精密加工和超精密加工
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先进制造技术
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先进制造技术
单击超此精精处磨编削机辑理母： 版标题样式
1、超精磨削是一种极薄切削，切屑厚度极小，磨削 深度可能小于晶粒的大小，磨削就在晶粒内进行，因此 磨削力一定要超过晶体内部非常大的原子、分子结合力， 从而磨粒上所承受的切应力就极速地增大，可能接近被 磨削材料的剪切强度极限。同时，磨粒切削刃处收到高 温和高压的作用，要求磨粒材料有很高的高温强度和高 温硬度。
3
要有相应的精密测量手段
4
常常与微细加工结合在一起
5
ຫໍສະໝຸດ Baidu
常常和自动控制联系在一起
6
常常采用复合加工技术
先进制造技术
2.2 精密、超精密切削加工
单一击、此起处源编辑母版标题样式
60年代初，由于宇航用的陀螺，计算机用的磁鼓、磁 盘，光学扫描用的多面棱镜，大功率激光核聚变装置用的 大直径非圆曲面镜，以及各种复杂形状的红外光用的立体 镜等等，各种反射镜和多面棱镜精度要求极高，使用磨削、 研磨、抛光等方法进行加工，不但加工成本很高，而且很 难满足精度和表面粗糙度的要求。为此，研究、开发了使 用高精度、高刚度的机床和金刚石刀具进行切削加工的方 法加工。
加工精度在10µ左右,IT7～IT5,表面粗超度Ra0.8 ～0.2µm; 用于汽车、拖拉机制造等工业，车铣磨刨绞等。
精密加工 加工精度在10 ～0.1µ之间, IT5以上,表面粗超度Ra0.3 ～0.03µm; 用于精密机床、精密测量仪器等中的关键零件加工； 金刚车、镗，研磨，珩磨，超精研，砂带磨，镜面磨削，冷压加工等。
先进制造技术
单三击、此加处工编原辑理母版标题样式
精密磨削机理： 精密磨削主要是靠砂轮的精细修整，使磨粒具有
微刃性和等高性，磨削后，被加工表面留下大量极细 微的磨削痕迹，残留高度极小，加上无火花磨削阶段 的作用，获得高精度和低表面粗糙度表面。
先进制造技术
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微刃的微切削作用 微刃的等高切削作用 微刃的滑挤、摩擦、抛光作用
先进制造技术
单二击、此金处刚编石辑刀具母的版特标点题样式
金刚石刀具拥有很高的高温强度和硬度，而且材质 细密，经过精细研磨，切削刃可磨得极为锋利，表面粗糙 度值很小，因此可进行镜面切削。金刚石刀具超精密切削 主要用于加工铜、铝等有色金属，如高密度硬磁盘的铝合 金基片、激光器的反射镜、复印机的硒鼓、光学平面镜， 凹凸镜、抛物面镜等。
现代制造技术
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精密加工和超精密加工
先进制造技术
2.1 概述
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一、概念
精密加工：在一定的发展时期，加工精度和表面 质量达到很高程度的加工工艺。
超精密加工：加工精度和表面质量达到极高程 度的精密加工工艺。
先进制造技术
二单、击分此类处编辑母版标题样一般式加工
面分度精度7.5”，面倾斜精度3.6”， 平面度<0.07 µm，表面粗糙度 Rmax < 0.02µm。用于激光印刷 机、复印机。
球面（球轴承）车削，复印机硒 鼓（圆柱面）车削，磁盘基片的 车削。
先进制造技术
单四击、此发处展编趋势辑母版标题样式
高精度、高效率 极端化 智能化
工艺整合化 在线加工检测一体化
先进制造技术
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先进制造技术
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先进制造技术
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先进制造技术
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砂带磨削 珩磨 超精研 研磨
先进制造技术
不适宜加工铁族金属材料。
立方氮化硼（CBN）
硬度莫氏硬度9.8-10
导热系数、热膨胀系数和研磨 能力也很突出；
稳定性和化学惰性大大优于金 刚石
适合加工普通磨料难以加工且 金刚石又不宜加工的硬而韧的 金属材料如工具钢、模具钢、 不锈钢、耐热合金等特别是高 钒高速钢、铝高速钢等对磨削 温度较为敏感的金属材料。
特点：表面变质层和残余应力较小，加工效率比切削加工高。
先进制造技术
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普通刚玉、碳化硅 磨料、粘合剂、气孔
先进制造技术
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先进制造技术
