超精密加工切削和磨削机理研究

2002年6月焦作大学学报№12　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第2期JOURNALOFJIAOZUOUNIVERSITYJun.2002

超精密加工切削和磨削机理研究

王先逵

(清华大学,北京　100000)

摘要:文章论述了精密加工和超精密加工的范畴、加工方法、影响因素、地位和作用;分析

了21世纪初十年对精密加工和超精密加工的需求和技术发展趋势,提出了十项有关超精密

加工切削和磨削机理的技术发展前沿,归总了技术发展特点;最后,对20002010年规

划发展项目提出了建议,。

关键词:超精密切削　超精密磨削　机理　进化加工　中图分类号:TG502　文献标识码:A　文章编号:(20021.概　述

111　技术内涵

11111　。由于生产技术的不断发展,划分的界限,过去的精密加工对今天来说已是一般加工,因此,其划分的界限是相对的,并且在具体数值上至今没有准确的定义。

μμ当前,精密加工是指加工精度为1～011m、表面超糙度为及Ra011～0101m的加工技术;超精

μμ密加工是指加工精度高于011m,表面粗糙度小于及Ra01025m的加工技术,又称亚微米级加工。但

目前超精密加工已进入纳米级,并称为纳米加工及相应的纳米技术。

11112　精密加工和超精密加工方法

根据加工方法的机理和特点,精密和超精密加工方法可以分为刀具切削加工、磨料加工、特种加工和复合加工,如图1所示。从图中可以看出,有些加工方法是传统加工方法的精密化,有些是特种加工方法的精密化。

11113　影响精密加工和超精密加工的因素

精密加工和超精密加工的发展已形成制造系统工程,简称精密工程,它涉及超微量去除和堆积技术、高稳定性和高净化的加工环境、计量和检测技术、工况监控及质量控制等。由此可归纳出影响精密加工和超精密加工的因素有:加工机理、被加工材料、加工工具、加工设备及其基础元部件、工件的定位与夹紧、检测与误差补偿、工作环境和人的技艺等。

由上面论述可以看出,“超精密加工切削和磨削机理研究”主要是研究刀具切削加工、磨料加工以及有关的复合加工的机理问题。

112　技术的地位与作用

11211　超精密加工是标志国家制造工业水平的重要指标之一

超精密加工所能达到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范围和几何形状是一个国家制造技术水平的重要标志之一,例如,金刚石刀具切削刃钝圆半径是一个关键参数,日本声称已达到2nm;美国加利福利亚大学LawrenceLivermore实验室研制的大型超精密非球面车床,可加工尺寸为 01625mm×

μμ500mm,重量为1360kg的工件,加工精度达01025m、表面粗糙度达Rz010045m。该机床采用精

　　收稿日期:2002Ο03Ο05

),男,江苏无锡人,现任清华大学教授,博士生导师。中国机械工程学会学术委员会委员,我国机作者简介:王先逵(1933Ο

械制造领域资深教授和主要学术带头人之一。