超精密切削加工
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验证误差补偿的效果，进行必要的调试，保证达到预期要求。
2019/12/8
4.4 误差补偿的组成
误差信号的检测； 误差信号的处理； 误差信号的建模； 补偿控制； 补偿执行机构。
2019/12/8
目录
1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
5.1 精密测量的支撑环境
空气环境——洁净度、气流速度、压力、有害气体等； 热环境——温度、湿度、表面热辐射等； 振动环境——频率、加速度、位移、微振动等； 声环境——噪声、频率、声压等； 光环境——照度、眩光、色彩等； 静电环境——微电量、电磁波、放射线等。
2019/12/8
4.1 误差补偿介绍
误差补偿：在机械加工中出现的误差采用修正、抵消、均化、 “钝化”等措施使误差减小。 侠义的角度：误差补偿是对一尺寸、形状、位置差值的补足。
2019/12/8
4.2 误差补偿的类型
实时与非实时误差补偿：加工过程中，实时进行误差检测， 并紧接着进行误差补偿，不仅可以补偿系统误差，且可以补 偿随机误差；非实时误差补偿只能补偿系统误差。
超精密切削加工
姓名：南宫幽夏 学号：*********
机械工程学院
江苏科技大学
目录
1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
1.1 超精密切削加工简介
1.2 超精密切削加工发展的三个阶段
20世纪50年代至80 年代为技术开创期； 20世纪50年代末，出于航天、国防等尖端技术发展的需要，
2019/12/8
美国LLNL实验室研制的LODTM车床
2019/12/8
2019/12/8
非球面复合加工系统
2019/12/8
2019/12/8
2019/12/8
3.2 国内超精密切削加工机床
2019/12/8
目录
1
Байду номын сангаас
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
软件与硬件误差补偿：通过计算机对所建立的数学模型进行 运算后，发出运动指令，由数控随动系统完成误差补偿动作。 软件与硬件补偿的区分是看补偿信息是由软件还是硬件产生。
2019/12/8
单项与综合误差补偿：综合误差补偿是同时补偿几项误差， 比单项误差补偿要复杂，但效率高、效果好。
单维语多维误差补偿：多维误差补偿是在多坐标上进行误差 补偿，难度和工作量都比较大，是近几年来发展起来的误差 补偿技术。
美国率先发展了超精密加工技术，开发了金刚石刀具超精密切 削——单点金刚石切削技术（SPDT），用于加工激光核聚变反 射镜、战术导弹及载人飞船用球面、非球面大型零件等。从 1966年起，美国Union Carbide公司、荷兰Philips公司和美国 Lawrence Livermore Laboratories陆续推出各自的超精密金刚石 车床，但其应用限于少数大公司与研究单位的试验研究，并以 国防用途或科学研究用途的产品加工为主。
20世纪90年代至今为民间工业应用成熟期； 从1990年起，由于汽车、能源、医疗器材、信息、光电和通
信等产业的蓬勃发展，超精密加工的需求急剧增加，在工业界 的应用包括非球面光学镜片、超精密模具、磁盘驱动器磁头、 半导体晶片切割等。在这一时期，超精密加工设备的相关技术 如控制器、激光干涉仪等也逐渐成熟，许多公司纷纷推出量产 型设备。
20世纪80年代至90年代为民间工业应用初期； 20世纪80年代，美国政府推动数家民间公司如Moore Special
Tool和Pneumo Precision公司开始超精密加工设备的商品化，而 日本数家公司也陆续推出产品，但这些设备开始面向一般民间 工业光学组件。20世纪80年代末，美国通过能源部“激光核聚 变项目”和陆、海、空三军“先进制造技术开发计划”对超精 密金刚石切削机床的开发研究，投入了巨额资金和大量人力， 实现了大型零件的微尺寸超精密加工。美国LLDL国家实验室研 制出的大型光学金刚石车床LODTM成为超精密加工史上的经典 之作。
2019/12/8
4.3 误差补偿的过程
反复检测出现的误差并分析，找出规律，找出影响误差的主 要因素，确定误差项目；
进行误差信号的处理，去除干扰信号，分离不需要的误差信 号，找出工件加工误差与在补偿点的补偿量之间的关系，建 立相应的数学模型；
选择或设计合适的误差补偿控制系统和执行机构，以便在补 偿点实现补偿运动；
目录
1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
2.1 超精密切削加工刀具
2019/12/8
2.2 超精密切削加工对刀具的要求
极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量； 刃口能磨得极其锋利，刃口半径值极小，能实现超薄切削厚
度； 刀刃无缺陷，切削时刃形将复制在被加工表面上，从而得到
超光滑的镜面； 与工件材料的抗粘性好、化学亲和性小、摩擦系数低，以得
到极好的加工表面完整性； 不可替代的超精密切削刀具材料：单晶金刚石。
2019/12/8
目录
1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
3.1 国外超精密切削加工机床
2019/12/8
2019/12/8
5.2 精密测量的仪器
千分表
2019/12/8
激光全息光栅尺
2019/12/8
激光扫描千分尺
2019/12/8
视像测量系统
2019/12/8
4.4 误差补偿的组成
误差信号的检测； 误差信号的处理； 误差信号的建模； 补偿控制； 补偿执行机构。
