精密和超精密加工机床的现状及发展对策
精密和超精密加工现状与发展趋势
精密和超精密加工现状与发展趋势一、精密和超精密加工的概念与范畴通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前,精密加工是指加工精度为1~0.1µ;m,表面粗糙度为Ra0.1~0.01µ;m的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。
精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
a. 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。
b. 精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。
c. 珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1µ;m,最好可到Ra0.025µ;m,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。
d. 精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。
精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025µ;m加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工,也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。
e. 抛光是利用机械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工,主要用来降低工件表面粗糙度,常用的方法有:手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。
2024年超精密数控铣床市场环境分析
2024年超精密数控铣床市场环境分析1. 引言超精密数控铣床是一种高精度、高效率的金属加工设备,广泛应用于制造业中。
本文将对超精密数控铣床的市场环境进行分析,了解当前市场的发展情况和相关趋势。
2. 市场规模及增长趋势超精密数控铣床市场在近几年快速增长,主要原因是制造业对高精度加工设备的需求不断增加。
根据市场研究数据,截至目前市场规模已达X亿美元,并预计未来几年会以每年X%的速度增长。
3. 市场竞争格局超精密数控铣床市场存在较为激烈的竞争,主要来自国内外厂商。
国际上,一些知名的机床制造商占据了市场的较大份额,如XXX公司、XXX公司等。
国内市场主要由一些本土企业主导,如XXX公司、XXX公司等。
竞争主要体现在产品质量、性能和价格上。
4. 技术发展趋势随着科技的不断进步,超精密数控铣床的技术也在不断发展。
主要的技术发展趋势包括: - 高速加工技术:通过提高主轴转速和切削速度,实现更高效的加工; - 智能化技术:利用人工智能和大数据分析等技术,将数控铣床的操作和管理实现自动化,提高生产效率; - 精密控制技术:采用更为精确的控制系统和传感器,提高机床的加工精度和稳定性。
5. 市场驱动因素超精密数控铣床市场的发展受到多个因素的驱动,主要包括:- 制造业升级需求:随着制造业对产品质量的要求越来越高,对加工设备的精度和效率要求也在提高; -自动化生产需求:在劳动力成本不断上升的背景下,企业追求自动化生产,提高生产效率和降低成本; - 新兴产业需求:新兴产业的兴起,如航空航天、半导体等,对超精密数控铣床的需求也在增加。
6. 市场前景和挑战超精密数控铣床市场前景较为乐观,预计未来几年仍将保持较快的增长。
但市场也面临一些挑战,如: - 技术壁垒:高精密加工技术相对较为复杂,需要具备一定的专业知识和技能,对厂商提出了较高的要求;- 市场竞争加剧:随着市场规模的增大,市场竞争也变得更加激烈,企业需要通过技术创新和市场拓展来保持竞争优势; - 经济周期波动:超精密数控铣床市场受制造业的影响较大,经济周期的波动可能对市场需求产生一定影响。
精密和超精密加工现状与发展趋势.doc
精密和超精密加工现状与发展趋势核心提示:当前精密和超精密加工精度从微米到亚微米,乃至纳米,在汽车、家电、IT 电子信息高技术领域和军用、民用工业有广泛应用。
同时,精密和超精密加工技术的发展也促进了机械、模具、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术及金属加工工业的发展。
一、精密和超精密加工的概念与范畴通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前,精密加工是指加工精度为1~0.1呵,表面粗糙度为RaO.1~O.O1 g的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。
精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
a. 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。
b. 精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2 个等级。
c. 珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1 g,最好可到Ra0.025 g,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。
d. 精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液, 工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。
精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra w 0.025n v加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工, 也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。
2024年超精密数控铣床市场策略
2024年超精密数控铣床市场策略概述本文档旨在提供关于2024年超精密数控铣床市场策略的详细信息。
超精密数控铣床在现代工业领域具有重要的地位,具备高精度、高效能的特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
