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机床加工的尺度特征向极端方向发展

作者: 来源: 日期:2022/9/9 9:50:00 人气:643
现代数控机床的加工精度始终是衡量机床技术发展水平的重要指标。体现加工精度的效果如今已经不局限于尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度等方面,更体现在微结构的加工技术方面。一方面,局部加工的形状尺度特征向精微方向发展,另一方面加工的整体形状向大尺寸方向发展。
在科技创新的驱动下,大量带有微结构的零件加工是当前精密机床发展面临的重要任务。微结构零件的应用非常广泛,比如太阳能发电元件、手机导光板、液晶显示器增亮膜、高速公路显示板、复眼透镜、衍射光栅、传感器元件、二元光学元件、微型透镜等。微结构的出现使机床的加工进入新的领域。
微结构的出现对机床加工提出了新挑战,机床的运动精度、运动的平滑性、阻尼特性都有新的要求,此外加工工艺、机床刀具、机床附件也都要发生新的变化。新的光学加工技术,如快刀伺服(FTS)、刨削加工、凿削加工、确定性磨削等在微加工技术发展中产生。用于加工大型圆柱面、圆端面、平面的微结构机床成为市场竞争的产品。纳米压印复制工艺技术相应也得到发展应用。
微结构尺寸的变化从几百微米到几微米不同,但微结构的加工表面的质量都在纳米级。带有微结构的整体零件的尺寸从毫米级到数米不同。
在微结构的制造设备领域,日本、德国、美国发展迅速,出现了很多新机床产品。典型的公司包括:东芝机械、发那科、不二越、库格勒、Precitech、Nanotechnology等。
值得一提的是微孔精密切削加工在此期间也得到了快速的发展,德国科恩公司的金字塔超精密机床,可以用同一把刀具在半导体陶瓷材料上加工上万个直径不超过0.1mm的微孔。
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