我國超精密機械加工的發展狀況以及發展趨勢跟精密和超精密加工機床的現狀及發展趨勢
[一]、我國超精密機械加工的發展狀況以及發展趨勢
1、國內的發展狀況
我國在進入20世紀80年代后,國內的各個行業相繼投入了很多的人力,物力對超精密加工技術進行了很深入的研究,逐漸研制出了很多的超精密加工設備,這些設備標志著我國在超精密加工技術方面邁上了新的臺階。盡管如此,我國大理石平臺在大型超精密機床方面,還是比較落后的,從而嚴重影響了我國國防技術的發展。在配套量具方面,雖然我國是大理石出產大國,但大理石平臺、構件以及量具的精度還需要進一步加以提高,才能在世界精密加工領域站穩陣腳。
2、國內的發展趨勢
近年來,我國的超精密加工技術在70年代末期有了很大進步,80年代中期出現了具有世界水平的超精密機床和部件。北京機床研究所是國內進行超精密加工技術研究的主要單位之一,研制出了很多不同類型的超精密機床,部件和相關的高精度側試儀器等,清華大學對集成電路超精密加工設備,磁盤加工及檢側設備等方面進行了很深入的探究,并且有許多相應的產品問世。
超精密機械加工是獲得高形狀精度,表面精度和表面完整性的手段。超精密機械加工是現代機械制造業的較主要的發展方向之一,已經成為競爭取得成功的關鍵技術,因為技術和國防工業的發展離不開超精密加工技術,同時也是為來技術的發展基礎,另一方面很多新的技術機電產品要提高加工精度,這就促使了超精密加工技術得到發展和推廣,使機械產品的質量,性能得到普遍的提高,大大提高了產品的競爭力。
[二]、精密和超精密加工機床的現狀及發展趨勢
超精密加工目前尚沒有統一的定義,在不同的歷史時期、不同的科學技術發展水平情況下,有不同的理解。目前,一般工廠己能穩定掌握3μm的加工精度(我國為5μm)。因此,通常稱低于此值的加工為普通精度加工,而高于此值的加工則稱之為高精度加工。
在高精度加工的范疇內,根據精度水平的不同。分為3個檔次:
精度為0.3~3μm,粗糙度為0.03~0.3μm的為精密加工;
精度為0.03~0.3μm,粗糙度為0.005~0.03μm的稱作超精密加工,或亞微米加工;
精度為0.03μm(30nm),粗糙度優于0.005μm以上的則稱為納米(nm)加工。
我國的超精密加工技術在上世紀70年代末期有了長足進步,80年代中期出現了具有世界水平的超精密機床和部件。北京機床研究所是國內進行超精密加工技術研究的主要單位之一,研制出了多種不同類型的超精密機床、部件和相關的高精度測試儀器等,如精度達0.025μm的精密軸承、JCS-027超精密車床、JCS-031超精密銑床、JCS-035超精密車床、超精密車床數控系統、復印機感光鼓加工機床、紅外大功率激光反射鏡、超精密振動一位移測微儀等。航空航天工業部303所在超精密主軸、花崗巖坐標測量機等方面進行了深入研究及產品生產。大理石機械構件在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體定向和刃磨、金剛石微粉砂輪電解在線修整技術等方面進行了卓有成效的研究。清華大學在集成電路超精密加工設備、磁盤加工及檢測設備、微位移工作臺、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超精密磨削、非圓截面超精密切削等方面進行了深入研究,并有相應產品問世。此外,中科院長春光學精密機械與物理研究所、華中理工大學、成都工具研究所、國防科技大學等都進行了這一領域的研究,成績顯著。但總的來說,我國在超精密加工機床的效率、精度,與生產實際要求相比,還有相當大的差距。