20世纪80年代至90年代为民间工业应用初期。在20世纪80年代,美国推动数家民间公司Moore Special Tool和Pneumo Precision公司开始超精密加工设备的商品化,而日本数家公司如Toshiba和Hitachi与欧洲的Cmfield大学等也陆续推出产品,这些设备开始面向一般民间工业光学组件商品的制造。但此时的超精密加工设备依然而稀少,主要以机的形式订
超精密加工价格
20世纪80年代至90年代为民间工业应用初期。在20世纪80年代,美国推动数家民间公司Moore Special Tool和Pneumo Precision公司开始超精密加工设备的商品化,而日本数家公司如Toshiba和Hitachi与欧洲的Cmfield大学等也陆续推出产品,这些设备开始面向一般民间工业光学组件商品的制造。但此时的超精密加工设备依然而稀少,主要以机的形式订作。在这一时期,除了加工软质金属的金刚石车床外,可加工硬质金属和硬脆性材料的超精密金刚石磨削也被开发出来。该技术特点是使用高刚性机构,以切深对脆性材料进行延性研磨,可使硬质金属和脆性材料获得纳米级表面粗糙度。当然,其加工效率和机构的复杂性无法和金刚石车床相比。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“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。
日本超精密加工初从铝、铜轮毂的金刚石切削开始,而后集中于计算机硬盘磁片的大批量生产,随后是用于激光打印机等设备的多面镜的金刚石切削,之后是非球面透镜等光学元件的超精密切削。l982年上市的EastnlanKodak数码相机使用的一枚非球面透镜引起了日本产业界的广泛关注,因为1枚非球面透镜至少可替代3枚球面透镜,光学成像系统因而小型化、轻质化,可广泛应用于照相机、录像机、工业电视、机器人视觉、CD、VCD、DvD、投影仪等光电产品。因而,非球面透镜的精密成形加工成为日本光学产业界的研究热点。
尽管随时代的变化,超精密加工技术不断更新,加工精度不断提高,各国之间的研究侧重点有所不同,但促进超精密加工发展的因素在本质上是相同的。这些因素可归结如下。
对产品高质量的追求。为使磁片存储密度更高或镜片光学性能更好,就必须获得粗糙度更低的表面。为使电子元件的功能正常发挥,就要求加工后的表面不能残留加工变质层。按美国微电子技术协会(SIA)提出的技术要求,下一代计算机硬盘的磁头要求表面粗糙度Ra≤0.2nm,磁盘要求表面划痕深度h≤lnm,表面粗糙度Ra≤0.1nmp。1983年TANIGUCHI对各时期的加工精度进行了总结并对其发展趋势进行了预测,以此为基础,BYRNE描绘了20世纪40年代后加工精度的发展。
介绍下精密机械加工的原则:
纯粹的基础水平考虑的重点是如何减少误差,提,所以选择本质表面的基本原则是:
一:基准重合原则。应选择尽可能的设计基准作为定位基准。特别是在后的完成,保证准确性,更应注意这一原则。这样可以避免造成位置误差基准偏差;
二:基准统一原则。应选择统一的定位基准面的各种表面处理,尽量保证各表面间的位置精度;有时也遵循共同基准的原则,反复加工;
三:自为基准原则。一些小型机械加工余量和统一的精加工过程,确保加工质量和生产率,与精密加工表面本身作为一个基础水平。
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