(fā)展及應(yīng)用。目前日本工業(yè)實用磨削速度已達 200m/s，美國 Conicut大學(xué)磨削研究 中心， 1996年其無心外圓高速磨床上，最高砂輪磨削速度達 250m/s。 美國是開展超精密加工技術(shù)研究最早的國家，也是迄今處于世界領(lǐng)先地位的國家。該機床的加工精度可達到形狀誤差為 28nm（半徑），圓度和平面度為 ，加工表面粗糙度為 。 日本對超精密加工技術(shù)的研究相對于美、英來說起步較晚，但是當(dāng)今世界上超精密加工技術(shù)發(fā)展最快的國家。北京機床研究所是國內(nèi)進行超精密加工技術(shù)研究的主要單位之一，研制出了多種不同類型的超精密機床、部件和相關(guān)的高精度測試儀器等，如精度達 m的精密軸承、 JCS－ 027 超精密車床、 JCS－ 031 超精密銑床、 JCS－ 035 超精密車床、超精密車床數(shù)控系統(tǒng)、復(fù)印機感光鼓加工機床、紅外大功率激光反射鏡、超精密振動－位移測微儀等，達到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先淺談精密與超精密加工技術(shù) 11 進水平。此外中科院長春光學(xué)精密機械研究所、華中理工大學(xué)、沈陽第一機床廠、成都工具研究所、國防科技大學(xué)等都進行了這一領(lǐng)域的研究，成績顯著。淺談精密與超精密加工技術(shù) 12 4 精密與超精密的加工刀具 金剛石刀具切削的機理 超精密切削加工主要是由高精度的機床和單晶金剛石刀具進行的 ,故一般稱為金剛石刀具切削或 SPDT(Single Point Diamond Turning)。由于切深一般小于材料晶格尺寸 ,切削是將金屬晶體一部分一部分地去除。因此精密切削時 ,刀具的尖端將會產(chǎn)生根大的應(yīng)力和很大的熱量 ,尖端溫度極高 ,處于高應(yīng)力高溫的工作狀態(tài) ,這對于一般刀具材料是無法承受的。臨界加工能量密度就是當(dāng)應(yīng)力超過材料彈性極限時 ,在切削相應(yīng)的空間內(nèi) ,由于材料缺陷而產(chǎn)生破壞時的加工能量密度；單位體積切削能量則是指在產(chǎn)生該加工單位切削時 ,消耗在單位體積上的加工能量。當(dāng)加工應(yīng)力作用在比晶粒大小更寬的范圍時 ,多數(shù)情況易發(fā)生由晶界缺陷所引起的破壞。它主要影響與切削運動力向相垂直的橫向表面粗糙度。當(dāng)前 ,最小切削深度可達 微米以下 ,其主要影響因素是刀具的鋒利程度 ,一般以刀具的切削刃鈍圓半徑 rn來表示。切向分力使質(zhì)點向前移動 ,形成切屑；法向分力使質(zhì)點壓向被加工表面 ,形成擠壓而無切屑。但由于實際切別刃鈍因半徑不可能為零 ,以及修光刃等的作用 ,因此還伴隨著擠壓作用。 我國的制造業(yè)發(fā)展已進入了高速發(fā)展階段，中國民營企業(yè)已具備足夠的經(jīng)濟實力來使企業(yè)邁向現(xiàn)代化，先進設(shè)備的引進和大量專業(yè)人才的涌入使許多沿海地區(qū)的制造業(yè)水平迅速提高。在此，我首先向?qū)煴硎菊\ 摯的感謝，并致以崇高的敬意 ! 本次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年間所學(xué)知識的綜合運用，通過這次設(shè)計把這三年所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)課程作了一個總結(jié)和回顧，加深了對理論的理解，能夠掌握機械 加工 的全套思路，為即將走上工作崗位和以后的發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。 淺談精密與超精密加工技術(shù) 17 參考文獻 [1]黎震《先進制造技術(shù)》北京、北京理工大學(xué)出版社、 [2]袁哲俊 ,王先逵《精密和超精密加工技術(shù)》北京、機械工業(yè)社、 [3]朱煥池《機械制造工藝學(xué)》北京、機械工業(yè)出版社、 [4]蕭瑞圣《超精密加工機 超精密鏡面加工機的動向與技術(shù)》北京、機械工業(yè)雜志、 [5]楊義成《 90 年代超精密加工機的發(fā)展趨勢》河南、師范大學(xué)出 版社、 [6]洪清泉《超精密非球面加工機》機械月刊第十七卷第九期、 [1]駱紅云 《 金剛石刀具與精密超精密加工技術(shù) 》 長春光學(xué)精密機械學(xué)院學(xué)報 , [2]陳明君 《 晶體塑性域超精密切削加工過程仿真 》 光電工程