Desde China enumeró la “fabricación del equipo” como su estrategia de desarrollo nacional, industria fabril del equipo de China ha alcanzado el desarrollo rápido. La capacidad de fabricación de muchos equipo en grande ha saltado al nivel avanzado del mundo, e incluso se ha convertido en el nivel superior del mundo. La industria total es todavía posterior, y su atraso miente en el atraso de la fabricación de la precisión.
la tecnología que trabaja a máquina de la Ultra-precisión es una tecnología favorable importante para la guerra de alta tecnología moderna, la base para el desarrollo de industrias de alta tecnología y ciencia y tecnología modernas, y la dirección del desarrollo de la ciencia de fabricación moderna.
El desarrollo de la ciencia y de la tecnología modernas se basa en experimentos, y casi todos los instrumentos y equipo experimentales requeridos no requieren la ayuda de la tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión. De la macro-fabricación a la micro-fabricación, una de las tendencias de desarrollo futuras de la industria fabril, el trabajar a máquina actual de la ultra-precisión ha entrado en la nano-escala, y la nano-fabricación es un tema en la vanguardia de trabajar a máquina de la ultra-precisión. Los países desarrollados por todo el mundo dan gran importancia a ella.
La etapa del desarrollo de trabajar a máquina de la ultra-precisión
El trabajar a máquina actual de la ultra-precisión se basa en la premisa de no cambiar las propiedades físicas del material del objeto para obtener la última exactitud de la forma, exactitud dimensional, aspereza superficial, integridad superficial (daño superficial no o muy pequeño, incluyendo microrajas y otros defectos, tensión residual, cambio de organización) como la meta.
El contenido de la investigación de la ultra-precisión que trabaja a máquina, es decir, los diversos factores que afectan a la exactitud de trabajar a máquina de la ultra-precisión incluye: mecanismo que trabaja a máquina de la ultra-precisión, materiales procesados, equipo que trabaja a máquina de la ultra-precisión, herramientas que trabajan a máquina de la ultra-precisión, accesorios que trabajan a máquina de la ultra-precisión, detección de la ultra-precisión y remuneración de los errores que trabaja a máquina, ambiente que trabaja a máquina de la ultra-precisión (temperatura constante incluyendo, aislamiento de vibración, control limpio, etc.) y tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión. Durante mucho tiempo, los escolares en el país y en el extranjero han realizado la investigación sistemática sobre este contenido. El desarrollo de trabajar a máquina de la ultra-precisión ha pasado a través de las tres etapas siguientes.
1) A partir de los años 50 a los años 80, los Estados Unidos tomaron la ventaja en la tecnología que trabajaba a máquina de la ultra-precisión que se convertía representada por el corte monopunto del diamante, que fue utilizado para el proceso de las piezas en grande de los espejos de la fusión por laser, esféricas y asféricas en la defensa aeroespacial, nacional, la astronomía y otros campos.
2) A partir de los años 80 a los años 90, incorporó la etapa inicial del uso en la industria privada. Moore, Pretek en los Estados Unidos, Toshiba y Hitachi en Japón, y Cranfield en Europa, con el apoyo del gobierno, comercializó el equipo que trabajaba a máquina de la ultra-precisión y comenzó a utilizarlo en la fabricación de lentes ópticas de la precisión civil. El equipo que trabaja a máquina de la sola ultra-precisión es todavía escaso y costoso, y se modifica para requisitos particulares principalmente bajo la forma de máquinas especiales. Durante este período, la tecnología de pulido del diamante de la ultra-precisión y las máquinas de pulir que pueden procesar los metales duros y aparecieron los materiales duros y frágiles también, solamente su eficacia de proceso no se podrían comparar con los tornos del diamante.
3) Después de los años 90, la tecnología que trabajaba a máquina de la ultra-precisión civil se maduró gradualmente. Conducido por industrias tales como automóviles, la energía, el equipamiento médico, la información, la optoelectrónica y las comunicaciones, tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión es ampliamente utilizados en el proceso de lentes ópticas asféricas, de moldes de la ultra-precisión, de cabezas del accionamiento de disco, de substratos del disco, de substratos del semiconductor y de otras piezas. Como las tecnologías relacionadas del equipo que trabajaba a máquina de la ultra-precisión, tales como componentes del eje de la precisión, la rueda de guías, las guías de la presión estática, las impulsiones de la micro-alimentación, los sistemas de control numérico de la precisión, y los sistemas de inspección de la precisión del laser, gradualmente maduros, equipo que trabajaba a máquina de la ultra-precisión se ha convertido en una producción común en la industria. equipo. Además, la precisión del equipo se está acercando gradualmente al nivel del nanómetro, la gama de tallas de los objetos que se pueden procesar han llegado a ser más grandes, y el uso es cada vez más extenso. Con el desarrollo de la tecnología del control numérico, la ultra-precisión cinco-AXIS que molía y que volaba cortando tecnología también ha aparecido. Las partes complejas tales como superficies asféricas no-axisimétricas pueden ser procesadas ya.
