精密加工技术的发展现状与应用（模板） 大工奥鹏（论文资料）.doc

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1、 网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：关于精密加工技术的发展现状的研究学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日内容摘要通过对砂带、研磨精密、切削、珩磨、精密研磨、抛光等几种传统精密加工方法的论述对比，论述现有的传统精密加工方法；再通过对北京机床研究所航天航空工业部三零三部所哈尔滨工业大学的最新精密加工发展来论述目前国内精密加工发展趋势及前景；同时通过对美国、欧洲、日本等发达国家最新的精密加工技术发展情况来论述目前国外精密加工技术的发展方向及前景。最后论述的精密加工和超精密加工的几点问题。关键词：精密加

2、工；超精密加工；发展方向目 录内容摘要I引 言11 精密加工技术的发展现状21.1 砂带研磨21.2 精密切削31.3 超精密磨削41.3.1 精密磨削特性41.3.2 精密磨削实验51.4 珩磨51.5 精密研磨51.6 抛光62 国内精密加工技术发展现状72.1 北京机床研究所72.2 航天航空工业部三零三部所72.3 哈尔滨工业大学72.3 其他研究所82.4 超精密加工技术发展趋势83 国外精密加工技术发展趋势93.1 美国93.1 欧洲93.2 日本104 精密加工技术114.1 精密加工技术114.2 超精密加工技术114.3 二者面临的问题115 研究和探讨125.1 精密加工技

3、术125.2 开发精密的机械机构125.3 开发高精度的测试系统125.4 开发适用于精密加工并能取得高精度、高表面质量的新型材料136 结论14参考文献15引 言为了满足现代先进制造与加工技术的需要，提高生产效率和改善零件的加工质量，精密加工技术和超精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础，超精密加工技术已成为社会生产发展的一个重大趋势。精密超精密加工技术是20世纪60年代发展和完善起来的，现已成为当代高技术产品的关键制造技术。近几十年来，精密超精密加工不仅进入到国民经济的各个领域，而且正从单件小批量生产方式走向规模生产，可以预见，随着新产品的不断涌现，精密超精密加工的应用范围将进一步扩大

4、。精密加工就是在超精密机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动对材料进行微量切削，以获得极高形状精度和表面粗糙度的加工过程。其精度从微米到亚微米，乃至纳米，应用范围日趋广泛，在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用，如超大规模集成电路、高密度磁盘、精密雷达、导弹火控系统、精密机床、精密仪器、录像机磁头、复印机磁鼓以及煤气灶转阀等都要采用精密加工技术。它与当代一些主要科学技术的发展有密切的关系，是当代科学发展的一个重要环节；而且，精密加工技术的发展促进了机械、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。精密铸造成形、精密模压成形、塑性加工、薄板精密成形

5、技术在工业发达国家受到高度重视，并投入大量资金优先发展。上世纪70年代美国主持制订“锻造工艺现代化计划”，目的是使锻造这一重要工艺实现现代化。上世纪90年代，美国国防部提出了“军用关键技术清单”，其中包含了等压成型工艺、数控计算机控制旋压、塑变和剪切成形机械、超塑成型/扩散连接工艺、液压延伸成型工艺等精密塑性成型工艺。国外近年来还发展了以航空航天产品为应用对象的“大型模锻件的锻造及叶片精锻工艺”、“快速凝固粉末层压工艺”、“大型复杂结构件强力旋压成型工艺”、“难变形材料超塑成形工艺”、“先进材料（如金属基复合材料、陶瓷基复合材料等）成形工艺”等。21世纪，我国的超塑成形技术在航天航空及机械行业

6、也有应用，如航天工业中的卫星部件、导弹和火箭气瓶等，采用超塑成形法制造侦察卫星的钦合金回收舱。与此同时，还基本上掌握了锌、铜、铝、钦合金的超塑成形工艺，最小成形厚度可达0.3mm，形状也较复杂。此外，国外已广泛应用精密模压成形技术制造武器。常用的精密模压成形技术，如闭塞式锻造、采用分流原理的精密成形及等温成形等国外已用于军工生产。获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款1 精密加工技术的发展现状 砂带研磨砂带研磨是

