先进制造技术.docx

先进制造工艺的发展及其内容
定义先进制造工艺技术是指研究与物料处理过程和物料直接相关的各项技术， 要求实现优
质、高效、低耗、清洁和灵活。
先进制造工艺的发展
加工精度不断提高
切削速度迅速提高
新型工程材料的应用推动了制造工艺的进一步发展
近净成型技术不断发展
表面工程技术日益受到重视
精密、超精密加工技术
它是指对工件表面材料进行去除，使工件的尺寸、表面性能达到产品要求所采取的技术措
旌。当前，纳米（nm）加工技术代表了制造技术的最高精度水平。 超精加工材料由金属扩大到
非金属。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度，可大致分为三个不同的档次，
精密加工
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超精密加工（亚微米加工）
〜
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纳米加工
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精密成型制造技术
它是指工件成形后只需少量加工或无须加工就可用作零件的成形技术。 它是多种高新技术与
传统的毛坯成形技术融为一体的综合技术。它正在从近净成形工艺向净成形工艺的方向发
展。
特种加工技术
它是指那些不属于常规加工范畴的加工。例如，高能束流 （电子束、离子束、激光束 ）加工、
电加工（电解和电火花加工 卜超声波加工、高压水射流加工以及多种能源的组合加工。
表面工程技术
它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合，提高
产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。它主要包括热处理、表面 改性、制膜和涂层等技术。
超精密加工技术的分类
定义 超精密加工技术是指被加工零件的尺寸精度高于 ^m,~
^m之间，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于 ，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。
根据加工方法的机理和特点，超精密加工可以分为超精密切削、 超精密磨削、超精密特
种加工和复合加工。
髻削：眇轮磐削，砂帝碧朝
阴磨；精密研磬、油石研磨
超植加工
W：精密瑞磨
砂带研抛
超精研抛
研磨与抛光I弹性发射加工*泊中研抛、液体动力抛 光、磁流唠光,挤压研抛,磁性研磨，精雷抛光
嗤射加工
超精密切削］，
超精密加工
固体照料加工
超精密磨削.
I游离磨料加工
'电火花加工：
龟化学力江：刻强加工..化学院削
——上 超声波加工
精密特种加工《 危波加工
电子束加工：去除加工、附看加工
离子束加工：去除加工、附着加工、结合加工 I激光加工
「隹统加工方法的复合加工
复合加工］传统加工方法与特种加工方法的复合加工
■特种加工方法的复合加工
超精密加工的关键技术
实现超精密切削技术，不仅需要超精密的机床和***， 也需要超稳定的环境，还需要运用计
算机技术进行实时检测和反馈补偿。
精密主轴
现在超精密加工机床中使用的回转精度最高的主轴是空气静压轴承主轴。 回转精度国内可达
，
超精密导轨
超精密加工机床常采用的导轨形式有 V-V型滑行导轨和滚动导轨、 液体静压导轨和气体静压
导轨。
在精度方面，空气导轨是目前最好的导轨。
传动系统
目前，用于精密加工和超精密加工的传动系统主要有： 滚珠丝杠传动系统、 静压丝杠传动系
统、摩擦驱动系统和直线电机驱动系统。
超精密***
天然金刚石***是目前最主要的超精密切削***， 由于它的刃口形状会被直接反映到加工材
料的表面上，因此金刚石***刃磨技术是超精密切削中的一项重要技术。
精密测量技术
目前，在超精密加工领域，尺寸测量技术主要有两种： 一是激光干涉技术，二是光栅技术。
微进给系统
微进给系统一般被用做微进给或补偿工具， 以压电陶瓷为驱动器的基于弹性较链支承的微位
移机构目前是用的最多的。
加工原理
超精密加工的精度要求越来越高， 机床相对工件的精度裕度已很小。 在这种情况下，只是靠
改进原来的技术很难提高加工精度。 因此，应该从工作原理着手进行研究， 以寻求解决办法。
环境控制技术
良好的工作环境是保证超精密加工质量的必要条件。 影响环境的主要因素有温度、湿度、污
染和噪声。
金刚石超精密车削机理与特点
切削在晶粒内进行
切削力〉原子结合力（剪切应力达 13000 N/ mm2 ）
刀尖处温度极高，应力极大，普通***难以承受
高速切削（与传统精密切削相反），工件变形小，表层高温不会波及工件内层，可获得高精
度和好表面质量
金刚石超精密车削的关键技术
要求高精度、高刚度、良好稳定性、抗振性及数控功能等。
金刚石***
超精