El desarrollo de trabajar a máquina extranjero de la ultra-precisión
Los Estados Unidos, el Reino Unido y Japón son países internacionalmente líderes en tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión. La tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión en estos países no sólo tiene un alto nivel total de conjuntos completos, pero también tiene un mismo alto nivel de comercialización.
Los Estados Unidos no desarrollaron la ultra-precisión que cortaba la tecnología de las herramientas del diamante en los años 50, llamada “tecnología de SPDT” (diamante monopunto que da vuelta) o “tecnología de la micropulgada” (1 micropulgada = 0,025 μm), y desarrollaron llevar de aire correspondiente que la máquina-herramienta de la ultra-precisión del eje principal se utiliza para procesar las piezas esféricas y asféricas grandes para los espejos de la fusión por laser, los misiles tácticos y la nave espacial servida.
En términos de máquinas-herramientas en grande de la ultra-precisión, el laboratorio nacional de LLL en los Estados Unidos desarrolló con éxito dos que el diamante en grande de la ultra-precisión tornea en 1986: uno es un torno horizontal del diamante DTM-3 con un diámetro que trabaja a máquina de los 2.1m, y el otro es un diámetro que trabaja a máquina del 1.65m. El LODTM Diamond Lathe óptico grande vertical. Entre ellos, el torno óptico grande vertical del diamante de LODTM se reconoce como la máquina-herramienta de la ultra-precisión con la precisión más alta del mundo. Los Estados Unidos desarrollaron más adelante una máquina de pulir de 6 ejes de la precisión en grande del CNC para el pulido de la precisión de espejos ópticos grandes.
El instituto de Cranfield de la ingeniería de precisión (CUPE), que pertenece al Instituto de Tecnología de Cranfield en el Reino Unido, es un representante único del nivel de la tecnología de la ultra-precisión que trabaja a máquina británica. Por ejemplo, el Nanocentre (centro de mecanización nano) producido por CUPE puede realizar la ultra-precisión que da vuelta, con una cabeza de pulido, y el pulido de la ultra-precisión. La exactitud de la forma del objeto procesado puede alcanzar 0,1 μm, y el Ra de la aspereza superficial<10 nm="">
El centro de mecanización de la precisión de Cranfield desarrolló con éxito la máquina de pulir del CNC del tres-coordenada multifuncional OAGM-2500 en 1991 (el área de tabla 2500mm×2500m m), que puede procesar (pulido, dando vuelta) y las superficies de la libre-forma de la precisión de la medida. La máquina-herramienta adopta el método de empalmar los objetos, y puede también procesar los espejos grandes con un diámetro de los 7.5m en telescopios astronómicos.
Comparado con los Estados Unidos y el Reino Unido, la investigación de Japón sobre tecnología que trabajaba a máquina de la ultra-precisión comenzó relativamente tarde, pero es el país de más rápido crecimiento en el mundo en tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión.
El desarrollo de la ultra-precisión que trabaja a máquina en China.
Durante un largo periodo del tiempo en el pasado, debido a las restricciones del embargo de países occidentales, la importación de mi país de las máquinas-herramientas extranjeras de la ultra-precisión fue restringida seriamente. Sin embargo, cuando propia máquina-herramienta de la ultra-precisión del CNC de mi país fue desarrollada con éxito en 1998, los países occidentales levantaron inmediatamente la prohibición en nuestro país, y mi país ahora ha importado varias máquinas-herramientas de la ultra-precisión.
el instituto de investigación de la máquina-herramienta de Pekín de mi país, el instituto de investigación de la maquinaria de la precisión de la aviación (aviación 303), el Instituto de Tecnología de Harbin, la universidad nacional de la tecnología de la defensa y otras unidades pueden ahora producir varias clases de máquinas-herramientas del diamante del CNC de la ultra-precisión.
El instituto de investigación de la máquina-herramienta de Pekín es una de las unidades principales que conducen la investigación sobre tecnología que trabaja a máquina de la ultra-precisión en China. Ha desarrollado una variedad de diversos tipos de las máquinas-herramientas de la ultra-precisión, componentes e instrumentos de prueba de alta precisión relacionados, tales como transportes de la precisión con una exactitud del torno del torno de los 0.025μm, de la ultra-precisión de JCS -027, de la fresadora de la ultra-precisión JCS-031, de la ultra-precisión JCS-035, sistema del CNC del torno de la ultra-precisión, tambor fotosensible que procesaba la máquina-herramienta para la fotocopiadora, el espejo de alta potencia infrarrojo del laser, micrómetro de la vibración-dislocación de la ultra-precisión, etc. Ha alcanzado el nivel avanzado principal e internacional nacional.
El torno nano del CNC NAM-800 es la última generación de máquina-herramienta que trabaja a máquina de la nano-escala del instituto de investigación de la máquina-herramienta de Pekín. Es la unidad perfecta de la tecnología de hoy del control numérico, de la tecnología serva y de la tecnología de fabricación mecánica. Esta máquina-herramienta proporciona un buen método de proceso para el desarrollo científico y tecnológico más avanzado de mi país.