单击工此作处层、编基辑体、母过版渡层标题样式
工作层（金刚石层）：磨料、结合剂、气孔
是砂轮的工作部分
过渡层（非金刚石层）：结合剂、金属粉、气孔
将金刚石层牢固地连接在基体上
基体
承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨 床主轴上
先进制造技术
单二击、此磨处料编辑母版标题样式
金刚石
自然界人类认识的最坚硬的物 质，莫氏硬度10；
导热系数、热膨胀系数和研磨 能力都很突出；
加工很多硬而脆的材料如硬 质合金、陶瓷、宝石玛瑙、 玻璃、石材、建材、混凝土 和半导体材料等及砂轮的修 整；
绿色化
先进制造技术
2.3 精密、超精密磨削加工
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一、概念
精密砂轮磨削：利用精细修正的粒度为60#～80#的普 通砂轮进行磨削，其加工精度可达1µm，表面粗糙度可达 Ra0.025µm。
超精密砂轮磨削：利用经过仔细修正的粒度为W40～ W5的砂轮进行磨削，可以获得加工精度为0.1µm，表面粗 糙度为Ra0.025～Ra0.008µm的加工表面。
先进制造技术
单三击、此影处响编超精辑密母切版削标的题因样素式
液体静压轴承主轴
空气静压轴承主轴
主轴
磁悬浮轴承
污染
振动
工作环境
工件材质 均匀
温度
导轨
液体静压导轨
空气静压导轨
先进制造技术
单四击、此应处用编辑母版标题样式
平面镜的切削
平面度<0.06 µm， 表面粗糙度Rmax<0.02 µm。
多面镜的切削 其它零件的切削
超精加工
加工精度在0.1 ～0.01µ之间, IT5以上,表面粗超度Ra0.03 ～0.005µm; 用于镜面加工，大规模集成电路基片及上面图形加工， 金刚石刀具超精密切削、超精密磨削和研磨、超精密特种加工
先进制造技术
单三击、此工艺处特编点辑母版标题样式
1
以精密元件为加工对象
2
加工不受外界条件变化的干扰
先进制造技术
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2、磨削运动 由于弹性弹性让刀量的存在，磨削系统要求高刚度，
砂轮修锐质量好，形成切屑的磨削深度小。利用无火花磨 削状态，可以降低表面粗超度。
先进制造技术
单四击、此超处精编密磨辑床母的版特标点题：样式
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高精度
高刚度
高稳定性
微进给装置
计算机数控
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1、超精磨削是一种极薄切削，切屑厚度极小，磨削 深度可能小于晶粒的大小，磨削就在晶粒内进行，因此 磨削力一定要超过晶体内部非常大的原子、分子结合力， 从而磨粒上所承受的切应力就极速地增大，可能接近被 磨削材料的剪切强度极限。同时，磨粒切削刃处收到高 温和高压的作用，要求磨粒材料有很高的高温强度和高 温硬度。
3
要有相应的精密测量手段
4
常常与微细加工结合在一起
5
ຫໍສະໝຸດ Baidu
常常和自动控制联系在一起
6
常常采用复合加工技术
先进制造技术
2.2 精密、超精密切削加工
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60年代初，由于宇航用的陀螺，计算机用的磁鼓、磁 盘，光学扫描用的多面棱镜，大功率激光核聚变装置用的 大直径非圆曲面镜，以及各种复杂形状的红外光用的立体 镜等等，各种反射镜和多面棱镜精度要求极高，使用磨削、 研磨、抛光等方法进行加工，不但加工成本很高，而且很 难满足精度和表面粗糙度的要求。为此，研究、开发了使 用高精度、高刚度的机床和金刚石刀具进行切削加工的方 法加工。
加工精度在10µ左右,IT7～IT5,表面粗超度Ra0.8 ～0.2µm; 用于汽车、拖拉机制造等工业，车铣磨刨绞等。
精密加工 加工精度在10 ～0.1µ之间, IT5以上,表面粗超度Ra0.3 ～0.03µm; 用于精密机床、精密测量仪器等中的关键零件加工； 金刚车、镗，研磨，珩磨，超精研，砂带磨，镜面磨削，冷压加工等。
先进制造技术
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精密磨削机理： 精密磨削主要是靠砂轮的精细修整，使磨粒具有
微刃性和等高性，磨削后，被加工表面留下大量极细 微的磨削痕迹，残留高度极小，加上无火花磨削阶段 的作用，获得高精度和低表面粗糙度表面。
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微刃的微切削作用 微刃的等高切削作用 微刃的滑挤、摩擦、抛光作用
先进制造技术
单二击、此金处刚编石辑刀具母的版特标点题样式