本文将介绍超精密数控铣床市场的背景和趋势,并提供一些市场策略的建议。
市场背景超精密数控铣床市场在全球范围内都呈现出稳步增长的趋势。
随着现代制造业对工业自动化和精密加工的需求不断增加,超精密数控铣床成为优选的设备之一。
全球航空航天、汽车制造、电子设备等行业的发展也直接促进了超精密数控铣床市场的持续增长。
市场趋势1.技术创新:超精密数控铣床市场中,不断涌现出新的技术和创新,以满足越来越高的精度和效率需求。
例如,高速切削技术、智能控制系统等的引入使得超精密数控铣床的性能得到进一步提升。
2.行业应用拓展:除了传统的航空航天、汽车制造、电子设备行业,超精密数控铣床在其他行业也呈现出增长的机会。
医疗设备制造、光学仪器制造等行业对高精度和高质量的需求也在不断增加,为超精密数控铣床市场带来新的增长点。
3.智能化发展:随着人工智能、云计算等技术的快速发展,超精密数控铣床也朝着智能化的方向迈进。
智能化超精密数控铣床能够根据加工需求自动调整参数,并通过数据分析和优化提供更高效的生产解决方案。
市场策略建议根据市场背景和趋势,以下是一些2024年超精密数控铣床市场策略的建议:1.技术创新:加大研发投入,不断推出新的技术创新,提高产品的性能和竞争力。
与科研机构和大学合作,加强技术交流和合作,为超精密数控铣床的技术进步做出贡献。
2.市场拓展:除了现有的航空航天、汽车制造、电子设备等传统行业,积极拓展其他行业的市场。
例如,与医疗设备制造商合作,共同开发适用于医疗设备制造的超精密数控铣床。
3.品牌建设:加强品牌宣传和推广。
通过参加行业展览、技术论坛等活动,提高品牌知名度和美誉度。
与现有客户保持良好的合作关系,争取口碑推荐。
2024年超精密数控铣床市场需求分析
超精密数控铣床市场需求分析导言超精密数控铣床是一种高精度、高效率的机械设备,广泛应用于精密零件加工、工具制造、汽车零部件加工等领域。
本文将从市场规模、需求趋势、竞争情况等多个角度,对超精密数控铣床市场的需求进行分析。
市场规模随着制造行业的快速发展,对高精度、高效率加工设备的需求日益增长。
超精密数控铣床作为一种现代化的加工工具,具备精度高、工作效率高的特点,在市场中受到广泛的关注。
根据市场调研数据显示,超精密数控铣床市场规模呈现稳步增长的趋势。
在全球范围内,超精密数控铣床市场已成为一个千亿级的市场,而且预计将继续增长。
需求趋势1.高精度加工需求增加:随着制造业的不断发展,对零件加工精度要求越来越高,特别是一些高科技领域如航空航天、电子器件等。
超精密数控铣床凭借其高精度的加工能力,能够满足这些高精度加工需求。
2.产品多样化:不同行业对加工产品的需求差异较大,超精密数控铣床在设计和加工方面具备较强的灵活性,能够满足多种材料、不同形状的加工需求。
3.自动化程度提高:随着制造业自动化程度的提高,对设备智能化、自动化的需求也在增加。
超精密数控铣床具备自动调整加工参数、自动换刀、自动测量等功能,能够提高生产效率和稳定性。
4.环保需求增加:社会对环境保护的关注度不断提高,制造行业也在积极响应,对节能减排、低噪音等方面的要求逐渐提高。
超精密数控铣床作为加工设备,也需要符合环保要求,以满足市场需求。
竞争情况超精密数控铣床市场竞争激烈,主要的竞争对手来自国内外的数控设备制造商。
虽然国内存在一些知名的超精密数控铣床制造商,但与国外先进技术相比,还存在一定的差距。
国外制造商在技术研发、产品质量和服务方面具有一定的优势。
此外,超精密数控铣床市场还存在一些小型企业,它们通常侧重于某个特定行业和细分市场。
市场发展前景随着制造业的快速发展和技术进步,超精密数控铣床市场将继续保持稳定增长的态势。
未来几年,市场需求将继续增加,特别是在高精度加工领域和高科技行业。
2024年精密机床市场分析现状
2024年精密机床市场分析现状简介精密机床是制造业中不可或缺的基础设备,广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗设备等行业。
本文将对当前精密机床市场的现状进行分析,探讨市场规模、竞争格局、发展趋势等方面的信息。
市场规模精密机床市场规模在过去几年里持续增长。
根据数据显示,2019年全球精密机床市场规模达到XX亿美元,在接下来的几年里有望继续保持增长。
亚太地区是全球精密机床市场的主要消费地区,其市场份额约为XX%。
同时,北美和欧洲的市场需求也相对稳定,对精密机床的需求量较大。
竞争格局精密机床市场竞争激烈,主要厂商包括瑞士磨床、德国龙门铣床等国际知名企业。
这些企业凭借先进的技术、高质量的产品和良好的售后服务在市场中占据较大优势。
此外,一些新兴企业也在市场中崭露头角,通过创新技术和品牌建设逐渐扩大市场份额。
发展趋势1.自动化趋势:随着人工智能和机器学习的不断发展,精密机床市场正朝着自动化方向发展。
自动化生产线的出现使得精密机床具备更高的生产效率和更稳定的品质。
2.智能化应用:智能化应用成为精密机床市场的一个重要趋势。
通过将传感器和物联网技术与精密机床结合,实现设备状态监测和远程控制,提高生产效率和智能化水平。
3.高精度需求:随着产品精度要求的提高,对精密机床的需求也在增加。
高速加工、超精密加工等技术的发展使得精密机床的精度得到了大幅提升。
4.可持续发展:环保和可持续发展成为全球关注的热点,精密机床行业也不例外。
新一代精密机床注重能源消耗和废料处理的减少,以降低对环境的影响。
结论精密机床市场作为制造业的重要组成部分,持续保持着稳定增长的态势。
市场规模庞大,竞争激烈,但同时也存在着机遇和挑战。
未来,随着自动化、智能化和高精度需求的不断增加,精密机床市场有望迎来更大的发展空间。
同时,环保和可持续发展也将成为该市场发展的必然趋势。
智能制造和绿色制造将成为推动精密机床市场持续创新和发展的重要动力。
2024年精密机械加工市场发展现状
2024年精密机械加工市场发展现状简介精密机械加工是一种高精度、高复杂度的机械加工方式,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
随着科技的发展和市场需求的增加,精密机械加工市场逐渐壮大。
本文将对精密机械加工市场的发展现状进行分析和讨论。
市场规模与增长趋势近年来,精密机械加工市场规模呈现出快速增长的趋势。
随着经济的发展和技术的进步,精密机械加工在各个行业的应用越来越广泛。
根据市场调研数据显示,精密机械加工市场的年均增长率超过10%。
航空航天行业航空航天行业是精密机械加工市场的主要应用领域之一。
随着民航业的发展和航天技术的进步,对于精密机械加工的需求不断增加。
航空航天行业的市场规模占据了整个精密机械加工市场的一大部分,并且呈现出持续增长的趋势。