7、用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具削加工的范畴，有生产率高、表面质量好，使用范围广等特点。国外在砂带材料及制作工艺上取得了很大的成就，有了适应于不同场合的砂带系列，生产出通用和专用的砂带磨床，而且自动化程度不断提高（己有全自动和自适应控制的砂带磨床），但国内砂带品种少，质量也有待提高，对机床还处于改造阶段。1、砂带磨削是一种弹性磨削，因而砂带磨削是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。2、砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力，所以砂带磨削的效率非常高。3、磨削速度稳定，由于接触轮极不磨损，砂带可运动可保持恒速，而不会象砂轮那样越磨直径越小速度越慢。4、砂带磨削精

8、度高。由于砂带制作质量和砂带磨床生产水平的提高，砂带磨削早已跨入精密和超精密加工行列。5、砂带磨削成本低。这主要表现在：获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款7、砂带磨削工艺灵活性大、适应性强。这表现在：1.2 精密切削也称金刚石刀具切削（SPDT），是用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般加工精密要高

9、1-2个等级。例如用精密车削加工的液压马达转子柱塞孔圆柱度为0.51m，还具有较好的光学性质【6】。从成本上看，用精密切削加工的光学反射镜，与过去用镀铬经磨削加工的产品相比，成本大约是后者的一半或几分之一。但许多因素对精密切削的效果有影响，所以要达到预期的效果很不容易。同时，金刚石刀具切削较硬的材料时磨损较快，如切削黑色时磨损速度比切削铜104倍，而且加工出的工件的表面粗糙度和几何形状精度均不理想。实现超精密切削的关键是极薄（超微量）去除技术，其难度比常规的大尺寸去除加工技术大得多，原因在于：一是由于刀具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，准确度难控制；二是工艺系统的刚度和热变形对加工

10、准确度有很大影响；三是去除层越薄，被加工表面所受到的剪切力越大，材料越不易被去除。当去除厚度在1m以下时，就需在晶粒内进行加工，这时材料被去除的区域内产生的剪切应力急剧增大。故要实现纳米级超精密切削加工需要注意以下技术特点：【7】获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款1.3 超精密磨削m,效率高，应用范围广泛，从软金属到淬火钢、不锈钢、高速钢等难切削材料，及半导体、玻璃、陶瓷等硬脆非金属材料，几乎所有的材料都可以

11、利用磨削进行加工。但磨削加工后，被加工的表面在磨削力及磨削热的作用下金相组织要发生变化，易产生加工硬化、淬火硬化、热应力层、残余应力层和磨削裂纹等缺陷，需要合理管控。 精密磨削特性 精密磨削实验采用在 HZ63 精密卧轴矩台平面磨床上进行平面磨削，应用不同加工条件加工了三个金属样块，砂轮使用三种金刚石砂轮，80，粒度 180150 m、240，粒度 6855 m 和320，粒度 4538 m，树脂结合剂，浓度 75。表1 磨削实验参数通过改变切削条件来获得不同加工条件下的磨削表面。如下图所示： 1.4 珩磨1.5 精密研磨1.6 抛光获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 24817

12、3788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款2 国内精密加工技术发展现状2.1 北京机床研究所m的精密轴承、JCS-027超精密车床、JCS-031超精密铣床、JCS-035精密车床、超精密车床数控系统、复印机感光鼓加工机床、红外大功率激光反光镜、超精密振动一位移测微仪等，达到了国内领先、国际先进水平2。2.2 航天航空工业部三零三部所 哈尔滨工业大学2.3 其他研究所获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥

13、鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款2.4 超精密加工技术发展趋势超精密加工技术向更高精度、更高效率方向发展；向大型化、微型化方向发展；向加工检测一体化方向发展；机床向多功能模块化方向发展；不断探讨适合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。3 国外精密加工技术发展趋势3.1 美国3.1 欧洲3.2 日本日本对超精密加工技术的研究相对于美、英来说起步较晚，但是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国，前者是以民品应用为主要对象，后者则是以发展国防尖端技术为主要目标。所以日本在用于声、光、图象、办公

