本书综合先进精密与超精密加工技术的最新研究成果，系统地介绍了各种先进精密与超精密加工技术的原理、特点及应用。具体内容包括：先进精密与超精密加工技术的发展、超精密切削加工和金刚石刀具、精密研磨与抛光、超精密特种加工技术、纳米技术与3D打印技术、超精密加工的影响因素、精密与超精密加工技术在抗疲劳制造技术中的应用。
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第1章 先进精密与超精密加工技术的发展 1
1.1 超精密加工技术的概念与内涵 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 超精密加工技术的研究范围 3
1.2 超精密加工技术的发展历史 5
1.2.1 超精密加工技术的三种方式 5
1.2.2 现代超精密加工技术的发展现状 7
1.3 超精密加工技术发挥的作用 15
1.3.1 促进现代基础科学和应用基础科学的发展 15
1.3.2 支撑现代高新技术产业发展的基础 16
1.3.3 研制现代武器装备的重要技术支撑 18
1.3.4 衡量一个国家制造水平高低的重要标志 21
1.3.5 与智能制造技术相互促进 22
1.4 精密与超精密加工技术的发展趋势 22
1.4.1 超精密加工技术基础理论和试验研究将进一步发展 22
1.4.2 被加工材料和工艺方法在不断扩展 24
1.4.3 微结构功能表面的超精密加工技术正在兴起 25
1.4.4 超精密加工技术开始追求高效 26
1.4.5 超精密加工技术将向极致方向发展 27
1.4.6 超精密加工技术将向超精密制造技术发展 28
第2章 超精密切削加工和金刚石刀具 30
2.1 超精密车削技术与金刚石刀具 30
2.1.1 超精密车削技术 30
2.1.2 金刚石刀具 30
2.2 单晶金刚石刀具切削有色金属 31
2.3 单点金刚石超精密切削KDP晶体 34
2.3.1 国外单点金刚石超精密切削KDP晶体的研究 35
2.3.2 国内单点金刚石超精密切削KDP晶体的研究 36
2.3.3 单点金刚石超精密切削KDP晶体的研究方向 36
2.4 单晶金刚石刀具超精密切削氟化钙 37
2.4.1 CaF2晶体超精密切削试验 37
2.4.2 切削过程的刀具形貌变化 38
2.4.3 刀具磨损对切削过程的影响 39
2.5 单点金刚石切削技术在EOS靶制备中的应用 41
2.5.1 EOS靶和SPDT技术 41
2.5.2 SPDT加工工艺参数与典型实例 42
2.6 金刚石刀具刃磨技术 45
2.6.1 金刚石刀具概述 45
2.6.2 金刚石刀具的刃磨方法 46
第3章 精密研磨与抛光 48
3.1 研磨 48
3.1.1 研磨加工的机理 48
3.1.2 研磨加工的特点 49
3.2 抛光 50
3.2.1 抛光机理 50
3.2.2 微小机械去除与化学作用 51
3.3 精密研磨与抛光的工艺因素 52
3.4 精密研磨抛光新技术 57
3.4.1 无损伤抛光 58
3.4.2 非接触抛光 59
3.4.3 界面反应抛光 60
3.4.4 电、磁场辅助抛光 60
3.5 曲面研磨抛光技术 60
3.5.1 磁性磨粒加工 61
3.5.2 磁流变加工 62
3.5.3 气囊抛光 63
3.5.4 应力盘抛光 63
3.6 光学自由曲面的超精密加工技术 64
3.6.1 光学自由曲面的应用 64
3.6.2 光学自由曲面的典型超精密加工技术 69
第4章 超精密特种加工技术 74
4.1 超精密特种加工的特点及应用 74
4.2 激光加工 74
4.2.1 激光加工的原理及特点 74
4.2.2 激光加工设备的组成 75
4.2.3 激光微细加工技术的应用 76
4.3 电子束加工 86
4.3.1 电子束加工的原理及特点 86