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1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
5.1 精密测量的支撑环境
空气环境——洁净度、气流速度、压力、有害气体等； 热环境——温度、湿度、表面热辐射等； 振动环境——频率、加速度、位移、微振动等； 声环境——噪声、频率、声压等； 光环境——照度、眩光、色彩等； 静电环境——微电量、电磁波、放射线等。
2019/12/8
4.1 误差补偿介绍
误差补偿：在机械加工中出现的误差采用修正、抵消、均化、 “钝化”等措施使误差减小。 侠义的角度：误差补偿是对一尺寸、形状、位置差值的补足。
2019/12/8
4.2 误差补偿的类型
实时与非实时误差补偿：加工过程中，实时进行误差检测， 并紧接着进行误差补偿，不仅可以补偿系统误差，且可以补 偿随机误差；非实时误差补偿只能补偿系统误差。
超精密切削加工
姓名：南宫幽夏 学号：*********
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1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
1.1 超精密切削加工简介
1.2 超精密切削加工发展的三个阶段
20世纪50年代至80 年代为技术开创期； 20世纪50年代末，出于航天、国防等尖端技术发展的需要，
2019/12/8
美国LLNL实验室研制的LODTM车床
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2019/12/8
非球面复合加工系统
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3.2 国内超精密切削加工机床
2019/12/8
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1
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超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
软件与硬件误差补偿：通过计算机对所建立的数学模型进行 运算后，发出运动指令，由数控随动系统完成误差补偿动作。 软件与硬件补偿的区分是看补偿信息是由软件还是硬件产生。
2019/12/8
单项与综合误差补偿：综合误差补偿是同时补偿几项误差， 比单项误差补偿要复杂，但效率高、效果好。
单维语多维误差补偿：多维误差补偿是在多坐标上进行误差 补偿，难度和工作量都比较大，是近几年来发展起来的误差 补偿技术。
美国率先发展了超精密加工技术，开发了金刚石刀具超精密切 削——单点金刚石切削技术（SPDT），用于加工激光核聚变反 射镜、战术导弹及载人飞船用球面、非球面大型零件等。从 1966年起，美国Union Carbide公司、荷兰Philips公司和美国 Lawrence Livermore Laboratories陆续推出各自的超精密金刚石 车床，但其应用限于少数大公司与研究单位的试验研究，并以 国防用途或科学研究用途的产品加工为主。
20世纪90年代至今为民间工业应用成熟期； 从1990年起，由于汽车、能源、医疗器材、信息、光电和通
信等产业的蓬勃发展，超精密加工的需求急剧增加，在工业界 的应用包括非球面光学镜片、超精密模具、磁盘驱动器磁头、 半导体晶片切割等。在这一时期，超精密加工设备的相关技术 如控制器、激光干涉仪等也逐渐成熟，许多公司纷纷推出量产 型设备。
20世纪80年代至90年代为民间工业应用初期； 20世纪80年代，美国政府推动数家民间公司如Moore Special
Tool和Pneumo Precision公司开始超精密加工设备的商品化，而 日本数家公司也陆续推出产品，但这些设备开始面向一般民间 工业光学组件。20世纪80年代末，美国通过能源部“激光核聚 变项目”和陆、海、空三军“先进制造技术开发计划”对超精 密金刚石切削机床的开发研究，投入了巨额资金和大量人力， 实现了大型零件的微尺寸超精密加工。美国LLDL国家实验室研 制出的大型光学金刚石车床LODTM成为超精密加工史上的经典 之作。
2019/12/8
4.3 误差补偿的过程
反复检测出现的误差并分析，找出规律，找出影响误差的主 要因素，确定误差项目；
进行误差信号的处理，去除干扰信号，分离不需要的误差信 号，找出工件加工误差与在补偿点的补偿量之间的关系，建 立相应的数学模型；
选择或设计合适的误差补偿控制系统和执行机构，以便在补 偿点实现补偿运动；
目录
1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
2.1 超精密切削加工刀具
2019/12/8
2.2 超精密切削加工对刀具的要求
极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量； 刃口能磨得极其锋利，刃口半径值极小，能实现超薄切削厚
度； 刀刃无缺陷，切削时刃形将复制在被加工表面上，从而得到
超光滑的镜面； 与工件材料的抗粘性好、化学亲和性小、摩擦系数低，以得
到极好的加工表面完整性； 不可替代的超精密切削刀具材料：单晶金刚石。
2019/12/8
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1
超精密切削简介
2
超精密切削刀具
3 超精密切削机床
4
误差补偿技术
5
精密测量技术
3.1 国外超精密切削加工机床
2019/12/8
2019/12/8
5.2 精密测量的仪器
千分表
2019/12/8
激光全息光栅尺
2019/12/8
激光扫描千分尺
2019/12/8
视像测量系统