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两种精密超声加工基础介绍

返回列表 来源: 发布日期: 2022.05.06

两种精密超声加工基础介绍

1.超精密加工技术

随着对产品精度要求的提高,将超声加工技术应用于精密加工车床是超精密加工技术的发展趋势,超精密加工技术分为超精密切削、超精密磨削和超精密研磨抛光三类。20 世纪50~80年代,美国率先发展了以单点金刚石超声切削 (single point diamond turning, SP-DT)为代表的超精密加工技术,用于航空航天、国防、天文等领域激光核聚变反射镜、球面、非球面大型零件的加工。徐可伟等利用1~2mm 的薄壁零件,引人超声振动切削新工艺,对传统的谐振系统设计方法进行改进,证明了超声振动切削确实明显提高了薄壁零件的加工精度。周忆等利用新原理的超精密研磨方法,提出基于超声研磨的超精密加工方法,证实了超声研磨在各种研磨方法中有较大的综合优势,是一种很有发展前途和应用前景的超精密加工新方法。赵雪松、高洪在精密模具超声电解复合拋光试验研究中,论述了超声电解复合抛光工作原理及工艺规律,并通过对几种模具钢材料进行拋光试验,表明超声复合拋光是一种有效的镜面加工方法。

随着超声加工技术的应用与发展,超精密加工技术朝着以下方向发展:高精度、高效率;实现以磨代研、以磨代抛等,使得一台设备能完成多种加工(如车削、钻削、铣削、磨削、光整);实现加工大型光电子器件及微型电子机械、光电信息器件等领城所需要的超精密加工设备;减少加工中能量消耗及废液的排放。

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2.微细超声加工技术

随着以微机械为代表的工业制品的日益小型化及微细化,特别是随着晶体硅、光学玻璃、工程陶瓷等硬脆材料在微机械中的广泛应用,硬脆材料的高精度三维细加工技术已成为世界各国制造业的一个重要研究课题。目前可适用于硬脆材料加工的手段主要有光刻加工、电火花加工、激光加工、超声加工等特种加工技术。超声加工与电火花加工、电解加工、激光加工等技术相比,既不依赖于材料的导电性又没有热物理作用,与光刻加工相比又可加工高深宽比三维形状,这决定了超声加工技术在陶瓷、半导体硅等非金属硬脆材料加工方面有着得天独厚的优势。随着东京大学生产技术研究所对微细工具的成功制作及微细工具装夹、工具回转精度等问题的合理解决,采用工件加振的工作方式在工程陶瓷材料上加工出了直径最小为Φ5μm的微孔,从而使超声加工作为微细加工技术成为可能。

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