汽车制造行业汽车制造行业也是精密机械加工市场的重要应用领域。
随着汽车市场的不断扩大和消费者对汽车品质的要求提高,对于精密机械加工的需求也在增加。
汽车制造行业对于高精度、高质量的零部件的需求量大,这促进了精密机械加工市场的发展。
电子设备行业电子设备行业是精密机械加工市场的另一个重要应用领域。
随着电子设备的普及和更新换代速度的加快,对于精密机械加工的需求也不断增加。
电子设备行业对于高精度、高可靠性的零部件的需求量大,这给精密机械加工市场带来了更多的机遇。
市场竞争格局与主要参与者精密机械加工市场竞争激烈,存在着众多的参与者。
主要的参与者包括大型企业、中小型企业以及个体加工工坊。
大型企业大型企业在精密机械加工市场占据着主导地位。
这些企业通常拥有先进的加工设备、丰富的资源和技术实力。
它们具有规模经济的优势,能够以更低的成本生产高质量的产品,因此在市场中具有竞争优势。
中小型企业中小型企业在精密机械加工市场中也扮演着重要的角色。
这些企业通常灵活、迅速地满足市场的需求,能够提供个性化的定制服务。
尽管中小型企业面临着一些挑战,例如资金不足和技术瓶颈,但它们通过不断努力和创新,不断扩大自己在市场中的份额。
超精密加工技术的发展现状
超精密加工技术的发展现状超精密加工技术的发展现状,哎呀,真是个让人觉得又神奇又复杂的话题啊!咱们得先了解一下超精密加工是什么。
它其实就是用极高的精度来加工材料,想想看,能把东西做到这么精准,真是令人叹为观止。
现在的制造业可离不开它,尤其是在航空、医疗、电子这些领域,越是高端的东西,越离不开超精密加工。
想象一下,微米级别的加工,那得多细腻啊!说真的,这技术的发展,真的是让人感觉到科技的力量。
在这过程中,咱们得提到几项关键技术,比如说光刻、超声波加工,还有激光加工。
光刻技术可谓是个“大明星”,在芯片制造中大显身手,像是在细致的画布上作画,光线勾勒出无数精致的图案。
超声波加工呢,哎,别小看它,利用声波的振动来加工,能把很多材料轻松处理掉,真是个“小帮手”。
激光加工嘛,嘿,那可是一把双刃剑,精准又快速,火花四溅的场景让人忍不住想为它点赞。
不过,话说回来,技术再先进,也得面对一些挑战。
比如说,成本问题。
超精密加工的设备可不是白菜价,维护保养更是个大开销。
这让很多小企业在这条路上犹豫不决,真是让人心疼。
材料的选择也非常重要,有些材料在超精密加工中表现得特别好,而有些则像个“死胖子”,怎么都弄不动。
为了追求更好的效果,研究人员们可是费尽心思,真是“煞费苦心”啊。
还有就是人才的培养。
这方面可不能马虎,超精密加工需要的人才既要有理论知识,又要有丰富的实践经验。
现在的大学里,很多学校已经开始设置相关课程,目的就是希望能培养出更多的技术人才,未来可得靠他们“撑门面”呢。
真心希望越来越多的人能加入这个行业,给我们带来更多的惊喜。
说到应用,超精密加工的舞台可大了!像航天器、手术刀、手机的内部零件等等,几乎无处不在。
你看看,航天器上那些复杂的零部件,没有超精密加工,恐怕就飞不起来了!还有手术刀,医生可不能用个普通的刀子,精细的切口直接关系到手术的成功与否,这可是关乎生命的大事啊!而手机的微小零件,哪个能离开超精密加工的加持?所以说,这技术的重要性,不用多说,大家都懂。
2023年精密机床行业市场分析现状
2023年精密机床行业市场分析现状精密机床是工业生产领域中的重要设备之一,在制造领域中发挥着至关重要的作用。
随着制造业的快速发展,精密机床行业也取得了显著的进展。
以下是对精密机床行业市场现状的分析。
1. 市场规模不断扩大:随着制造业的发展,对精密机床的需求也在逐年增加。
各种行业包括汽车、航空航天、电子、医疗等都需要精密机床来提高生产效率和产品质量。
因此,精密机床市场规模不断扩大。
2. 技术水平持续提高:精密机床的生产技术和工艺水平不断提高。
高速、高精度、高刚度和高可靠性是当前精密机床发展的主要方向。
新技术的应用,如数控技术、自动化技术和人工智能等,使精密机床的生产效率和产品质量大幅提升。
3. 制造业升级推动市场需求:随着制造业升级,对精密机床的要求越来越高。
制造业在产品创新、高效产能和技术提升方面的要求,推动了精密机床市场的需求增长。
同时,制造业从低成本、低技术含量向高端制造转型也给精密机床市场带来新的机遇。
4. 国际竞争压力增加:全球制造业竞争日益激烈,精密机床作为制造业的核心装备之一,在国际市场上也面临着激烈竞争。
一方面,国外精密机床制造商不断提高产品技术水平,进一步挤占国内市场份额;另一方面,国际市场需求的增加使得国内精密机床出口也面临很大压力。
5. 行业发展面临挑战:精密机床行业的发展面临着一些挑战,如人力成本上升、环境监管加强、技术创新压力等。
此外,目前我国精密机床行业整体技术水平相对较低,与国外先进水平仍存在一定差距,这也是制约精密机床行业发展的一个重要因素。
总的来说,精密机床行业市场前景广阔,但也面临着挑战。
精密机床企业需要不断创新,提升产品质量和技术水平,开拓国内外市场。
同时,政府应加大对精密机床行业的支持力度,提供有利于企业发展的政策和环境,推动精密机床行业的健康发展。
精密加工和超精密加工的发展趋势和技术前沿
精密加工和超精密加工的发展趋势和技术前沿1.向高精度、高效率方向发展随着科学技术的不断进步,对精度、效率、质量的要求愈来愈高,超精密加工技术就是要向加工精度的极限冲刺,应该说,这种极限是无限的,当前的目标是向纳米级进军,而现状是处于亚微米级水平。
图0-13表示了超精密加工理论基础和应用技术的发展,提出了量子技术、量子能量的利用,并将和太空技术联系起来。
2.向大型化、微型化方向发展由于航天航空等技术的发展,大型光电子器件要求大型超精密加工设备,如美国研制的加工直径为~4m的大型光学器件超精密加工机床。
由于微型机械、集成电路的发展,超精密加工技术向微型化发展,如微型传感器,微型驱动元件和动力装置、微型航空航天器件等。
3.向加工检测一体化发展由于超精密加工的精度很高,必须发展相应的检测技术才能适应其要求;同时,采用加工和检测独立进行的方法可能由于安装等误差而不能实现,因此,要采用在位检测方法,使加工检测一体化。
4.在线检测与误差补偿超精密加工的精度很高,影响因素多且复杂,进行在线检测、工况监控以确保加工质量及其稳定性是十分必要的。
由于超精密加工的精度很高,加工设备本身的精度有时很难满足要求,就要采用在线检测和误差补偿的方法来提高精度,保证加工质量的要求。
5.新型超精密加工方法的机理加工机理的研究是新技术的生长点,超精密加工机理涉及微观世界和物质内部结构,所利用的能源包括机、光、电、声、热、化、磁、原子等,十分广泛。
不仅可以采用分离去除加工,而且可以采用分层堆积加工方法;既可采取单独加工方法,更可采用复合加工方法。
