第一章-精密和超精密加工技術(shù)概述--管文編著(編輯修改稿)
2025-09-12 02:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 精密超精密加工技術(shù)的作用精密超精密加工技術(shù)的作用 超精密加工技術(shù)的發(fā)展對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等慣性器件的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。美國(guó) 1962年就研制成功了激光陀螺，但因未突破硬脆材料的陀螺腔體和反射鏡的超精密加工技術(shù)，使激光陀螺在飛機(jī)上的應(yīng)用整整延遲了 20年，超精密車削、磨削、研磨以及離子束拋光等工藝的相繼突破才使激光陀螺投入了批量生產(chǎn)，并將陀螺性能指標(biāo)提高了 2個(gè)數(shù)量級(jí)。半球諧振陀螺儀中半球諧振子采用超精密振動(dòng)切削工藝達(dá)到了精度和性能指標(biāo)。激光加工和離子刻蝕等超精密加工技術(shù)是制造硅微型慣性傳感器的重要工藝，這將對(duì)飛機(jī)和導(dǎo)彈慣性系統(tǒng)的小型化起重要作用。采用超精密銑削工藝及超精密研拋工藝提高了慣性傳感器中撓性件的精度和尺寸穩(wěn)定性。此外，飛控系統(tǒng)中的液壓零件采用超精密磨削及研磨拋光、超精密清洗工藝，對(duì)提高飛機(jī)的可靠性、可維修性和壽命起到了至關(guān)重要的作用。 精密超精密加工技術(shù)的作用精密超精密加工技術(shù)的作用發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴零件（如旋流槽、微小孔等特征）的精密加工與檢測(cè)技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面及進(jìn)排氣邊的精密加工與檢測(cè)技術(shù)、整體葉盤的精密加工與檢測(cè)技術(shù)等發(fā)展為航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的加工與檢測(cè)提供了可靠保證，促進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升。圖 13為發(fā)動(dòng)機(jī)零部件專用五軸非接觸掃描精密測(cè)量機(jī)。 精密超精密加工技術(shù)的作用精密超精密加工技術(shù)的作用圖 13 發(fā)動(dòng)機(jī)零部件專用五軸非接觸掃描精密測(cè)量機(jī)四、精密和超精密加工技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家制造水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn) 超精密加工及納米制造技術(shù)體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的綜合實(shí)力。納米機(jī)械加工由于具有效率高、可靠性好、成本低等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ募{米精度制造方法之一，但由于材料去除是在納米尺度，傳統(tǒng)的加工理論不再完全適用，發(fā)展受到了一定的限制。近年來(lái)我國(guó)科技工作者經(jīng)過不斷努力已經(jīng)在該領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 2022 年，世界制造領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)組織 —國(guó)際生產(chǎn)工程科學(xué)院（ CIRP）公布了于 2022 年 8 月開展的歷時(shí)一年的國(guó)際精密制造技術(shù)對(duì)比結(jié)果，其微工程工作委員會(huì)對(duì)通過初選的世界各地 11個(gè)研究小組提出了具體的對(duì)比樣件及指標(biāo)，各研究小組完成指定的樣件加工后隱去樣件來(lái)源信息，由德國(guó)物理技術(shù)研究院進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估，主要內(nèi)容包括加工精度、表面質(zhì)量、微小尺度、復(fù)雜形狀等，最終僅有 2 個(gè)研究小組加工試件滿足全部 5 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，我國(guó)天津大學(xué)的納米制造技術(shù)研究小組是其中之一，這在一定程度上也反映了我國(guó)近年來(lái)在這方面的進(jìn)步。一、超精密加工技術(shù)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)還需進(jìn)一步發(fā)展所謂超精密加工技術(shù)基礎(chǔ)理論，是指在了解并掌握超精密加工過程的基本規(guī)律和現(xiàn)象的描述后才能駕馭這一過程，取得預(yù)期結(jié)果。例如上世紀(jì) 90 年代初，日本學(xué)者用金剛石車刀在LLNL的 DTM3上加工出最薄的連續(xù)切屑的照片，當(dāng)時(shí)認(rèn)為達(dá)到了 1nm的切削厚度，已成為世界最高水平，并至今無(wú)人突破（見圖 14）。那么超精密切削極限尺度是多少、材料此時(shí)是如何去除的，此外超精密加工工藝系統(tǒng)在力、熱、電、磁、氣等多物理量 /場(chǎng)復(fù)雜耦合下的作用機(jī)理是什么、此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)精度及穩(wěn)定性如何保證等都需要得到新理論的支持。 精密和精密和 超精密加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)超精密加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)圖 14 單點(diǎn)金剛石超精密切削加工 二、被加工材料和工藝方法也在不斷擴(kuò)展鈦合金是航空最常用的材料之一，氫作為有害雜質(zhì)元素對(duì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1