精密和超精密加工

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1、精密和超精密加工目前包含三個(gè)領(lǐng)域1超精密切削2精密和超精密磨削研磨。3精密特種加工精密加工加工精度在0.1-1um，加工表面粗糙度Ra在0.02-0.1um之間的加工方法超精密加工加工精度高于0.1um，加工表面粗糙度Ra小于0.1um的加工方法超精密切削的切削速度選擇根據(jù)所使用的超精密機(jī)床的動(dòng)特性和切削系統(tǒng)的動(dòng)特性選取，即選擇震動(dòng)最小的轉(zhuǎn)速超精密切削是使用精密的單晶天然金剛石刀具加工有色金屬和非金屬，可以直接加工出超光滑的加工表面(粗糙度Ra0.02～0.005μm，加工精度<0.01μm)。用于加工：陀螺儀、激光反射鏡

2、、天文望遠(yuǎn)鏡的反射鏡、紅外反射鏡和紅外透鏡、雷達(dá)的波導(dǎo)管內(nèi)腔、計(jì)算機(jī)磁盤、激光打印機(jī)的多面棱鏡、錄像機(jī)的磁頭、復(fù)印機(jī)的硒鼓、菲尼爾透鏡等。天然金剛石刀具用于超精密切削，主要用于加工鋁合金、無(wú)氧銅、黃銅、非電解鎳等有色金屬和某些非金屬材料。金剛石刀具主要是對(duì)鋁、銅及其合金等材料進(jìn)行超精密切削，而對(duì)于黑色金屬、硬脆材料的精密與超精密加工，則主要是應(yīng)用精密和超精密磨料加工。超精密切削時(shí)切削參數(shù)對(duì)積屑瘤生成的影響1切削速度（速度越大積屑瘤越?。?進(jìn)給量f和被吃刀量ap。使用切削液減小積屑瘤，減小表面粗糙度積屑瘤對(duì)加工表面粗糙度的影

3、響加工表面粗糙度是直接和積屑瘤的高度有關(guān)，即積屑瘤高度大，表面粗糙度大積屑瘤小時(shí)加工表面粗糙度亦小。切削參數(shù)變化對(duì)加工表面質(zhì)量的影響1切削速度(其變化影響切削變形、加工表面粗糙度和變質(zhì)層)2進(jìn)給量和修光刃（影響加工表面粗糙度）3切削刃形狀（影響加工表面粗糙度）4背吃刀量變化（影響加工表面粗糙度、加工表面殘余應(yīng)力）切削刃鋒銳度對(duì)加工表面粗糙度，切削變形，切削力，切削表面層的冷硬和組織錯(cuò)位，加工表面殘余應(yīng)力有影響。最小切削厚度納米級(jí)。切削刃純圓半徑R和最小切削厚度的關(guān)系當(dāng)切削刃純圓半徑R為某值時(shí)，能切下的最小切削厚度H和臨界點(diǎn)

4、處的Fp與Ff的比值有關(guān)，并和刀具材料間的摩擦因數(shù)有關(guān)。超精密切削對(duì)刀具的要求1）極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量。2）刃口能磨得極其鋒銳，刃口半徑值極小，能實(shí)現(xiàn)超薄切削厚度。3）刀刃無(wú)缺陷，切削時(shí)刃形將復(fù)制在被加工表面上，從而得到超光滑的鏡面。4）與工件材料的抗粘性好、化學(xué)親和性小、摩擦系數(shù)低，以得到極好的加工表面完整性。金剛石屬于六方晶系，主要有三個(gè)主要的晶面（100）、（111）、（110）金剛石刀具前后面晶面的選擇推薦采用（100）晶面作金剛石刀具的前后面，理由如下：1)（100）晶面的耐磨性高于（110）

5、晶面；2)（100）晶面的微觀破損強(qiáng)度高于（110）晶面，（100）晶面受載荷時(shí)的破損機(jī)率比（110）晶面低很多；3)（100）晶面和有色金屬之間的摩擦系數(shù)要低于（110）晶面的摩擦系數(shù)。。金剛石刀具的固定方法：對(duì)金剛石車刀，常把金剛石固定在小刀頭上，小刀頭用螺釘或壓板固定在車刀刀桿上，或?qū)⒔饎偸苯庸潭ㄔ谲嚨兜稐U上。在小刀頭上的固定方法有：機(jī)械夾固，粉末冶金法固定，粘結(jié)或釬焊固定。一次性使用不重磨的精密金剛石刀具，將金剛石釬焊在硬質(zhì)合金片上，再用螺釘夾固在車刀桿上。金剛石刀具的磨損：主要屬于機(jī)械磨損，本質(zhì)是微觀解理的積累

6、；金剛石晶體的破損機(jī)理：主要產(chǎn)生于（111）晶面的解理。當(dāng)垂直于（111）面的拉力超過(guò)某特定值時(shí)，兩相鄰的（111）面分離，產(chǎn)生解理劈開(kāi)。刀刃處的解理破損是磨損和破損的主要形式，所以刀刃的微觀強(qiáng)度是刀具設(shè)計(jì)選擇晶面的主要依據(jù)。當(dāng)作用力相同時(shí)，（110）面破損的機(jī)率最大，（100）面破損機(jī)率最小。高磨削率方向稱為“好磨方向”，低磨削率方向稱為“難磨方向”。金剛石晶體的定向：人工目測(cè)定向，X射線定向，激光定向。精密超精密磨料加工利用細(xì)粒度的磨粒和微粉對(duì)黑色金屬、硬脆材料等進(jìn)行加工，得到高加工精度和小表面-1-粗糙度值。（分為固

7、結(jié)磨料和游離磨料兩大加工方式）固結(jié)磨料加工將磨粒或微粉與結(jié)合劑合在一起，形成一定的形狀并具有一定強(qiáng)度，再采用燒結(jié)、粘接、涂敷等方法形成砂輪、砂條、油石、砂帶等磨具，利用其加工的方法。游離磨料加工在加工時(shí)，磨?；蛭⒎鄄皇枪探Y(jié)在一起，而是成游離狀態(tài)，其傳統(tǒng)加工方法是研磨和拋光，今年來(lái)，在這些傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了許多新的游離磨料加工方法，如磁性研磨、彈性發(fā)射加工、液體動(dòng)力拋光、液中研拋、磁流體拋光、擠壓研磨、噴射加工等。精密磨削機(jī)理：微刃的微切削作用，微刃的等高切削作用，微刃的滑擠、摩擦、拋光作用超硬磨料砂輪修整：整形，修銳

8、，車削法，磨削法，軟鋼磨削整形法，滾壓擠軋法，噴射法，電加工法，電解修整法，電火花修整法，超聲波振動(dòng)修整法。超精密磨削：加工精度達(dá)到或高于0.1μm，表面粗糙度低于0.025μm，是一種亞微米級(jí)的加工方法；對(duì)于鋼、鐵材料和陶瓷、玻璃等硬脆材料是一種重要的加工方法。鏡面磨削加工表面粗糙度達(dá)到0.02～0.