加工机理的研究往往具有突破性。
6.新材料的研究新材料包括新的工具材料(切削、磨削)和被加工材料。
精密加工和超精密加工的被加工材料对其加工质量的影响极大,其化学成分、力学机械性能均有严格要求,亟待研究。
当前,精密加工和超精密加工在我国急需要研究的是实用化,将一些成熟或比较成熟的精密加工和超精密加工技术推广到实际中去,以提高加工技术的水平,使生产的机械产品质量更好、生产率更高。
2024年高精度机床市场发展现状
高精度机床市场发展现状1. 引言高精度机床是制造业中不可或缺的重要设备,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
随着科技的不断进步和工业化进程的加速,高精度机床市场也呈现出快速发展的趋势。
本文将探讨高精度机床市场的发展现状,分析市场规模、主要应用领域、发展趋势等方面的情况。
2. 市场规模高精度机床市场在过去几年中快速增长,市场规模逐渐扩大。
根据市场调研数据显示,2019年全球高精度机床市场规模达到xxxx亿美元,预计到2025年将增长至xxxx亿美元。
主要推动市场增长的因素包括制造业的技术升级、投资增加以及全球经济的稳定增长等。
3. 主要应用领域高精度机床广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
其中,航空航天领域是高精度机床的主要应用领域之一。
在航空航天制造过程中,高精度机床能够实现复杂的零部件加工,提高制造精度和生产效率。
此外,汽车制造业也对高精度机床有着强烈的需求,以满足汽车产品的高质量和大批量生产的要求。
随着电子设备的不断发展,高精度机床在电子行业中的应用也得到了极大的推广。
4. 发展趋势4.1 技术创新随着科技的不断进步,高精度机床技术也在不断创新。
新一代高精度机床普遍采用了数字化控制系统、自动化操作等先进技术,提高了加工精度和生产效率。
此外,一些新材料和新工艺的推出也为高精度机床的发展带来了新的机遇。
4.2 智能制造智能制造是当前高精度机床行业的重要发展趋势。
通过引入人工智能、大数据分析等技术,高精度机床能够实现自主学习、自动调节等功能,提高生产效率和产品质量。
智能制造还可以通过实时监控和数据分析,实现对机床状态的远程监控和维护,降低了维修成本和停机时间。
4.3 加工工艺的细化随着产品精度要求的不断提高,高精度机床加工工艺也在不断细化。
例如,超精密加工技术、微细加工技术等的发展,为高精度机床的应用领域提供了更广阔的空间。
5. 总结高精度机床市场正在经历快速发展,市场规模逐渐扩大。
精密和超精密加工技术的新进展
精密和超精密加工技术的新进展精密和超精密加工技术是指不断追求更高精度、更细粒度、更小误差和更高效率的加工方法和技术。
这些技术广泛应用于航空航天、医疗器械、微电子、光学仪器等领域,对于产品的性能和质量有着至关重要的影响。
近年来,精密和超精密加工技术取得了许多突破性进展,本文将就此展开讨论。
精密加工技术是在传统机械加工的基础上发展起来的,通过精细的切削、研磨和抛光等手段,实现高精度、高光洁度的加工目标。
近年来,精密加工技术的发展取得了长足的进步,主要表现在以下几个方面:新型加工设备的研发和应用不断取得突破。
例如,五轴联动数控机床、激光加工机、电子束加工机等新型设备的出现,使得复杂零件的精密加工变得更加高效和准确。
新型加工材料的应用也取得了重要进展。
例如,工程塑料、陶瓷、复合材料等高性能非金属材料的广泛应用,使得精密加工的领域得以进一步拓展。
精密加工技术的智能化和自动化水平不断提升。
智能化加工设备能够实现自适应加工、无人值守加工等功能,提高加工效率和质量稳定性。
超精密加工技术是指比精密加工技术更为精细、精确的加工方法和技术。
随着科技的不断进步,超精密加工技术的应用越来越广泛,主要包括以下几个方面:超精密加工技术广泛应用于微电子领域。
微电子产业对于芯片的精度和光洁度要求极高,超精密加工技术能够实现高精度、高效率的微米级加工,对于提升微电子产业的发展水平和竞争力具有重要意义。
超精密加工技术在光学仪器领域也有着广泛的应用。
光学仪器对于透镜、反射镜等光学元件的精度和表面质量要求极高,超精密加工技术能够实现高精度、高稳定性的光学元件加工,对于提高光学仪器的性能和精度具有重要作用。
再次,超精密加工技术在航空航天领域也有着重要的应用。
航空航天领域对于零件的精度和可靠性要求极为严格,超精密加工技术能够实现高精度、高稳定性的零件加工,对于提升航空航天领域的产品质量和性能具有重要意义。
近年来,精密和超精密加工技术的研究和应用不断取得新的进展,在新型加工设备、新型加工材料和智能化加工等方面都取得了重要突破。
精密和超精密加工机床的现状及发展对策
精密和超精密加工机床的现状及发展对策摘要:精密和超精密加工技术的发展直接影响尖端技术和国防工业的发展。
精密和超精密加工机床是精密和超精密加工技术的基础,本文在论述目前国内外超精密加工机床的现状的同时,介绍了国内外有代表性的几种超精密加工机床,并通过对比说明提出了我国应重视超精密加工机床的研究、加大投入的观点,对精密超精密加工机床的发展对策给出了几条建议。
关键词:精密;超精密;机床;发展正文:1精密和超精密加工机床发展的意义精密和超精密加工技术的发展直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,因此,世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。
随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅猛发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平而、曲而和复杂形状的加工需求日益迫切。
目前,国外己开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备,发展了新的精密加工和精密测量技术。
制造业是一个国家或地区国民经济的重要支柱.其竞争能力最终体现在新生产的工业产品市场占有率上,而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键。
随着高技术的蓬勃发展和应用,发达国家提出了“先进制造技术”(AMT)新概念。
所谓先进制造技术,就是将机械工程技术、电子信息技术(包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术)和自动化技术,以及材料技术、现代管理技术综合应用于产品的计划、设计、制造、检测、管理、供销和售后服务全过程的综合集成生产技术。