El ministerio de la industria aeroespacial 303 ha realizado la producción profundizada de la investigación y del producto en ejes de la ultra-precisión, máquinas de medición del coordenada del granito, el etc.
El Instituto de Tecnología de Harbin ha realizado la investigación fructuosa sobre el corte de la ultra-precisión del diamante, la orientación cristalina y afiladura de las herramientas del diamante, y tecnología de vestido en línea electrolítica de las muelas abrasivas del micro-polvo del diamante.
La universidad de Tsinghua ha conducido la investigación profundizada sobre el equipo que trabajaba a máquina de la ultra-precisión del circuito integrado, disco que procesaba y equipo de prueba, tabla de la micro-dislocación, correa abrasiva de la ultra-precisión que molía y que pulía, moliendo de la ultra-precisión de las muelas abrasivas del polvo del diamante, y cortando de la ultra-precisión de secciones no-circulares. Los productos de la investigación, y de la correspondencia salen.
Además, el instituto de Changchun de la óptica, los mecánicos finos y la física, la academia de ciencias china, la universidad de ciencia y tecnología de Huazhong, la fábrica de la máquina-herramienta de no. 1 de Shenyang, el instituto de investigación de la herramienta de Chengdu, la universidad nacional de la tecnología de la defensa, los etc. tienen toda la investigación conducida en este campo, y alcanzaron resultados notables.
Pero en general, todavía hay un considerable hueco entre China y los países extranjeros en términos de eficacia, la exactitud, la confiabilidad, especialmente las especificaciones (de gran tamaño) y el soporte técnico de las máquinas-herramientas que trabajan a máquina de la ultra-precisión, comparado con requisitos de producción real. Además, el trabajar a máquina de la precisión de superficies curvadas complejas ha sido siempre una barrera al desarrollo de la industria fabril de mi país, y el desarrollo de la industria fabril se relaciona con el desarrollo a largo plazo de la economía nacional, y mucha investigación todavía se necesita.
La tendencia de desarrollo de trabajar a máquina de la precisión.
1. Alta precisión y eficacia alta.
La alta precisión y la eficacia alta son los temas eternos de trabajar a máquina de la ultra-precisión. En general, el proceso abrasivo fijo persigue continuamente la exactitud que trabaja a máquina de granos abrasivos libres, mientras que el proceso abrasivo libre del grano continúa persiguiendo la eficacia del proceso abrasivo fijo. Aunque las tecnologías de proceso actuales de la ultra-precisión tales como CMP y EEM puedan obtener integridad extremadamente alta de la calidad superficial y de la superficie, se garantizan a expensas de procesar eficacia. Aunque el corte de la ultra-precisión y la tecnología de pulido tenga alta eficacia de proceso, no puede obtener la exactitud de proceso tal como CMP y EEM. Es la meta de investigadores en el campo de la ultra-precisión que trabaja a máquina para explorar un método que trabaja a máquina que pueda tener en cuenta eficacia y la precisión. La aparición de los métodos de proceso abrasivos semiempotrados refleja esta tendencia. Por otra parte, es el nacimiento de los métodos de proceso compuestos tales como pulido magnético electrolítico y proceso abrasivo magnetorheological del flujo.
2. Integración de proceso.
La competencia de hoy entre las empresas tiende a ser feroz, y la alta eficacia de la producción se ha convertido en cada vez más una condición para que las empresas sobrevivan. En este contexto, ha habido llamadas para “moler en vez del pulido” o aún del “pulido en vez de lanzar”. Por otra parte, hay una tendencia cada vez mayor hacia usar una máquina para las operaciones múltiples (eg. torneado, perforando, moliendo, pulido, acabando).
3. En grande y miniaturizado.
Para procesar los dispositivos optoelectrónicos en grande (tales como espejos en los telescopios astronómicos en grande) requeridos en la aviación, espacio aéreo, espacio aéreo y otros campos, es necesario establecer el equipo de proceso en grande de la ultra-precisión. Para procesar los micro-dispositivos (tales como micro-sensores, componentes de la micro-impulsión, etc.) requeridos en los campos de la maquinaria microelectrónica y de la información optoelectrónica, el equipo que trabaja a máquina de la micro-ultra-precisión se requiere (solamente éste no significa que el equipo que trabaja a máquina microminiatura es necesario para procesar los objetos microminiatura).
la tecnología que trabaja a máquina de la Ultra-precisión está llevando en una era próspera. El gran progreso se ha hecho en el corte de la ultra-precisión, el pulido de la ultra-precisión, la tecnología de pulido y de pulido de la ultra-precisión. Después de procesar, la exactitud superficial de objetos puede alcanzar el nivel del nanómetro o del sub-nanómetro, y los métodos de proceso se están diversificando cada vez más. En la producción y la fabricación de sensores del flujómetro, para alcanzar la medida de alta precisión de productos, la tecnología que trabaja a máquina de la precisión asegura la exactitud que trabaja a máquina de productos.
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