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国内外精密超精密加工技术发展与应用调研报告

时间:2016-02-16  来源:高端装备发展研究中心  声明:原创报告 版权保护 禁止转载
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【背景信息】

  精密超精密加工技术在20世纪60年代初被提出以来得到了迅速的发展,精密超精密加工技术在促进现代基础科学、现代高新技术产业发展具有重要作用,并且是现代高技术战争的重要技术支撑和衡量国家制造水平高低的重要标志。

  随着超精密加工技术基础理论和实验进一步发展,以及被加工材料和工艺方法的不断扩展。精密超精密加工技术具有以下发展趋势:首先是微纳结构功能表面的超精密加工技术得到重视,纳米制造中的核心技术将从目前以MEMS技术逐步转向超精密加工技术;另外超精密加工开始追求高效并向极致方向发展,最终将贯穿零部件制造过程或整个产品的研制过程,向精密超精密制造技术发展。

  高端装备发展研究中心最新推出的《国内外精密超精密加工技术发展与应用调研报告》,针对现代精密超精密加工技术发展现状进行了全面系统的调研,并深入分析了现代精密超精密加工技术发展的最新动态以及应用情况。具有重要参考价值。

【正文目录】

  第一章 国外精密超精密加工技术发展趋势分析

      第一节 国外精密超精密加工技术现状分析

          一、美国精密超精密加工技术现状

          二、欧洲国家精密超精密加工技术现状

          三、日本精密超精密加工技术现状

      第二节 国外典型精密超精密加工设备分析

          一、DTM-3和LODTM大型金刚石超精密车床

          二、Nanotech 650FG五轴联动自由曲面磨床

          三、Nanoform L1000多轴超精密加工系统

          四、JIG坐标镗床和DHP卧式加工中心

          五、KERN Pyramid Nano高精密CNC微型加工中心

      第三节 国外精密超精密加工技术发展趋势分析

  第二章 国内精密超精密加工技术发展趋势分析

      第一节 国内精密超精密加工技术现状调研分析

      第二节 国内主要精密超精密加工设备调研分析

          一、NAM-800型纳米数控车床

          二、Nanosys-300非球曲面超精密复合加工系统

          三、Nanosys-1000数控光学加工机床

      第三节 国内精密超精密加工技术与国际先进水平差距分析

      第四节 我国精密超精密加工技术发展思路分析

  第三章 精密超精密机床设计和制造技术调研分析

      第一节 超精密加工机床的加工精度等级和划分精度调研分析

          一、日本提出的超精密机床加工精度等级

          二、美国POMA规划要求的精度

          三、当前超精密加工机床可达到的精度水平

      第二节 精密超精密加工机床模块化设计分析

          一、模块化设计的原则

          二、模块化设计的方法

          三、超精密机床关键模块介绍

      第三节 精密超精密加工机床结构设计技术分析

          一、结构设计原则

          二、机床结构材料选择

          三、满足超精密机床的高精度的机床布局

          四、超精密机床高刚度特殊的结构

          五、五轴联动机床发展现状及应用情况分析

      第四节 精密超精密机床数控系统现状分析

          一、国外数控系统及装置发展状况

          二、国内数控系统及装置发展状况

          三、精密超精密机床的控制策略分析

          四、精密超精密机床数控系统现状分析

      第五节 精密五轴联动加工与3D打印混合加工技术现状分析

          一、国外精密超精密加工与3D打印混合加工技术现状

          二、国内精密超精密加工与3D打印混合加工技术现状

  第四章 精密超精密加工机床关键零部件技术调研分析

      第一节 超精密运动部件

          一、高速回转运动部件

          二、直线运动部件

      第二节 超精密驱动运动部件

          一、直流伺服电机部件

          二、进给丝杠部件

          三、摩擦驱动部件

          四、压电元件

  第五章 精密超精密加工机械制造技术调研分析

      第一节 精密超精密切削技术

          一、金刚石超精密切削技术

          二、超声振动切削技术

          三、微细切削技术

          四、激光加热和热超声辅助切削加工

      第二节 精密超精密磨削技术

          一、超精密塑性磨削技术

          二、砂带磨削技术

          三、镜面磨削技术

      第三节 精密超精密抛光技术

          一、超精密无损伤抛光技术

          二、非接触抛光技术

          三、界面反应抛光技术

          四、电、磁场辅助抛光技术

          五、曲面超精密抛光技术

          六、计算机控制光学表面成形技术

      第四节 精密超精密机特种加工技术

          一、电子束加工技术

          二、离子束加工技术

          三、激光束加工技术

          四、微细电火花加工技术

          五、微细电解加工技术

          六、LIGA技术

          七、超精密微纳米加工技术

  第六章 微/纳米级精密测量关键技术调研分析

      第一节 光干涉技术

          一、纳米测量的扫描X射线干涉技术

          二、光学干涉显微镜测量技术

          三、双频激光干涉仪与超精密光栅尺

      第二节 电学测量技术

          一、电感传感器技术

          二、电容传感器技术

      第三节 扫描探针技术

          一、扫描隧道显微镜(STM)