金刚石刀具拥有很高的高温强度和硬度，而且材质 细密，经过精细研磨，切削刃可磨得极为锋利，表面粗糙 度值很小，因此可进行镜面切削。金刚石刀具超精密切削 主要用于加工铜、铝等有色金属，如高密度硬磁盘的铝合 金基片、激光器的反射镜、复印机的硒鼓、光学平面镜， 凹凸镜、抛物面镜等。
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精密加工和超精密加工
先进制造技术
2.1 概述
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一、概念
精密加工：在一定的发展时期，加工精度和表面 质量达到很高程度的加工工艺。
超精密加工：加工精度和表面质量达到极高程 度的精密加工工艺。
先进制造技术
二单、击分此类处编辑母版标题样一般式加工
面分度精度7.5”，面倾斜精度3.6”， 平面度<0.07 µm，表面粗糙度 Rmax < 0.02µm。用于激光印刷 机、复印机。
球面（球轴承）车削，复印机硒 鼓（圆柱面）车削，磁盘基片的 车削。
先进制造技术
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高精度、高效率 极端化 智能化
工艺整合化 在线加工检测一体化
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先进制造技术
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砂带磨削 珩磨 超精研 研磨
先进制造技术
不适宜加工铁族金属材料。
立方氮化硼（CBN）
硬度莫氏硬度9.8-10
导热系数、热膨胀系数和研磨 能力也很突出；
稳定性和化学惰性大大优于金 刚石
适合加工普通磨料难以加工且 金刚石又不宜加工的硬而韧的 金属材料如工具钢、模具钢、 不锈钢、耐热合金等特别是高 钒高速钢、铝高速钢等对磨削 温度较为敏感的金属材料。
特点：表面变质层和残余应力较小，加工效率比切削加工高。
先进制造技术
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普通刚玉、碳化硅 磨料、粘合剂、气孔
先进制造技术
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先进制造技术
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工作层（金刚石层）：磨料、结合剂、气孔
是砂轮的工作部分
过渡层（非金刚石层）：结合剂、金属粉、气孔
将金刚石层牢固地连接在基体上
基体
承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨 床主轴上
先进制造技术
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金刚石
自然界人类认识的最坚硬的物 质，莫氏硬度10；
导热系数、热膨胀系数和研磨 能力都很突出；
加工很多硬而脆的材料如硬 质合金、陶瓷、宝石玛瑙、 玻璃、石材、建材、混凝土 和半导体材料等及砂轮的修 整；
绿色化
先进制造技术
2.3 精密、超精密磨削加工
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一、概念
精密砂轮磨削：利用精细修正的粒度为60#～80#的普 通砂轮进行磨削，其加工精度可达1µm，表面粗糙度可达 Ra0.025µm。
超精密砂轮磨削：利用经过仔细修正的粒度为W40～ W5的砂轮进行磨削，可以获得加工精度为0.1µm，表面粗 糙度为Ra0.025～Ra0.008µm的加工表面。
先进制造技术
单三击、此影处响编超精辑密母切版削标的题因样素式
液体静压轴承主轴
空气静压轴承主轴
主轴
磁悬浮轴承
污染
振动
工作环境
工件材质 均匀
温度
导轨
液体静压导轨
空气静压导轨
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平面镜的切削
平面度<0.06 µm， 表面粗糙度Rmax<0.02 µm。
多面镜的切削 其它零件的切削
超精加工
加工精度在0.1 ～0.01µ之间, IT5以上,表面粗超度Ra0.03 ～0.005µm; 用于镜面加工，大规模集成电路基片及上面图形加工， 金刚石刀具超精密切削、超精密磨削和研磨、超精密特种加工
先进制造技术
单三击、此工艺处特编点辑母版标题样式
1
以精密元件为加工对象
2
加工不受外界条件变化的干扰
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2、磨削运动 由于弹性弹性让刀量的存在，磨削系统要求高刚度，
砂轮修锐质量好，形成切屑的磨削深度小。利用无火花磨 削状态，可以降低表面粗超度。
先进制造技术
单四击、此超处精编密磨辑床母的版特标点题：样式
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高精度
高刚度
高稳定性
微进给装置
计算机数控