精密和超精密加工技术考试资料

精密和超精密加工技术考试资料当刃口半径为某值时，切下的最小切削厚度min和Fy|Fx的比值和刀具材料的摩擦系数。按加工精度划分一般加工、精密加工、超精密加工（细微加工、超细微加工、光整加工、精整加工）三个阶段机密制造的主要研究领域精密切削、精密磨削和研磨、特种精密加工、细微加工。金刚石车刀地固定方法机械加固，用粉末冶金法固定，使用粘结或钎焊固定金刚石。一次性使用不重磨的精密金刚石刀具，将金刚石钎焊在硬质合金片上。普通磨具中磨料的含量用组织表示，超硬磨具中磨料的含量用浓度表示。超硬磨具中磨料的含量用浓度表示。成形磨削、沟槽磨削、宽接触面平面磨削选用高质量浓度；半精磨精磨选用细粒度，中质量浓度；高精度、低表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削选用细粒度，低质量浓度。常见的制造涂覆磨具的方法有重力落砂法涂敷法、静电植砂法砂轮的修整用量有修整导程、修整深度、修整次数、光修次数磨削用量砂轮速度、工件速度、工件纵向进给量、横向进给量（吃刀量）、横向进给次数、光磨（无火花磨削）常见的砂带修整方法有滚压法对磨法预磨法砂带磨削的除尘液体摩擦轴承根据润滑模的形成原理不同分为液体动压润滑轴承液体静压润滑轴承主轴的驱动方式电动机通过带传动驱动、电动机通过柔性联轴器驱动、采用内装式同轴电动机驱动超精密机床的总体布局1)主轴箱位置固定，刀架装在十字形滑板上2）T形布局3）R－θ布局4）立式结构布局床身和导轨的材料优质耐磨铸铁、花岗岩、人造花岗岩按两导轨面间的摩擦性质分类空气或液体静压导轨、流体动压导轨。按中间滚动体的不同而分为：滚珠导轨、滚柱导轨、滚针导轨及滚动轴承导轨等。滑动导轨分两大类——凸形和凹形数控机床的伺服系统按其功能可分为：进给伺服系统和主轴伺服系统。进给伺服系统通常由伺服驱动装置、伺服电机、机械传动机构及执行部件组成。常见的微量进给装置的应用有实现微量进给；实现超薄切削；在线误差补偿；用于切削加工非轴对称特殊型面固结磨料：将磨料或微粉与结合剂粘合在一起，形成一定的形状并具有一定强度，再采烧结、粘接、涂敷等方法形成砂轮、砂条、油石、砂带等磨具。游离磨料：磨料或微粉不是固结在一起，而是成游离状态。传统方法：研磨和抛光新方法：磁性研磨、弹性发射加工、液体动力抛光、液中研抛、磁流体抛光、挤压研抛、喷射加工等。精密和超精密磨料加工就是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。砂轮修整：对砂轮进行微量切削，使砂轮达到所要求的几何形状精度，并使磨料尖端细微破碎，形成锋利的磨削刃。砂轮修锐：去除磨粒间的结合剂，使磨粒间有一定的容屑空间，并使磨刃突出于结合剂之外，形成切削刃。超精密磨削：超精密磨削的加工精度达到或高于0.1μm，表面粗糙度低于0.025μm，是一种亚微米级的加工方法；闭式砂带磨削：采用无接头或有接头的环形砂带，通过张紧轮撑紧，由电动机通过接触轮带动砂带高速回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及横向进给运动，从而对工件进行磨削。开式砂带磨削采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷带轮带动砂带作极缓慢的移动，砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触，工件回转，砂带头架或工作台纵向及横向进给，从而对工件进行磨削。砂带在磨削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现新砂粒，磨削质量高且稳定，磨削效果好课后习题试述超精密切削时积屑瘤的生成规律和他对切削过程和加工表面粗糙度的影响？答：当切削速度较低时，积屑瘤高度最高，当切削速度大于v＝314m/min时，积屑瘤趋于稳定，高度变化不大。这说明在低速切削时，切削温度比较低，较适于积屑瘤生长，且在低速时积屑瘤高度值比较稳定，在高速不稳定。特别是切黄铜和紫铜，积屑瘤不稳定且比较小。刀具的微观缺陷也将直接影响积屑瘤的高度，完整刃的积屑瘤高度比有微小崩刃的刀刃积屑瘤高度小。进给量很小时，积屑瘤的高度较大。背吃刀量小于25μm时，积屑瘤的高度变化不大，但在大于25μm后，积屑瘤高度将随背吃刀量的增加而增加。积屑瘤对切削力的影响为：当积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力也小。积屑瘤对加工表面粗糙度的影响为：当积屑瘤高度大时，表面粗糙度大，积屑瘤小时加工表面粗糙度亦小。