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超精密数控机床刀架设计摘要：精密和超精密加工技术的发展，直接影响尖端技术和国防工业的发展。本文将介绍国内外超精密机床设备和技术的最前沿动态，并指出发展超精密加工技术的创新看法。此外，还将着重介绍超精密数控车床的刀架使用现状。关键词：超精密加工；电动刀架1引言超精密加工就是在超精密机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。其精度从微米到亚微米，乃至纳米，其应用范围日趋广泛，在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用，尤其是电气自动化领域，如超大规模集成电路、高密度磁盘、精密雷达、导弹火控系统、精密机床、精密仪器、录像机磁头、复印机磁鼓、煤气灶转阀等都要采用超精密加工技术。它与当代一些主要科学技术的发展有密切的关系，是当代科学发展的一个重要环节；而且，超精密加工技术的发展也促进了机械、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。目前国外已开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备,发展了新的精密加工和精密测量技术。近年来我国在精密加工技术和精密机床设备制造方面也取得了不小进展。但我国还不是一个“制造强国”,与发达国外相比仍有较大差距。由于超精密加工技术对国防等尖端领域的重大影响，我国必须投入必要的人力物力,自主发展精密和超精密加工技术,争取尽快将我国的精密和超精密加工技术水平提升到世界先进水平。2超精密加工设备的发展历史超精密加工设备发展到现在不过40多年的历史，可以总结出两大特点：一是大学和研究所保持着对超精密机床研究的持续热情，对高技术进行超前研究，对超精密机床产业化和商品化起着推动的作用二是超精密机床的模块化、系统化是其进入市场的重要技术手段。2.1国外发展状况美国是开展超精密加工技术研究最早的国家，也是迄今处于世界领先地位的国家。美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术，称为SPDT（SinglePointDiamondTurning）技术，并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床，用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等。其后，UnionCarbide公司和Moore公司分别开发了R-θ方式的非球面创成加工机床和3个坐标控制的M-18AG非球面加工机床，它们均可进行非球面镜面加工。20世纪80年代，美国UnionCarbide公司、Moore公司和美国空军兵器研究所制定了一个以形状精度为0.1μm、直径为800mm的大型球面光学零件超精密加工为目标的超精密机床研究计划——POMA(PointOneMicrometerAccuracy)计划，这是一个里程碑式的研究计划。20世纪80年代中后期，美国又成功实现了大型零件的超精密加工，如劳伦斯·利弗莫尔国家实验室1984年研制出一台大型光学金刚石车床(LargeOpticsDiamondTurningMachine，LODTM)，至今仍代表了超精密加工设备的最高水平。英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所(简称CUPE)享有较高声誉，它是当今世界上精密工程的研究中心之一，是英国精密超精密加工技术水平的独特代表。由于有了模块化和构件化的技术，研制新的超精密制造设备的费用和周期大大下降，技术难度也同时下降。进入80年代后，随着民用光学应用范围的扩大，超精密加工技术在民用行业得到了应用。日本对精密超精密加工技术的研究相对于美、英来说起步较晚，但它是当今世界上精密超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国以发展国防尖端技术为主要目标，而是以民品应用为主要对象。所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的精密、超精密加工技术方面，更具有优势，在这方面甚至超过了美国。2.2国内发展状况我国的精密超精密加工技术在20世纪70年代末期有了长足进步，20世纪80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。但是目前还没有形成一个产业，在超精密加工设备以及超精密加工工艺技术等方面，国内各个单位各有特点，相互之间进行深层次交流还存在着一定的障碍。北京航空精密机械研究所、哈尔滨工业大学、国防科技大学、北京机床所等科研单位是国内研究超精密机床的主要力量。如...