精密機械加工和超精密加工仍處于發展中,主要有以下幾個特點:
1.與產晶需求聯系緊密
精密機械加工和超精密機械加工由于在加工質量上要求高,技術商難度大,涉及面J廣,影響因素多.閑此.往往投資很大,所以精密加工和趣精密加工的發展與具體的產品需求關系密切.例如.美國加利福尼亞大學kawrenceLivemor實驗空和Y-12工廠在能源部支持下,干1989年聯合研制成功的DTM_3型超精密金剛石車床,就是釗對加工激光核聚變用的各種反射鏡、人型天體單遠鏡的天線等,反映了航犬技術的需求。我同在精密加工和超精密加工技術的發展上也是結合了航天、航空技術上的具體需求進行的。當前,精密機床、超精密機床的規格化、系列化遠不及瞢通機床.品種也不夠多.主要是由于在技術上推廣斗不夠.通用性不強.價格義1分昂貴i隨著市場需求的擴大、產品質量的提高和精密加工技術的不斷成熟,通用化、系列化的精密加工和超精密加工設備-定會更為廣泛地應用于生產實際中。
2、形成了系統工程
精密機械加工和超精密零件加工是一門多學科的綜合高級技術.要達到高精度和高表面質量,不僅要考慮加工方法本身,而且涉及被加工材料、加工設備及工芝裝備、檢測方法、工作環境和人的技藝水平等岡此.孤立的加工方法是不能達到預定的效果的.必須打綜合技術和條件的支持.從而形成了精密加工系統工程。精密加工技術與系統論、方法淪、計算機技術、信息技術、傳感器技術、數字控制技術的結合,更促成r精密加工系統工程的形成、.在研究精密加工和超精密加工一理論和表面形成機理、建屯數。#模型的同時.還要研究各項相關技術.
3.與特種加工艾系密切
特種機械加工是指利用機、光、電、聲、熱、化學、磁、原f等能源來進行加T的非傳統加工方法.近年來發展很快,不儀nT以采取單獨加工方法,更可采用復合加工方法,應用十分精密機械加工和超精密加工的加工精度和表面質量都很高.因此,一定耍有相應的檢測手段,才能說明是否達到技術要求。所以,在精密加工和超精密加工中.加工和檢驗都足難題,而且往往檢測的難度更大.只有采用加工檢測一體化的策略,在加工的同時考慮檢測。
從檢測過程的時域來分析,檢測可分為離線檢測、在位檢測和在線檢測三大類。離線檢測足指加上完成后,在檢測室檢測。因此,加工與檢測是分離的.如果檢測不合格,由于加工精度很高.一般很難返修,在位檢測是指加工完成后.工件不卸下,在機床卜進行檢測.如糶瞼測小合格,町及時返修.不會產生返修時再次裝夾造成的誤差,但要考慮離線檢測和在位檢測由于榆測環境的差肄對榆測結果的影響。在線檢測_址譙加上的過程中進行實時檢測.隨時掌握加上瀑芹值及其發展趨勢.并進行實時控制,是一種動態榆測過程。
誤差補償是提高加工機械精度的一個有效技術措施,可分為靜態誤差補償和動態誤差補償兩大類。靜態跌差補償主要用來補償工藝系統中的系統誤差,如誤差校正尺。動態誤差補償是加工過程中的實時補償,可以補償丁藝系統中的隨機誤差和系統誤差。動態誤差補償和在線榆測是密切相關的.
數控技術、計苒饑牲制技術.傳感器技術、微位移機構的發展.{‘南了誤差補償力法.特別足使徉線檢測與動態洪簋補償有了長足進步。往精密工程中,榆測與誤差補償是加工檢測一體化的重要舉措。
4 、與自動化技術聯系密切
制造自動化是先進制造技術的重要組成部分,它的作用不僅是提高效率、提高勞動生產率、改善.工怍環境和工人勞動條件,而且是提高加T精度和表面質量、避免手工操作引起的人為誤差、保證加上質疑及其穩定性的葦要畢措。同時.它又是快速響應市場需求、縮短生產制造胤期的有力措施精密加丁和超精密加工要達到高質量,.必須依靠自動化技術才能保證如加工藝過稃優化與適應控制、檢測與誤差補償、計贊:機控制等技術都是提高和保證加工質最的自動化技術
雖然精密加工與超精密加工的加上質量在當前仍靠工的技藝來保證。如研磨、刮研等加工方法仍依賴手工.但從發展的趨勢來看.自動化技術代替手工的比例越來越大.加工效果也越來越好.
5.與微細機械加工關系密切
微細機械加工和超微細機械加工是指制造微小尺寸零件和超微小尺寸零件的乍產加r技術.微細機械加上和超微細機械加工。的出現和發展與集成電路密切相關,集成電路要求在微小面積的半導體材料芯片f制造出蜓多的元件,形成各種復雜功能的電路。因此.單元芯片E的單元邏輯¨電路數、單元芯片上的電子元件數和最小線條寬度足集成電路集成度的標志.同時也表示r其制造難度和水平。
微細機械加丁與一般尺寸加t在概念和機理上是不同的.一般尺寸加上時,精度是用公差單位來表示的.公差=公差等級系數×公差單位,相同精度宥相等的公差等級系數.但公差單位隨基本尺寸的大小而不同,基本尺寸愈大。公差單位愈大,按基本尺寸的分段范圍有不同的公式米計算.而微細加T時,由于加工尺寸很小,精度就用尺寸的絕對值來表示=岡為從【件的角度來看,一般加T和微細加]二的最大差別足切屑的大小(厚度)不同。微細加上時背吃刀量極小.切削l往材料的晶體內部進行.切削去除量用”加工單位尺寸”或稱“加工單位”來嵌示,“加工單位”的大小代表丁加工精度的水平.如分于級加工、原子級加工。
微細機械加工與一般尺寸加Ij雖然在概念和機理上有所不同.但從加丁技術上來看,微細加工主要足加工微小R寸.而情姘加_r和超精密加工既加工大尺寸,也加工小尺寸,因此.微細加工是屬于精密加r和超精密加工范疇。實際上,兩者的許多加工方法都是相同的,姓是加工對象有所不同而已。