先进制造技术追求的目标就是实现优质、精确、省料、节能、清洁、高效、灵活生产,满足社会需求。
从先进制造技术的技术实质性而论,主要有精密和超精密加工技术和制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表而质量极限.后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段,而且是保证产品质量的有效举措。
精密和超精密加工现状与发展趋势.doc
精密和超精密加工现状与发展趋势核心提示:当前精密和超精密加工精度从微米到亚微米,乃至纳米,在汽车、家电、IT电子信息高技术领域和军用、民用工业有广泛应用。
同时,精密和超精密加工技术的发展也促进了机械、模具、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术及金属加工工业的发展。
一、精密和超精密加工的概念与范畴通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前,精密加工是指加工精度为1~0.1μm,表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。
精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
a. 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。
b. 精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。
c. 珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1μm,最好可到Ra0.025μm,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。
d. 精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。
精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025μm加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工,也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。
2024年精密机床市场前景分析
2024年精密机床市场前景分析引言精密机床作为制造业的重要工具之一,在工业生产中扮演着不可替代的角色。
随着科技的不断进步和制造业的快速发展,精密机床市场也呈现出广阔的前景。
本文将深入分析精密机床市场的现状和未来发展趋势。
精密机床市场概述精密机床市场是指供应和需求精密机床的市场环境。
精密机床具有高加工精度和高效率的特点,广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械等领域。
2019年,全球精密机床市场规模达到了X亿美元,并呈现出平稳增长的趋势。
市场驱动因素1. 制造业升级需求随着制造业的升级和技术进步,对精密机床的需求也随之增长。
不断提高的加工精度和生产效率对精密机床提出了更高的要求,推动了市场的发展。
2. 新兴行业增长新兴行业如智能制造、新能源汽车等对精密机床的需求快速增长。
这些行业对零部件加工精度的要求较高,进一步推动了精密机床市场的扩大。
3. 国际贸易发展国际贸易的不断发展也促进了精密机床的需求。
全球范围内的贸易和合作使得精密机床市场具备了更加广阔的发展空间。
市场挑战因素1. 技术升级压力随着科技的进步,精密机床市场面临着技术升级的压力。
新技术的出现可能使传统的精密机床面临淘汰的风险,因此企业需要不断进行技术创新和升级,以满足市场的需求。
2. 市场竞争加剧精密机床市场竞争激烈,市场份额分配不均衡。
大型机床制造企业在市场上占据较大份额,对中小型企业形成竞争压力。
3. 环境保护要求环境保护要求的提高对精密机床行业提出了更高的要求。
企业需要投入更多的资源进行环保设施建设和生产工艺改进,增加了企业的成本压力。
市场前景展望1. 技术革新驱动市场发展随着人工智能、大数据、物联网等新技术的发展,精密机床行业也将迎来新一轮的技术革新,提高生产效率和精度,满足市场需求。
2. 产业升级促进市场扩大随着制造业的升级和创新,对精密机床的需求将进一步增加。
国家政策的支持和鼓励也将推动精密机床市场的发展。
3. 国际市场需求增加中国制造业在国际市场上的地位不断提升,国际市场对中国精密机床的需求也将增加。
国外超精密加工技术的现状和发展趋势
国外超精密加工技术的现状和发展趋势1. 引言在当今世界,超精密加工技术已经成为了制造业的重要组成部分。
随着科技的不断发展,国外的超精密加工技术也取得了长足的进步。
本文将从多个角度对国外超精密加工技术的现状和发展趋势进行评估和探讨。
2. 现状分析超精密加工技术是指在微米或纳米级别进行加工的技术,其精度和表面质量要求非常高。
当前,国外一些先进制造业发达国家,如日本、德国和美国等,都在超精密加工技术领域具有举足轻重的地位。
这些国家的企业和研究机构不断推动着超精密加工技术的发展,不断推陈出新,取得了许多创新成果。
3. 技术发展趋势未来,国外超精密加工技术将朝着更高精度、更复杂形状、更多材料的加工方向发展。
随着人工智能、大数据和物联网等新一代信息技术的不断涌现,超精密加工技术将更加智能化、数字化和柔性化。
新型材料、纳米技术的应用,也将极大地拓展超精密加工技术的应用范围。
4. 我的观点我认为,国外超精密加工技术的快速发展将为全球制造业带来深远影响。
随着超精密加工技术在航空航天、医疗器械、电子器件等领域的广泛应用,将极大地推动相关产业的发展。
超精密加工技术的不断突破也将为人类社会带来更多便利和可能性。
5. 总结国外超精密加工技术的现状和发展趋势令人振奋。
技术不断创新,应用领域不断拓展,为制造业注入了新的活力。
我对超精密加工技术的未来充满信心,相信它将在全球范围内发挥越来越重要的作用。
通过本文的介绍和分析,相信您已经对国外超精密加工技术的现状和发展趋势有了更深入的了解。
希望本文能够为您带来一些启发和思考,并对您在相关领域的学习和工作有所帮助。
超精密加工技术在国外的发展已经取得了显著的进步,但仍有许多挑战和机遇。
在不断推动超精密加工技术的发展的国外也在积极探索新的技术路径和应用领域,以应对日益复杂的市场需求和竞争压力。
国外超精密加工技术在材料加工和表面处理方面取得了重大突破。
随着新型材料的广泛应用和纳米技术的发展,超精密加工技术已经能够处理更多种类的材料,包括金属、陶瓷、复合材料等。
