第一章 概 论 第—节 精密与特种加工的产生背景 制造技术的发展已经有了几千年的历史。现代的智能控制自动化制作和现代的超精密加工及纳米加工,代表了当前先进制造技术发展的重要方向。 由于现代科学技术的迅猛发展,机械工业、电子工业、航空航工业、化学工业等,尤其是国防工业部门,要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、大功率、小型化方向发展, 以及在高温、高压、重载荷或腐蚀环境下长期可靠地工作,为了适应这些要求,各种新结构、新材料和复杂形状的精密零件大量出现,其结构和形状越来越复杂,材料的性能越来越强韧,对精度要求越来越高,对加工表面粗糙度和完整性要求越来越严格,使机械制造面临着一系列严峻的任务: ⑴ 解决各种难切削材料的加工问题。如硬质合金、钛合金、淬火钢、金刚石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性的金属及非金属材料的加工。 ⑵ 解决各种特殊复杂型面的加工问题。如喷气涡轮机叶片、锻压模等的立体成型表面,炮管内膛线、喷油嘴和喷丝头上的小孔、窄缝等的加工。 ⑶ 解决各种超精密、光整零件的加工问题。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、激光核聚变用的曲面镜等零件的精细表面加工,形状和尺寸精度要求在 0.1μm 以上,表面粗糙度 Ra 要求在 0.01μm 以下。 ⑷ 特殊零件的加工问题。如大规模集成电路、光盘基片、微型机械和机器人零件、细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工。 要解决上述一系列问题,仅仅依靠传统的切削加工方法很难实现,有些根本无法实现。在生产的迫切需求下,人们通过各种渠道,借助于多种能量形式,不断研究和探索新的加工方法,精密和特种加工技术就是在这种环境和条件下产生和发展起来的。 目前,精密与特种加工已经成为制造领域不可缺少的重要方面.在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用。 第二节 精密与特种加工的特点及其对机械制造领域的影响 精密与特种加工是一门多学科的综合高级技术,要获得高精度和高质量的加工表面,不仅要考虑加工方法本身,而且涉及被加工的工件材料、加工设备及工艺装备、检测方法、工作环境和人的技艺水平等等。精密与特种加工技术与系统论、方法沦、计算机技术、信息技术、传感器技术、数字控制技术的结合,促成了精密与特种加工系统工程的形成。 精密加工包括微细加工、光整加工和精整加...