超精密加工设备有哪些
㈠ 超精加工有哪些分类工艺
根据加工方法的机理和特点,超精密加工方法去除加工,结合加工和变形加工三大类。
1、去除加工。又称为分离加工,是从工件上去除一部分材料,是传统的机械加工方法,如车削,铣削,磨削,研磨和抛光等,以及特种加工中的电火花加工和电解加工等,均属这种加工方法。
2、结合加工。利用物理和化学方法,将不同的材料结合在一起。按结合的是机理,方法,强弱等,它分为附着,注入和连接三种。
3、变形加工。又称为流动加工,利用力,热,分子运动等手段,是工件产生变形,改变其尺寸,形状和性能。
超精加工过程可分为4个阶段:
①开始时油石磨掉粗糙凸峰的强烈切削阶段;
②工件粗糙层被磨除后的正常切削阶段;
③磨粒变钝,其作用是由切削过渡到摩擦抛光的微弱切削阶段;
④油石和工件已很光滑,接触面积大大增加,因而压强下降,磨粒已不能穿破油膜与工件接触,于是进入停止切削阶段。
超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的约束的相对运动,对材料进行微量切削,以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。其精度从微米到亚微米,乃至纳米,其应用范围日趋广泛,在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用,尤其是电气自动化领域,如超大规模集成电路,高精度磁盘,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,煤气灶转阀等都要采用超精密加工技术。它与当代一些主要科学技术的发展有密切的联系,是当代科学发展的一个重要环节;而且超精密加工技术的发展也促进了机械,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。
㈡ 超精密机床必须具备的关键部件有哪些
超精密机床的必有的基本部件包括以下几点
一、精密的直线或圆弧的滑动系统内,就是俗称的导轨导套
二、容精密的传动系统,例如精密的丝杠和丝冒
三、精密的主动系统,例如步进电机、伺服电机等
四、位置的精密检测机构,例如直线编码器,旋转编码器等
这些都是必不可少的,每一个都决定着整体的精细程度,一般的成套装置或现成的数控加工设备,其精度都已经达到0.001毫米了
㈢ 超精密加工的分类
加工精度以纳米,甚至最终以原子单位(原子晶格距离为0.1~0.2纳米)为目标时,切回削加工方法已答不能适应,需要借助特种加工的方法,即应用化学能、电化学能、热能或电能等,使这些能量超越原子间的结合能,从而去除工件表面的部分原子间的附着、结合或晶格变形,以达到超精密加工的目的。属于这类加工的有机械化学抛光、离子溅射和离子注入、电子束曝射、激光束加工、金属蒸镀和分子束外延等。这些方法的特点是对表面层物质去除或添加的量可以作极细微的控制。但是要获得超精密的加工精度,仍有赖于精密的加工设备和精确的控制系统,并采用超精密掩膜作中介物。例如超大规模集成电路的制版就是采用电子束对掩膜上的光致抗蚀剂(见光刻)进行曝射,使光致抗蚀剂的原子在电子撞击下直接聚合(或分解),再用显影剂把聚合过的或未聚合过的部分溶解掉,制成掩膜。电子束曝射制版需要采用工作台定位精度高达±0.01微米的超精密加工设备。
㈣ 世界上有哪些超精密加工仪器
日本佳能公司的超光滑抛光机(CSSP)以及英国克林菲尔德大学的精密工程研究所研制专的OAGM-2500大型磨床上属。
目前 Precitech公司、Moore公司生产的商品化超精密加工设备上也配备了在线检测系统。
㈤ 机械加工中超精加工具体都包括哪些
超精加工一般安来排在精磨源工序之后进行,其加工余量很小(一般为5~8微米),常用于加工各种内外圆柱面、圆锥面、平面、球面等,如曲轴、轧辊、滚动轴承套圈和各种精密零件等。
超精加工常用的磨条粒度一般为W0.5~W28;常用的切削液为80%左右的煤油加20%左右的机油,并经严格过滤;磨条压力一般为0.05~0.3兆帕;磨条振幅一般为1~6毫米;工件圆周速度一般不超过700米/分。若需要提高零件的形状精度及去掉磨削变质层,必须去掉余量0.03毫米左右,此时采取将超精加工分为粗精两阶段,粗加工时用较粗粒度的磨条、较大转速和磨条压力,精加工时取较小的值。
㈥ 超精密特种加工方法有几种,超精密加工对刀具的要求
主要有超精密车削、镜面磨削和研磨等。在超精密车床上用经过专精细研磨的单晶金刚属石车刀进行微量车削,切削厚度仅1微米左右,常用于加工有色金属材料的球面、非球面和平面的反射镜等高精度、表面高度光洁的零件。
加工精度以纳米,甚至最终以原子单位(原子晶格距离为0.1~0.2纳米)为目标时,切削加工方法已不能适应,需要借助特种加工的方法,即应用化学能、电化学能、热能或电能等,使这些能量超越原子间的结合能,从而去除工件表面的部分原子间的附着、结合或晶格变形,以达到超精密加工的目的。属于这类加工的有机械化学抛光、离子溅射和离子注入、电子束曝射、激光束加工、金属蒸镀和分子束外延等。这些方法的特点是对表面层物质去除或添加的量可以作极细微的控制。但是要获得超精密的加工精度,仍有赖于精密的加工设备和精确的控制系统,并采用超精密掩膜作中介物。例如超大规模集成电路的制版就是采用电子束对掩膜上的光致抗蚀剂(见光刻)进行曝射,使光致抗蚀剂的原子在电子撞击下直接聚合(或分解),再用显影剂把聚合过的或未聚合过的部分溶解掉,制成掩膜。电子束曝射制版需要采用工作台定位精度高达±0.01微米的超精密加工设备。
㈦ 超精密加工的介绍
20世纪60年代为了适应核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的需要而发展版起来的精度极高权的一种加工技术。到80年代初,其最高加工尺寸精度已可达10纳米(1纳米=0.001微米)级,表面粗糙度达1纳米,加工的最小尺寸达 1微米,正在向纳米级加工尺寸精度的目标前进。纳米级的超精密加工也称为纳米工艺(nano-technology) 。超精密加工是处于发展中的跨学科综合技术。