我国数控机床现况与技术发展策略
我国数控机床现况与技术发展策略一、我国数控机床现状数控机床是现代制造业的重要设备之一,其发展水平直接关系到国家的工业制造能力和竞争力。
我国的数控机床行业发展已经取得了长足的进步,但与发达国家相比仍存在一定的差距。
目前,我国数控机床行业主要表现为以下几个方面的现状:1.技术水平相对较低:尽管我国数控机床行业已经取得了长足的进步,但与发达国家相比仍存在一定的差距。
我国的数控机床产品在精度、稳定性和可靠性等方面与国际先进水平相比仍有一定差距。
2.产业结构亟待优化:我国数控机床产业结构较为单一,缺乏高端数控机床产品和技术。
目前,我国数控机床行业大多集中在低端产品上,高端产品市场份额较低,与发达国家相比存在一定差距。
3.企业竞争力有待提升:我国数控机床企业的技术研发能力和创新能力相对较弱,竞争力不足。
其中,中小型企业占据数控机床行业的主导地位,企业规模相对较小,难以形成规模效应和集中竞争优势。
4.市场需求增长迅速:随着工业化和信息化进程的加快,我国数控机床市场需求快速增长。
尤其是汽车、航空航天、轨道交通、模具、电子等行业的快速发展,对数控机床的精密化、高速化、智能化要求越来越高。
二、我国数控机床技术发展策略鉴于我国数控机床行业的现状,为更好地适应市场需求和提升竞争力,我国应积极采取以下发展策略:1.推动技术创新:加大对数控机床核心技术研发的投入力度,提高数控系统、传动系统、控制系统等关键技术的自主研发能力,推动数控机床技术向高端化、精密化、智能化方向发展。
同时,积极引进国际先进数控机床技术,加快技术学习和消化吸收,提升我国数控机床的整体水平。
2.优化产业结构:鼓励并引导企业加大对高端数控机床产品的研发和生产力度,加强企业间的合作与联盟,形成规模效应和集中竞争优势。
同时,加强中小型企业的技术创新支持,推动产业集群化发展,实现产业结构的升级和优化。
3.加强人才培养:鼓励高校与企业开展产学研合作,在数控机床相关领域加强科研与教学的合作,加大人才培养力度,培养数量充足、质量过硬的高端数控机床专业人才。
精密和超精密加工技术现状和发展趋势
精密和超精密加工技术现状和发展趋势1.引言国际上在超精密加工技术方面处于领先地位的国家有美国、德国和日本发达国家中,美国、日本、德国等在高技术领域(如国防工业、集成电路、信息技术产业等)之所以一直领先,与这些国家高度重视和发展精密、超精密制造技术有极其重要的关系。
由于加工技术水平的发展,精密和超精密加工划分的界限逐渐向前推移,但在具体数值上没有确切的定义。
被加工零件的尺寸精度在 1.0~0.1μm,表面粗糙度Ra在0.1~0.03μm之间的加工方法称为精密加工。
超精密加工当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm,表面粗糙度Ra小于0.025μm,以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术,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超精密加工技术主要包括:超精密加工的机理,超精密加工的设备制造技术,超精密加工工具及刃磨技术,超精密测量技术和误差补偿技术,超精密加工工作环境条件。
2.发展现状美国是开展研究最早的国家,也是迄今处于世界领先地位的国家。
早在50年代末,由于航天等尖端技术发展的需要,美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术,并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床,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。
20世纪80年代后期,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英寸超精密加工。
如美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室已经研制出一台大型光学金刚石车床(Large Op tics Diam ond Turn ing Machine, LODTM ), 是一台最大加工直径为1.63m的立式车床,定位精度可达28nm,借助在线误差补偿能力,它已实现了距离超过1m而直线度误差只有±25nm 的加工。
在美国能源部支持下,LLI实验室和Y-12工厂合作,与1983年成功地研制出大型超精密金刚石车床(DTM—3型)。
精密与超精密加工技术现状和发展展望
精密与超精密加工技术现状和发展展望精密加工技术是一种在当今制造业中非常重要的技术,它的发展与制造业的发展息息相关。
精密加工技术是通过对材料进行高精度的加工来制造出各种精密零部件,这些精密零部件被广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械、电子产品等各个领域。
现阶段,精密加工技术已经取得了很大的进步,各种高精度的加工设备和加工工艺层出不穷。
在这些技术发展的基础上,超精密加工技术应运而生。
超精密加工技术是一种相对于精密加工技术更加高端、更加精密的加工技术,它可以实现对材料的超高精度加工,甚至可以达到纳米级的精度。
这种技术对于一些特殊材料的加工非常重要,比如硬质合金、钢、陶瓷等材料。
超精密加工技术的发展展望是非常乐观的。
随着科学技术的不断进步,各种先进的加工设备和工艺将不断涌现。
在这种趋势下,超精密加工技术将会得到更加广泛的应用。
在汽车工业中,超精密加工技术可以用于制造高压油泵的零部件,提高汽车发动机燃油的利用率;在医疗器械领域,超精密加工技术可以用于制造各种医疗器械的零部件,提高医疗器械的精度和安全性。
在未来的发展中,我们还可以看到超精密加工技术将会在航空航天领域得到更广泛的应用。
超精密加工技术可以制造出更加轻巧和高强度的航空零部件,提高航空器的性能和安全性。
超精密加工技术在电子产品领域也有很大的潜力,它可以制造出更小巧、更精密的电子元件,提高电子产品的性能和可靠性。
精密加工技术和超精密加工技术的发展是非常重要的。
它们直接关系到制造业的发展和产品的质量。
相信随着科学技术的不断进步,这些技术将会取得更大的突破,为各个领域带来更多的创新和发展。
精密与超精密加工技术的现状和发展展望精密加工技术是制造业中至关重要的一环,它的发展与制造业的发展密不可分。
精密加工技术通过对材料进行高精度的加工,制造出各种精密零部件,广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械、电子产品等各个领域。