14、设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面，是更加先进和具有优势的，甚至超过了美国。其超精密磨削加工装备主要有东芝(TOSHIBA)机械公司20世纪90年代生产的ULG100A(H)型超精密非球面加工机床，机床主轴采用高刚度空气静压轴承，两轴全闭环控制，轴位移分辨率m。它可加工各种光学零件和非球面透镜注射成型金属(铜、非电解镍)模具、模压成型陶瓷(WC)模具，成型模具利用金刚石刀具或砂轮进行车削和研磨加工，能达到镜面质量。日本国家理化学研究所的大森整教授于1987年研制成功了在线修整砂轮的ELID镜面磨削新工艺。ELID镜面磨削技术是利用在线电解修整作用连续修整砂轮来获得恒定的出刃

15、高度和良好的容屑空间，同时，在砂轮表面逐渐形成一层钝化膜，当砂轮表面的磨粒磨损后，钝化膜被工件表面磨屑刮擦去除，电解过程继续进行，对砂轮表面进行修整，加工表面粗糙度Ra达到m，表面光泽如镜。4 精密加工技术4.1 精密加工技术m的加工技术要求3。精密加工技术主要包括：微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。4.2 超精密加工技术m的加工技术,亦称之为亚微米级加工技术,且正在向纳米级加工技术发展。我们知道，这个界限是有限的，随着加工技术的进步不断变化，今天的超精密加工可能就是明天的一般加工4。超精密加工技术主要包括：超精密加工的机理研究，超精密加工的设备制造技术研究，超精密加工工具及刃磨技术研

16、究，超精密测量技术和误差补偿技术研究，超精密加工工作环境条件研究。4.3 二者面临的问题获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款5 研究和探讨5.1 精密加工技术努力开发加工单位极小的精密加工方法，必须在加工原理的本身就使其误差分散在1 nm以下的水平。目前加工单位比较小的加工方法主要有弹性破坏加工、化工加工、离子束加工、等离子加工等。目前的金刚石切削和金刚石砂轮精密磨削从其加工原理上看，其加工单位就很大。5.2

17、开发精密的机械机构5.3 开发高精度的测试系统5.4 开发适用于精密加工并能取得高精度、高表面质量的新型材料例如最近开发超微粉烧结金属、非结晶金属、超微粉陶瓷、非结晶半导体陶瓷、复合、高分子材料等。只要在上述的方面一个取得发展或突破，必将导致精密加工技术的高速发展。6 结论精密加工方法在今天显得越来越重要，精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础，提高超精密加工的精度已成为目前迫在眉睫的问题。目前，很多学者正在这方面做着大量的研究和实验，相信不久的将来，超精密加工会取得长足进展。同时现代高新技术产品需要高精度制造，社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。这决定了发展超精密加工技术是机

18、械制造未来的一个重点。超精密加工是为适应现代高新科技发展的要求而发展起来的先进制造技术，它是多种学科新技术成果的综合应用，但也对许多高新科技的发展与进步起着推动作用。因此，超精密加工已成为发展现代高新技术，特别是发展现代武器装备的基础技术，也是衡量一个国家科技水平的重要标志之一。获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款参考文献1 袁哲俊，王先逵.精密和超精密加工技术.第一版.北京：机械工业出版社，2007.63-6

19、8.2 文秀兰，林宋，谭昕，种建林.超精密加工技术与设备.第一版.北京：化学工业出版社，2006.22-26.3 刘贺云，柳世传.精密加工技术. 第一版.武汉：华中理工大学出版社，1991.28-32.4 戴一帆、李圣怡.超精密加工精度分析.中国机械工程，1999，10（2）：2-5.5 周旭光.特种加工技术.第一版.西安：西安电子科技大学出版社，2004.119-123.6 李世杰,博士学位论文.超精密铣削机理及其过程物理仿真研究,2000,77 吴云锋，陈洁.精密超精密加工技术综述J.新技术新工艺，2007(6):38-40.8 高兴军，赵恒华.精密和超精密磨削机理及磨削砂轮选择的研究J.机械制造，2004(12):43-45.9 蔡光起，冯宝富，赵恒华.磨削技术的最新进展J.世界制造技术与装备市场，2003(1):16-19.10 袁哲俊.精密和超精密加工技术的新进展J.工具技术，2006(3):3-9.