精密机加工简介

精密机械加工的工艺效果是：

① 零件的几何形状和相互位置精度达到微米或角秒级；

②零件的界限或特征尺寸公差在微米以下;

③零件表面微观不平度(表面不平度平均高度差)小于0.1 微米;

④互配件能满足配合力的要求；

⑤部分零件还能满足精1确的力学或其他物理特性要求，如浮子陀螺仪扭杆的扭转刚度、挠性元件的刚度系数等。

20世纪60年代初期，随着航天、宇航的发展，精密超精密加工技术首先在美国被提出，并由于得到了政府和军方的财政支持而迅速发展。到了20世纪70年代，日本也成立了超精密加工技术委1员会并制定了相应发展规划，将该技术列入高新技术产业，经过多年的发展，使得日本在民用光学、电子及信息产品等产业处于世界领1先地位。

近年来，美国开始实施了“微米和纳米级技术”国家关键技术计划，国1防部成立了特别委1员会，统一协调研究工作。美国目前至少有30多家公司研制和生产各类超精密加工机床，如国家劳伦斯利佛摩尔实验室（LLNL）、摩尔（Moore）公司等在国际超精密加工技术领域久负盛名。同时利用这些超精密加工设备进行了陶瓷、硬质合金、玻璃和塑料等材料不同形状和种类零件的超精密加工，应用于航空、航天、半导体、能源、医1疗器械等行业。日本现有20多家超精密加工机床研制公司，重点开发民用产品所需的超精密加工设备，并成批生产了多品种商品化的超精密加工机床，日本在相机、电视、复印机、投影仪等民用光学行业的快速发展与超精密加工技术有着直接的关系。英国从60年代起开始研究超精密加工技术，现已成立了国家纳米技术战略委1员会，正在执行国家纳米技术研究计划，德国和瑞士也以生产精密加工设备闻名于世。1992年后，欧洲实施了一系列的联合研究与发展计划，加强和推动了精密超精密加工技术的发展。

精密机械加工主要有精车、精镗、精铣、精磨和研磨等工艺。

①精车和精镗：飞行器大多数精密的轻合金（铝或镁合金等）零件多采用这种方法加工。一般用天然单晶金刚石刀具,刀刃圆弧半径小于0.1微米。在高精度车床上加工可获得1微米的精度和平均高度差小于0.2微米的表面不平度,坐标精度可达±2微米。

②精铣：用于加工形状复杂的铝或铍合金结构件。依靠机床的导轨和主轴的精度来获得较高的相互位置精度。使用经仔细研磨的金刚石刀头进行高速铣切可获得精1确的镜面。

③精磨：用于加工轴或孔类零件。这类零件多数采用淬硬钢，有很高的硬度。大多数高精度磨床主轴采用静压或动压液体轴承，以保证高稳定度。磨削的极限精度除受机床主轴和床身刚度的影响外，还与砂轮的选择和平衡、工件中心孔的加工精度等因素有关。精磨可获得 1微米的尺寸精度和0.5微米的不圆度。

④研磨:利用配合件互研的原理对被加工表面上不规则的凸起部位进行选择加工。磨粒直径、切削力和切削热均可精1确控制，因而是精密加工技术中获得最1高精度的加工方法。飞行器的精密伺服部件中的液压或气动配合件、动压陀螺马达的轴承零件都采用这种方法加工,以达到0.1甚至0.01微米的精度和0.005微米的微观不平度。