4.3.2 电子束加工装置的组成 86
4.3.3 电子束加工的应用 88
4.4 离子束微细加工 93
4.4.1 离子束微细加工的原理及特点 93
4.4.2 离子束微细加工设备 93
4.4.3 离子束微细加工的应用 94
4.5 微细电火花加工 98
4.5.1 概述 98
4.5.2 微细电火花加工的工艺和设备 99
4.5.3 微细电火花加工的应用 103
4.6 超声波微细加工 105
4.6.1 超声波微细加工的原理及特点 105
4.6.2 超声加工机床的组成 106
4.6.3 超声微细复合加工 107
4.7 电化学加工 113
4.7.1 电解抛光 114
4.7.2 电化学机械复合加工 117
4.8 ELID镜面磨削技术 121
4.8.1 ELID磨削镜面形成机理 122
4.8.2 ELID磨削技术的工艺特点 123
4.8.3 ELID磨削装置的组成 123
4.8.4 ELID磨削技术的应用 124
4.9 微细磨料流加工 125
4.9.1 磨料流加工的三大要素 126
4.9.2 磨料流加工的特性及工艺特点 127
4.9.3 磨料流复合加工的应用 128
4.10 等离子体加工 130
4.10.1 等离子体 130
4.10.2 等离子体加工的原理、特点及应用 130
4.10.3 等离子体辅助抛光 131
4.11 基于微机器人的超精密加工技术 132
第5章 纳米技术与3D打印技术 136
5.1 纳米技术概述 136
5.2 扫描探针显微测量技术 137
5.2.1 扫描隧道显微镜测量技术 137
5.2.2 原子力显微镜和其他扫描探针显微测量技术 140
5.3 纳米级加工技术和原子操纵 142
5.3.1 纳米级加工技术概述 142
5.3.2 聚焦能束扫描加工技术 143
5.3.3 基于扫描探针显微镜的原子搬迁技术 144
5.3.4 基于SPM的纳米加工技术 146
5.3.5 纳米压印技术 151
5.3.6 自组装的纳米制造技术 152
5.4 微型机械、微机电系统及其制造技术 153
5.4.1 微型机械、微机电系统 153
5.4.2 微型机械和微机电系统的制造技术 156
5.5 3D打印技术 162
5.5.1 精密激光3D打印技术 163
5.5.2 电子束和离子束3D打印技术 165
5.5.3 3D打印技术的实际应用和发展展望 165
第6章 超精密加工的影响因素 167
6.1 气源压力波动的影响 167
6.2 环境温、湿度变化和振动的影响 169
6.2.1 环境温度变化的影响 169
6.2.2 环境湿度变化的影响 170
6.2.3 外界和自身振动的影响 170
6.3 空气的影响 172
6.3.1 超精密加工环境基础设施——洁净室 172
6.3.2 气流的控制和压力的保持 173
6.4 噪声及其他因素的影响 175
第7章 精密与超精密加工技术在抗疲劳制造技术中的应用 176
7.1 疲劳破坏概述 176
7.2 抗疲劳制造技术的基本概念 178
7.2.1 制造技术发展的三个阶段 178
7.2.2 抗疲劳制造技术的发展概况 184
7.2.3 抗疲劳制造的关键技术 185
7.3 航空构件超高强度钢表面完整性磨削工艺试验 187
7.3.1 超高强度钢磨削加工热力耦合作用对表面完整性的影响 187
7.3.2 M50NiL超高强度钢表面完整性磨削工艺试验 189
7.4 表面强化新工艺 195
7.4.1 表层改性的方法 195
7.4.2 超声振动复合强化工艺 196
7.4.3 超声振动复合强化工艺在抗疲劳制造中的应用 199
7.5 轴承滚动体接触疲劳测试试验设备 201
7.5.1 试验机原理及总体技术方案 202
7.5.2 滚动接触疲劳试验机关键技术 205
参考文献 211
京公网安备 11010102004214号