精密加工技术的发展现状与应用

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本科生毕业论文（设计）

题目：精密加工技术的发展现状与应用学习中心：

层次：专科起点本科

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）的最新精密加工发展来论述目前国内精密加工发展趋势及前景；同时通过

对（

）

展方向及前景。

1.1 砂带研磨 (2)

1.2 精密切削 (2)

1.3 超精密磨削 (2)

1.4 珩磨 (3)

1.5 精密研磨 (3)

1.6 抛光 (3)

2 国内精密加工技术发展趋势 (5)

2.1 北京机床研究所 (5)

2.2 航天航空工业部三零三部所 (5)

3.3 其他研究所 (5)

3.4 超精密加工技术发展趋势 (5)

3 国外精密加工技术发展前景 (6)

3.1 美国 (6)

3.1 欧洲 (6)

3.2 日本 (7)

4 精密加工技术 (8)

4.1 精密加工技术 (8)

4.2 超精密加工技术 (8)

4.3 二者面临的问题 (8)

5 研究和探讨 (9)

5.1 精密加工技术 (9)

5.2 开发精密的机械机构 (9)

5.3 开发高精度的测试系统 (9)

5.4 开发适用于精密加工并能取得高精度、高表面质量的新型材料 (10)

7 结论 (11)

参考文献 (12)

质量，精密加工技术和超精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础，超精密加工技术已成为社会生产发展的一个重大趋势。

（从引言开始是正文的第一页，页码从1开始编排。

注意引言内容不要与摘要内容雷同。

引言，或称前言，主要阐述立题的背景与问题的提出。诸如本课题所及的国内外现状、理论依据、研究的意义，并点出自己要研究的主题和本论文要解决的问题等。）

1

砂带研磨 而且自动化程度不断提高（己有全自动和自适应控制的砂带磨床），

（

）

精密切削

也称金刚石刀具切削（SPDT ），是用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般加工精密要高1---2个等级。例如用精密车削加工的液压马达转子柱塞孔圆柱度为0.5～

1μm ，红外反光镜的表面粗糙度Ra0.01～0.02μm ，还具有较好的光学性质[1]

。从成本上看，用精密切削加工的光学反射镜，与过去用镀铬经磨削加工的产品相比，成本大约是后者的一半或几分之一。但许多因素对精密切削的效果有影响，所以要达到预期的效果很不容易。同时，金刚石刀具切削较硬的材料时磨损较快，如切削黑色时磨损速度比切削铜104（ ）

1.3 超精密磨削

用精确修整过的砂轮在精密磨床上进行的微量磨削加工，金属的去除量可在亚微米级甚至更小，可以达到很高的尺寸精度、形位精度和很低的表面粗糙度值。尺寸精度0.1—0.3µm,表面粗糙度Ra0.2—0.05µm,效率高，应用范围广泛，从软金属到淬火钢、不锈钢、高速钢等难切削材料，及半导体、玻璃、陶瓷等硬脆非金属材料，几乎所有的材料都可以利用磨削进行加工。但磨削加工后，被加工的表面在磨削力及磨削热的作用下金相组织要发生变化，易产生加工硬化、淬火硬化、热应力层、残余应力层和磨削裂纹等缺陷，需要合理管控。

（ )

1.4 珩磨

珩磨是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，

（ ）

1.5 精密研磨

精密研磨是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磨擦，使工件达到要求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。但精密研磨的效率低，如干研速度一般为10---30m/min ，湿研速度为20---120 m/min 。对加工环境要求严格，防止有大磨料或异物混入时，将使表面产生很难去除的划伤。

（ )

1.6 抛光

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。

手工或机械抛光是用涂有磨膏的抛光器，在一定的压力下，与工件表面做相对运动，以实现对工件表面的光整加工。加工后工件表面粗糙度Ra≤0.05µm，可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。手工抛光的加工效果与操作者的

熟练程度有关。

超声波抛光是利用工具端面做超声振动，通过磨料悬浮液对硬脆材料进行光整加工，加工精度0.01~0.02µm，表面粗糙度Ra0.1µm。超声抛光设备简单，操作、维修方便，工具可用较软的材料制作，而且不需作复杂的运动，主要用来加工硬脆材料，如不导电的非金属材料，当加工导电的硬质金属材料时，生产率较低。

化学抛光是通过硝酸和磷酸等氧化剂，在一定的条件下，使被加工的金属表面氧化，使表面平整化和光泽化。化学抛光设备简单，可以加工各种形状的工件，效率较高，加工的表面粗糙度一般为Ra≤0.2µm，但腐蚀液对人体和设备有损伤，污染环境，需妥善处理。主要用来对不锈钢、铜、铝及其合金的光亮修饰加工。

电化学抛光是利用电化学反应去除切削加工所残留的微观不平度，以提高零件表面光亮度的方法。它比机械抛光具有较高的生产率和小的表面粗糙度：一般可达Ra0.2µm，若原始表面为Ra0.4~0.2µm，则抛光后可提高到Ra0.1~0.08µm，加工后工件具有较好的物理机械性能，使用寿命长，但电化学抛光只能加工导电的材料。随着电化学加工技术的发展，还产生了多种新型的复合加工方法，例如超精密电解磨削、电化学机械复合光整加工、电化学超精加工等。它们主要以降低工件的表面粗糙度值为目的，加工去除量很小，一般在0.01~0.1mm，对于表面粗糙度达到Ra0.8~1.6µm的外圆，平面、内孔及自由曲面均可一道工序加工到镜面，表面粗糙度Ra0.05µm，甚至更低。电化学机械加工属于一种加工单位极小的精密加工方法，从原理上讲加工精度可以达到原子级，所以加工精度具有大的潜力，但由于左右其加工精度的因素目前还不是很清楚，所以在实际应用中，其加工表现出一定的不稳定性，这在很大程度上限制了它在工业生产中的应用。

（

）