精密與超精密.doc

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1、試述使用金剛石刀具和普通刀具時(shí)選擇切削速度的方法：切削速度向來是影響刀具耐用度最主要的因素，但是切削速度的高低對金剛石刀具的磨損大小影響甚微，刀具的耐用度極高。原因是：金剛石的硬度極高，耐磨性好，熱傳導(dǎo)系數(shù)高，和有色金屬間的摩擦系數(shù)低，因此切削溫度低，在加工有色金屬時(shí)刀具耐磨度甚高，可用很高的切削速度1000～2000m/min，而刀具的磨損甚小。超精密切削實(shí)際速度的選擇根據(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，即選擇振動(dòng)最小的轉(zhuǎn)速什么是解理現(xiàn)象，金剛石為什么沿著（111）晶面解理？解理現(xiàn)象是某些晶體特有的現(xiàn)象，晶體受到定向的機(jī)械力作用時(shí)，沿平行于某個(gè)平面平整的

2、劈開的現(xiàn)象。（111）面的寬的面間距（0.154nm）是金剛石晶體中所有晶面間距中的最大的一個(gè)，并且其中的連接共價(jià)鍵數(shù)最少，只需擊破一個(gè)價(jià)鍵就可使其劈開。金剛石的解理現(xiàn)象即沿解理面（111）平整的劈開兩半，且金剛石的破碎和磨損都和解理現(xiàn)象直接有關(guān)。高磨削率方向稱為“好磨方向”，低磨削率方向稱為“難磨方向”。金剛石刀具為什么選擇（100）晶面作為前刀面和后刀面？應(yīng)考慮因素：刀具耐磨性好；刀刃微觀強(qiáng)度高，不易產(chǎn)生微觀崩刃；刀具和被加工材料間摩擦系數(shù)低，使切削變形小，加工表面質(zhì)量高；制造研磨容易。（111）不適合作前后面。推薦采用（100）晶面作金剛石刀具的前后面，理由如下：1)

3、（100）晶面的耐磨性高于（110）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)。精密和超精密磨料加工：金剛石刀具主要是對鋁、銅及其合金等材料進(jìn)行超精密切削，而對于黑色金屬、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。所謂精密和超精密磨料加工，就是利用細(xì)粒度的磨粒和微粉對黑色金屬、硬脆材料等進(jìn)行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。精密磨削要在精密磨床上進(jìn)行，試述精密磨床應(yīng)滿足的要求？1、高幾何精度：主要有砂輪主軸

4、回轉(zhuǎn)精度和導(dǎo)軌平直度，以保證工件的幾何形狀精度要求，主軸軸承一般采用動(dòng)壓和動(dòng)靜壓組合軸承。2、低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性：要求無爬行和沖擊現(xiàn)象，能平穩(wěn)工作。特殊設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，采取排除空氣、低流量節(jié)流閥、工作臺(tái)導(dǎo)軌壓力潤滑。3、減少振動(dòng)1）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡，電動(dòng)機(jī)與砂輪架之間進(jìn)行隔振；2）砂輪要進(jìn)行動(dòng)平衡；3）精密磨床最好安裝在防振地基上。試述超硬砂輪磨削的特點(diǎn)：1）可用來加工各種高硬度、高脆性金屬材料和非金屬材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體、石材等。立方氮化硼砂輪磨削時(shí)，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性強(qiáng)，不易與鐵素元素產(chǎn)生親和作用和化學(xué)反應(yīng)，加工黑色金屬時(shí)，有較高的耐磨性。2）

5、磨削能力強(qiáng)，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化。）磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì)量好，無燒傷、裂紋和組織變化。4）磨削效率高。5）綜合成本低。超硬磨料砂輪修整。1、車削法：用單點(diǎn)、聚晶金剛石筆，修整片等車削金剛石砂輪達(dá)到修整目的。2、磨削法：用普通磨料砂輪或砂塊與超硬磨料砂輪對磨進(jìn)行修整，普通磨料磨粒被破碎，切削超硬磨料砂輪上的樹脂、陶瓷、金屬結(jié)合劑，致使超硬磨粒就會(huì)脫落。目前最為廣泛采用的修整法。3、滾壓擠軋法：用碳化硅、剛玉、硬質(zhì)合金或鋼鐵等制成修整輪，與超硬磨料砂輪在一定壓力下進(jìn)行自由對滾，使結(jié)合劑破裂形成容屑空間，并使超硬磨粒表面崩碎形成微刃。加

6、入碳化硅、剛玉等游離磨料，依靠游離磨料擠軋作用進(jìn)行修銳。4、電火花修整法：電火花放電加工，適用于各種金屬結(jié)合劑砂輪。若在結(jié)合劑中加入石墨粉，可用于樹脂、陶瓷結(jié)合劑砂輪。既可整形，又可修銳。5、超聲波振動(dòng)修整法：用受激振動(dòng)的簧片或超聲波振動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)的幅板作為修整器，并在砂輪和修整器間放入游離磨料撞擊砂輪的結(jié)合劑，使超硬磨粒突出結(jié)合劑。試述超精密磨削對磨床的要求1）要求磨床的精度較高，砂輪主軸回轉(zhuǎn)精度其徑向跳動(dòng)應(yīng)<0.01mm，端面圓跳動(dòng)<0.005mm。2）比普通磨床剛度提高50％左右。3）進(jìn)給系統(tǒng)精度高、進(jìn)給速度均勻準(zhǔn)確，縱向進(jìn)給速度最小可達(dá)0.3m/min，橫向進(jìn)給最小可達(dá)

7、0.001～0.002mm/單行程。4）各運(yùn)動(dòng)件和主軸回轉(zhuǎn)部分、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌部分有可靠的密封。5）有比較完善的磨削液處理系統(tǒng)。6）采取相應(yīng)的防振、隔振措施。什么是超精密磨削？具有什么特點(diǎn)？超精密磨削的加工精度達(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0.02～0.01μm，屬于精密和超精密磨削范疇。特點(diǎn)：1）超精密磨床是超精密磨削的關(guān)鍵2）超精密磨削是一種超微量去除加工3）超精密磨削是一個(gè)高精度、