          二、原子力显微镜(AFM)

  第七章 精密超精密加工的误差建模与补偿技术调研分析

      第一节 数控机床减小热形变的技术分析

          一、数控机床产生热变形的原因

          二、热变形误差预防技术

          三、热变形误差补偿技术

      第二节 误差建模中温度传感器的选择及温度测点布置的优化

          一、热误差建模中的温度传感器选择

          二、温度传感器的布置原则

          三、热误差建模中温度测点的布置优化方法

      第三节 数控机床热误差补偿建模方法

          一、BP神经网络建模方法

          二、RBF神经网络建模方法

          三、PSOBP神经网络混合算法模型

          四、模糊神经网络预测模型建模方法

      第四节 热误差补偿技术

          一、反馈中断法

          二、原点平移法

          三、机床热误差补偿实时系统

  第八章 高精度气、液、温度、振动等工作环境控制技术调研分析

      第一节 恒温箱温度控制技术分析

          一、高精度小型纳米测量恒温箱的结构分析

          二、高精度温度传感器的选择

          三、恒温箱温度控制关键技术分析

      第二节 恒温箱工作台隔振技术

          一、被动隔振技术

          二、主动隔振技术

      第三节 国内外环境控制技术研究状况分析

          一、美国的研究状况

          二、日韩的研究状况

          三、欧洲国家的研究状况

          四、中国的研究状况

          五、环境控制箱研究制造的状况

  第九章 国外重点精密超精密加工研究机构调研分析(排名不分先后)

      第一节 美国重点精密超精密加工研究机构

          一、劳伦斯•利弗莫尔国家实验室(LLNL)

          二、罗切斯特大学光学研究所和光学加工中心(COM)

          三、Moore Nanotechnology System

          四、AMETEK Precitech Inc.

      第二节 英国重点精密超精密加工研究机构

          一、英国国家物理实验室NPL

          二、克兰菲尔德大学精密工程研究所

          三、Zeeko Ltd

          四、Taylor-Hobson

      第三节 德国重点精密超精密加工研究机构

          一、Kugler

          二、KERN Micro- und Feinwerktechnik

          三、Spinner Machine Tool Factory

          四、Satisloh

          五、Indramatboschrexroth

      第四节 荷兰重点精密超精密加工研究机构

          一、VDL Enabling Technologies Group

          二、Hembrug Machine Tools

      第五节 瑞士重点精密超精密加工研究机构

          一、DIXI Machines, Ltd

          二、StarragHeckert-SIP

          三、Mikron Group

      第六节 日本重点精密超精密加工研究机构

          一、Nachi Fujikoshi

          二、FANUC Corporation

          三、Toshiba Machine

          四、Toyoda Machinery

          五、Yasda Precision Tools K.K.

  第十章 国内重点精密超精密加工研究机构调研分析(排名不分先后)

      第一节 国内重点精密超精密加工研究单位

          一、北京机床研究所

              1.北京机床所精密机电有限公司

              2.北京工研精机股份有限公司

              3.北京精密天工滚珠丝杠股份有限公司

              4.北京发那科机电有限公司

              5. 北京发那科数控工程有限公司

          二、中航工业北京航空精密机械研究所

          三、北京兴华机械厂

          四、成都工具研究所有限公司

          五、沈阳机床(集团)有限责任公司

          六、齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司

          七、中科院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所

          八、中科院长春光学精密机械研究所

          九、上海现代先进超精密制造中心有限公司

          十、江苏天恒纳米科技股份有限公司

      第二节 国内重点精密超精密加工研究院校

          一、哈尔滨工业大学

          二、国防科技大学

          三、西安交通大学精密工程研究所

          四、清华大学精仪系制造工程研究所

          五、浙江工业大学超精密加工研究中心

          六、香港理工大学先进光学制造中心

          七、湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心

  第十一章 精密超精密加工技术应用现状调研分析

      第一节 精密超精密加工技术发展的重大意义

      第二节 精密超精密加工技术在国防武器装备领域的应用

      第三节 精密超精密加工技术在航空航天领域的应用

      第四节 精密超精密加工技术在集成电路领域的应用

  第十二章 《国内外精密超精密加工技术发展与应用调研报告》结论

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