兩種精密超聲加工基礎介紹

1.超精密加工技術

隨著對產品精度要求的提高，將超聲加工技術應用于精密加工車床是超精密加工技術的發展趨勢，超精密加工技術分為超精密切削、超精密磨削和超精密研磨拋光三類。20 世紀50~80年代，美國率先發展了以單點金剛石超聲切削 (single point diamond turning， SP-DT)為代表的超精密加工技術，用于航空航天、國防、天文等領域激光核聚變反射鏡、球面、非球面大型零件的加工。徐可偉等利用1～2mm 的薄壁零件，引人超聲振動切削新工藝，對傳統的諧振系統設計方法進行改進，證明了超聲振動切削確實明顯提高了薄壁零件的加工精度。周憶等利用新原理的超精密研磨方法，提出基于超聲研磨的超精密加工方法，證實了超聲研磨在各種研磨方法中有較大的綜合優勢，是一種很有發展前途和應用前景的超精密加工新方法。趙雪松、高洪在精密模具超聲電解復合拋光試驗研究中，論述了超聲電解復合拋光工作原理及工藝規律，并通過對幾種模具鋼材料進行拋光試驗，表明超聲復合拋光是一種有效的鏡面加工方法。

隨著超聲加工技術的應用與發展，超精密加工技術朝著以下方向發展：高精度、高效率；實現以磨代研、以磨代拋等，使得一臺設備能完成多種加工（如車削、鉆削、銑削、磨削、光整）；實現加工大型光電子器件及微型電子機械、光電信息器件等領城所需要的超精密加工設備；減少加工中能量消耗及廢液的排放。

2.微細超聲加工技術

隨著以微機械為代表的工業制品的日益小型化及微細化，特別是隨著晶體硅、光學玻璃、工程陶瓷等硬脆材料在微機械中的廣泛應用，硬脆材料的高精度三維細加工技術已成為世界各國制造業的一個重要研究課題。目前可適用于硬脆材料加工的手段主要有光刻加工、電火花加工、激光加工、超聲加工等特種加工技術。超聲加工與電火花加工、電解加工、激光加工等技術相比，既不依賴于材料的導電性又沒有熱物理作用，與光刻加工相比又可加工高深寬比三維形狀，這決定了超聲加工技術在陶瓷、半導體硅等非金屬硬脆材料加工方面有著得天獨厚的優勢。隨著東京大學生產技術研究所對微細工具的成功制作及微細工具裝夾、工具回轉精度等問題的合理解決，采用工件加振的工作方式在工程陶瓷材料上加工出了直徑最小為Φ5μm的微孔，從而使超聲加工作為微細加工技術成為可能。

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