超精密加工的关键技术

超精密加工的关键技术涵盖了很多学科，超精密加工技术是适应现代高技术需要而发展起来的先进制造技术，它综合应用了机械技术发展的新成果以及现代电子、传感技术、光学和计算机等高新技术，是高科技领域中的基础技术，在国防科学技术现代化和国民经济建设中发挥着至关重要的作用，同时作为现代高科技的基础技术和重要组成部分，它推动着半导体技术、光电技术、材料科学等多门技术的发展进步。超精密加工技术已成为国防工业研制现代化武器装备的关键技术，也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。

超精加工使用细粒度磨条（油石）以较低的压力和切削速度对工件表面进行精密加工的方法。

加工中有三种运动，即工件的回转运动1；磨头轴向进给运动2；磨条高速往复振动3。这三种运动使磨粒在工件表面形成的轨迹是正弦曲线。

超精加工的切削过程与磨削、研磨不同，只能切去工件表面的凸峰，当工件表面磨平后，切削作用能自动停止。超精加工大致可分为四个阶段：

A强力切削阶段油石磨粒细，压力小，工件与磨条之间的油膜易形成，单位面积上的压力大，故切削作用强烈。

B正常切削阶段当少数凸峰磨平后，接触面积上的压力降低，切削磨条自锐性作用减弱，进入正常切削阶段。

C微弱切削阶段随着切削面积的增大，单位面积上的压力更低，切削作用微弱，且细小的切屑形成氧化物而嵌入油石空隙中，使油石产生光滑表面，具有摩擦抛光作用而降低工件表面的粗糙度。

D自动停止阶段工件磨平，单位面积上压力极低，工件与磨条之间又形成了油膜，不再切削，切削作用自动停止。

超精加工利用装在振动头上的细粒度油石对精加工表面进行的精整加工（见切削加工）。超精加工一般安排在精磨工序后进行，其加工余量仅几微米，适于加工曲轴、轧辊、轴承环和各种精密零件的外圆、内圆、平面、沟道表面和球面等。

超精加工特点：

①超精加工是利用装在振动头上的细磨粒油石对工件进行微量切削的一种磨料精密加工方法。

②超精加工主要是减小Ra值，可达0.2～0.012μm，可适当提高形状精度。

③超精加工生产率很高，常用于加工曲轴、轧辊、轴承环和某些精密零件的外圆、内圆、平面、沟道表面和球面等。

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d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。

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