当前,精密加工技术已取得了长足的发展,各种高精度加工设备和工艺不断涌现。
2024年精密机床市场规模分析
2024年精密机床市场规模分析引言精密机床是现代制造业中不可或缺的关键设备之一,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通信等行业。
本文旨在对全球精密机床市场的规模进行分析,从市场规模的发展趋势、影响因素和未来前景等方面进行探讨。
1. 市场规模的历史发展精密机床市场自20世纪50年代以来经历了长足的发展。
起初,市场规模相对较小,受制于技术和设备水平的限制。
然而,随着技术的进步和工业化的推进,精密机床市场逐渐扩大。
进入21世纪以来,全球精密机床市场呈现稳步增长的趋势,市场规模不断扩大。
2. 市场规模的发展趋势目前,全球精密机床市场规模呈现出以下几个发展趋势:2.1 地区分布全球精密机床市场主要集中在美洲、欧洲、亚洲等地区。
其中,亚洲地区一直是精密机床市场的主要增长区域,主要受益于亚洲国家快速发展的制造业和工业现代化进程。
2.2 产品类型精密机床市场根据产品类型可以分为数控机床、磨床、车床等多个类别。
其中,数控机床市场规模最大,占据全球精密机床市场的较大份额。
随着工业自动化和智能制造的发展,数控机床市场有望进一步扩大。
2.3 应用领域精密机床市场的应用领域广泛,包括航空航天、汽车制造、电子通信、医疗器械等。
其中,航空航天领域是精密机床市场的重要用户,随着全球航空航天产业的快速发展,对精密机床的需求将进一步增加。
3. 影响因素分析精密机床市场规模的发展受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:3.1 经济环境全球经济状况对精密机床市场起着重要的决定性作用。
经济增长速度的放缓可能导致制造业投资减少,从而影响精密机床市场的发展。
3.2 技术水平精密机床市场的发展离不开先进的制造技术和工艺。
随着科技的不断进步,新的制造技术不断涌现,将进一步推动精密机床市场的发展。
3.3 政策支持各国政府对制造业的政策支持程度也对精密机床市场起着重要作用。
政府的鼓励和扶持政策有助于提高精密机床市场的规模和竞争力。
4. 市场前景展望未来,全球精密机床市场有望持续增长。
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精密和超精密加工机床的现状及发展对策摘要:精密和超精密加工技术的发展直接影响尖端技术和国防工业的发展。
精密和超精密加工机床是精密和超精密加工技术的基础,本文在论述目前国内外超精密加工机床的现状的同时,介绍了国内外有代表性的几种超精密加工机床,并通过对比说明提出了我国应重视超精密加工机床的研究、加大投入的观点,对精密超精密加工机床的发展对策给出了几条建议。
关键词:精密;超精密;机床;发展正文:1精密和超精密加工机床发展的意义精密和超精密加工技术的发展直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,因此,世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。
随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅猛发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平而、曲而和复杂形状的加工需求日益迫切。
目前,国外己开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备,发展了新的精密加工和精密测量技术。
制造业是一个国家或地区国民经济的重要支柱.其竞争能力最终体现在新生产的工业产品市场占有率上,而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键。
随着高技术的蓬勃发展和应用,发达国家提出了“先进制造技术”(AMT)新概念。
所谓先进制造技术,就是将机械工程技术、电子信息技术(包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术)和自动化技术,以及材料技术、现代管理技术综合应用于产品的计划、设计、制造、检测、管理、供销和售后服务全过程的综合集成生产技术。
先进制造技术追求的目标就是实现优质、精确、省料、节能、清洁、高效、灵活生产,满足社会需求。
从先进制造技术的技术实质性而论,主要有精密和超精密加工技术和制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表而质量极限.后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段,而且是保证产品质量的有效举措。
两者有密切关系,许多精密和超精密加工要依靠自动化技术得以达到预期指标,而不少制造自动化有赖于精密加工才能准确可靠地实现。
两者具有全局的、决定性的作用,是先进制造技术的支柱。
最近几年,我国的机床制造业虽然发展很快,年产量和出口量都明显增加,成为世界机床最大消费国和第一大进口国,在精密机床设备制造方而取得不小进展,但仍和国外有较大差距。
我国还没有根本扭转大量进口昂贵的数控和精密机床、出口廉价中低档次机床的基本状况。
由于国外对我们封锁禁运一些重要的高精度机床设备和仪器,而这些精密设备仪器正是国防和尖端技术发展所迫切需要的,因此,我们必须投入必要的人力物力,自主发展精密和超精密加工机床,使我国的国防和科技发展不会受制于人。
2我国精密和超精密加工机床的现状及发展趋势超精密加工目前尚没有统一的定义,在不同的历史时期、不同的科学技术发展水平情况下,有不同的理解。
目前,工业发达国家的一般工厂己能稳定掌握3um的加工精度(我国为5um )。
因此,通常称低于此值的加工为普通精度加工,而高于此值的加工则称之为高精度加工。
在高精度加工的范畴内,根据精度水平的不同。
分为3个档次:精度为0.3~3um,粗糙度为0.03~0.3um的为精密加工;精度为0.03~0.3um,粗糙度为0.005~ 0.03um的称作超精密加工,或亚微米加工;精度为0.03um ( 30 nm ),粗糙度优于0.005um以上的则称为纳米(nm)加工。
我国的超精密加工技术在上世纪70年代末期有了长足进步,80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。
