课题第八课先进制造工艺技术（三）
课时2课时（90min）
知识技能目标：
（1）掌握超精密加工技术的基本概念、材料、设备及环境
（2）掌握超精密磨削加工的关键技术
（3）掌握几种典型的超精密研磨和抛光方法
教学目标
（4）了解超精密加工的发展趋势
素质目标：
培养作为一名机械专业技术人员必须具备的刻苦专研和锲而不舍的学习精神，严谨的科学态度和积极向上的价值
观，为未来的专业深造和工作奠定坚实的基础
教学重点：超精密加工技术的基本概念、材料、设备及环境，超精密磨削加工的关键技术，几种典型的超精密研磨
教学重难点和抛光方法
教学难点：超精密加工的在线监测及误差补偿
教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程主要教学内容及步骤
【教师】使用文旌课堂APP进行签到
考勤
【学生】按照老师要求签到
【教师】讲一些先进制造技术的案例
新课预热
【学生】聆听、记录、理解
【教师】提出以下问题：
问题导入
你知道什么是超精密加工吗？
【学生】聆听、思考、举手回答
传授新知
【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解超精密加工技术的基本概念、材料、设备及环境，超精密磨削加
工的关键技术，典型的超精密研磨和抛光方法，超精密加工的在线监测及误差补偿，以及超精密加工的发展趋势等
知识
3.3超精密加工技术
3.3.1超精密加工技术概述
【教师】利用多媒体展示“不同时期加工精度的发展曲线”图片，并进行讲解
超精密加工是现代技术竞争的重要支撑技术，是现代高科技产业和科学技术的发展基础，是现代制造科学的发展
方向，它已成为全球市场竞争取胜的关键技术。
超精密加工技术是以不改变工件材料物理特性为前提，以获得极限的形状精度、尺寸精度、表面粗糙度、表面完
整性（无或极少的表面损伤）为目标的加工技术。超精密加工只是一个相对的概念，其界限会随着时间的推移而变化，
3.3.2超精密加工材料
超精密加工应选用适当的加工材料才能保证加工质量。用于超精密加工的材料，在化学成分、物理和力学性能等
方面均有严格要求。首先，该材料应当质地均匀，成分准确，性能稳定、一致，无外部和内部微观缺陷。其次，在化
学成分方面，其误差应当达到10-3～10-2数量级，并且应控制其杂质含量或不含杂质；在物理和力学性能方面，其抗
拉强度、硬度、伸长率、弹性模量、热导率、膨胀系数等，其误差应达到10-6～10-5数量级。
此外，在冶炼、铸造、轧辗、热处理等工艺过程中还需要严格控制温度，熔渣过滤，晶粒大小、均匀性及方向性
等对材料在物理、化学、力学等性能方面的影响。例如，高密度硬磁盘的片基使用专门的铝合金材料，在冶炼过程中，
采用特殊的熔渣过滤装置，可防止表面生成氧化层；在轧制过程中，采用两个方向交替滚轧，可防止晶粒产生纤维状
态，影响物理性能的均匀性。
3.3.3超精密加工设备及环境
1．超精密加工设备
超精密加工的设备应满足高精度、高刚度、高加工稳定性和高度自动化等要求。
?高精度：包括较高的静精度和动精度，主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等，
如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等。
?高刚度：包括较高的静刚度和动刚度，除其本身刚度外，还应包括接触刚度，以及由工