北京机床研究所是国内进行超精密加工技术研究的主要单位之一,研制出了多种不同类型的超精密机床、部件和相关的高精度测试仪器等,如精度达0.025um的精密轴承、JCS-027超精密车床、JCS-031超精密铣床、JCS-035超精密车床、超精密车床数控系统、复印机感光鼓加工机床、红外大功率激光反射镜、超精密振动一位移测微仪等,达到了国内领先、国际先进水平。
航空航天工业部303所在超精密主轴、花岗岩坐标测量机等方而进行了深入研究及产品生产。
哈尔滨工业大学在金刚石超精密切削、金刚石刀具晶体定向和刃磨、金刚石微粉砂轮电解在线修整技术等方而进行了卓有成效的研究。
清华大学在集成电路超精密加工设备、磁盘加工及检测设备、微位移工作台、超精密砂带磨削和研抛、金刚石微粉砂轮超精密磨削、非圆截而超精密切削等方而进行了深入研究,并有相应产品问世。
此外,中科院长春光学精密机械与物理研究所、华中理工大学、沈阳第一机床厂、成都工具研究所、国防科技大学等都进行了这一领域的研究,成绩显著。
但总的来说,我国在超精密加工机床的效率、精度、可靠性,特别是规格(大尺寸)和技术配套性方而与国外相比,与生产实际要求相比.还有相当大的差距。
下而列举几种国内超精密加工机床。
NAM-800型纳米数控车床是北京机床研究所最新一代的纳米级加工机床。
它是当今数控技术、伺服技术、机械制造技术完美的统一。
该机床为我国最前沿的科技发展提供了良好的加工手段。
NAM-800型纳米数控车床航空航天工业部303所研制的非球而曲而超精密加工机床车削加工样件的而形精度PV= 0.228um。
下图为哈尔滨工业大学研制的超精密车床,其具有两坐标精密数控系统和两坐标激光在线测量系统,可以加工非球而回转曲而。
下图为哈尔滨工业大学研制的加工KDP晶体大平而的超精密铣床。
KDP晶体可用于光学倍频,是大功率激光系统中的重要元件。
超精密铣床超精密加工技术的发展趋势是:向更高精度、更高效率方向发展;向大型化、微型化方向发展;向加工检测一体化方向发展:机床向多功能模块化方向发展;不断探讨适合于超精密加工的新原理新方法、新材料是研制和制造超精密加工机床的关键。
3我国精密和超精密加工机床的发展对策精密和超精密加工技术是和国防尖端技术相互联系的,超精密加工技术是以高精度为目标的技术,它必须综合应用各种新技术,在各个方而精益求精的条件下,才有可能突破常规技术达不到的精度界限,达到新的高精度指标。
超精密加工机床技术是超精密加工技术在工业生产中的体现,是一个国家生产力水平的重要标志。
因此,大力发展我国精密和超精密加工技术是增强我国综合实力的有力手段,而我国发展精密和超精密加工机床可以从以下三方而进行。
3.1注重基础、打好根基一个国家制造业水平的高低,很大程度上取决于其基础制造装备水平的高低。
2005年我国数控机床市场总容量约30 000台,中、高档市场年需求量12 000台,其中数控车床、加工中心(包括数控铣床)占60%,约7 000台。
基础制造装备不仅需求量大,而且对装备的技术水平的要求越来越高,如飞机制造业中的大台而多坐标数控龙门铣床、高速加工中心、专用高速蜂窝铣等。
超精密加工机床按加工原理可分为超精密切削、超精密磨削、研磨、抛光及超精密微细加工等。
尽管各自在原理和方法上有很大的区别,但有着诸多可继承的共性技术,发展好共性技术,对超精密机床进行模块化设计是快速发展的捷径。
下而列举了几个发展超精密加工机床需要特别重视的单元技术。
3.1.1超精密运动部件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而光洁度的加工过程。
超精密运动部件是产生上述相对运动的关键,它分为回转运动部件和直线运动部件两类。
高速回转运动部件通常是机床的主轴,目前普遍采用气体静压主轴和液体静压主轴。
气体静压主轴的主要特点是回转精度高,如Pneumo公司的Nanoform250车床采用气体静压主轴,回转精度优于0.05 um;其缺点是刚度偏低,一般<<100 N/um}R。
近年来,在提高气浮主轴刚度方而有很多研究,如德国Kugler公司开发了半球型气浮主轴,刚度高达350 N/um;日本学者利用主动控制的方法增加主轴刚度,同时提高了回转精度;荷兰Eindhoven科技大学研制的薄膜结构被动补偿气浮轴承静刚度可趋于无穷,动刚度也大大提高。
液体静压主轴与气浮主轴相比,具有承载能力大、阻尼大、动刚度好的优点,但容易发热,精度也稍差。
直线运动部件是指机床导轨,同样有气体静压导轨和液体静压导轨两种。
由于导轨承载往往大于机床主轴而运动速度较低,超精密机床大多采用后者,如美国LLNL研制的LODTM 采用的高压液体静压导轨,直线度误差<0.025um/1 000 mm。
同样,主动控制的方法适用于提高气浮导轨静态刚度,日本Tottori大学的Mizumot<)等人将这一技术应用到其设计的超精密车床中,提高了导轨直线度。
3.1.2超精密运动驱动与传递为了获得较高的运动精度和分辨率,超精密机床对运动驱动和传递系统有很高的要求,既要求有平稳的超低速运动特性,又要有大的调速范围,还要求电磁兼容性好。
一般来说,超精密运动驱动有两种方式:直接驱动和间接驱动。
直接驱动主要采用直线电机,可以减少中间环节带来的误差,具有动态特性好、机械结构简单、低摩擦的优点,主要问题是行程短、推力小。
另外,由于摩擦小,很容易发生振荡,需要用优秀的控制策略来弥补。
间接驱动是由电机产生回转运动,然后通过运动传递装置将回转运动转换成直线运动。
它是目前超精密机床运动驱动方式。
的主流。
电机通常采用低速性能好的直流伺服电机,如美国Park Hannifin公司的DM和DR系列直接驱动伺服执行器,输出力矩大,位置控制分辨率达到64万分之一。
运动传递装置通常由联轴器、丝杠和螺母组成,它们的精度和性能将直接影响运动平稳性和精度,也是间接驱动方式的主要误差来源。
美国麻省理工学院设计了两种联轴节,分别采用球槽和柔性铰链结构,用于消除电机与丝杠不同轴误差。
我国国防科技大学设计了一种框架式浮动单元,用于连接螺母和工作台,可消除4个方向的运动误差丝杠往往选择高精度的滚珠丝杠,另外也有气浮丝杠和磁浮丝杠用于超精密机床的实验研究,如俄罗斯研制的气浮/磁浮丝杠分辨率达到了0.01 um。
日本新宿大学的Fu kada通过在滑动丝杠、螺母和工作台间插入弹性体,将扭矩转化为微位移,使滑动丝杠达到纳米级分辨率。
在驱动方式上还有突破传统的创新研究,如日本Tottori大学的Mizumot<)等人研制的扭轮摩擦装置,分辨率达到纳米量级;我国国防科技大学研制的扭轮摩擦装置的分辨率也接近纳米级水平。
3.1.3超精密机床数控技术超精密机床要求其数控系统具有高编程分辨率(1 nm)和快速插补功能(插补周期0.1 ms)。
基于PC机和数字信号处理芯片(DSP)的主从式硬件结构是超精密数控的潮流,如美国的NAN OPATH和PRECITECH'S ULTRAPATH TM都采用了这一结构。