超精密切削对刀具有哪些哟要求？为什么单晶金刚石是被公认为理想的，不能代替的超精密切削的刀具材料为实现超精密切削。刀具应具有如下性能。1)极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量。以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度。2)刃口能磨得极其锋锐，刃口半径值极小，能实现超薄切削厚度。3)刀刃无缺陷，切削时刃形将复印在加工表面上，能得到超光滑的镜面。4)和工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦系数低，能得到极好的加工表面完整性。天然单晶金刚石有着一系列优异的特件。如硬度极高、耐磨性和强度高、导热性能好、和有色金属摩擦系数低，能磨出极锋锐的刀刃等。因此虽然它的价格昂贵，仍被一致公认为理想的、不能代替的超精密切削刀具材料如何根据金刚石微观破损强度来选择金刚石刀具的晶面？当作用应力相同时，(110)面破损的机率最大，（111)面次之，（100)面产生破损的机率最小。即在外力作用下，(110)面最易破损，(111)面次之，(100)面最不易破损。这在设计金刚石刀具，选择前面和后面的晶面时，必须首先给予考虑。根据上面的分析可知，从增加刀刃的微观强度考虑，应选用微观强度最高的(100)晶面作为金刚石刀具的前面和后面。超精密磨削的含义是什么？镜面磨削的含义是什么？超精密磨削是最高加工精度、最低表面粗糙度的砂轮磨削方法。一般是指加工精度达到或者高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra0.025μm，是一种亚微米级的加工方法。镜面磨削一般是指加工表面粗糙度达到Ra0.02-0.01μm，表面光泽如镜的磨削方法试分析超硬微粉砂轮超精密磨削的特点？1由于末了是微粉级的，粒度很细，在超精密磨床上磨削可以同时获得极小的表面粗糙度和很高的几何尺寸和形状精度。2它是一种固结磨料的微量去除加工方法，加工效率高。3由于磨料粒度很细，容屑空间很小，磨削容易堵塞，需要进行在线修整，才能保证磨削的正常进行和加工质量。4磨削要在超精密磨床上进行，机床上应有微进給装置，设备价格高。能代表超精密机床最高水平的是哪几台超精密机床？大型超精密金刚石DTM-3型车床和大型超精密车床LODTM精密加工对微量进给装置的性能要求是什么？1）精微进给和粗进给应分开；2）运动部分必须是低摩擦和高稳定度的；3）末级传动元件必须具有很高的刚度；4）微量进给机构内部联接必须是可靠联接；5）工艺性好，容易制造；6）微量进给机构具有好的动特性；7）微量进给机构应能实现微量进给的自动控制。O精密和超精密的作用提高综合性能和质量、提高稳定性和可靠性、小型化，装配互换性好，易于实现自动装备O用金刚石刀具切削时如何选择切削速度？超精密切削实际速度的选择根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的的动特性选取，及选择振动最小的转速。切削速度的高低对金刚石刀具的磨损很小，刀具的耐用度极高原因？金刚石硬度极高，耐磨性好，热传导系数高，和有色金属间的摩擦系数低，因此切削温度低，在加工有色金属时刀具耐磨度甚高，可用很高的切削速度1000～2000m/min，而刀具的磨损甚小。O试述使用金刚石刀具和普通刀具时选择切削速度的方法？超精密切削要求得到超光滑的加工表面和高的加工精度，这要求刀具有高的尺寸寿命，刀具是否已磨损，将以加工表面质量是否下降超差为依据。金刚石刀具的尺寸寿命甚高，高速切削时刀具磨损亦甚慢，因此超精密切削时，切削速度并不受刀具寿命的制约，这点是和普通的切削规律不同的。超精密切削实际速度的选择根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选择振动最小的转速。积屑瘤对切削力和加工表面粗糙度的影响？对切削力的影响：积屑瘤高时切削力也大，积屑瘤小时切削力也小。与普通切削规律正好相反。加工表面粗糙度的影响：积屑瘤高度大，表面粗糙度大。积屑瘤小时加工表面粗糙度亦小。O为什么金刚石刀具进行超精密切削时积屑瘤高时切削力也大，积屑瘤小时切削力也小。与普通切削规律正好相反？普通切削时积屑瘤可增加刀具的实际前角，故积屑瘤增大可使切削力下降。超精密切削的切削层极薄，实际切削是由积屑瘤半径R起作用，这将导致切削力明显增加;积屑瘤存在时，他代替金刚石切削刃进行切削，积屑瘤和切削间的摩擦及积屑瘤和已加工表面之间的摩擦都很严重，摩擦力很大，大大超过金刚石和这些材料之间的摩擦力，这导致切削力增加；积屑瘤呈鼻形并自切削刃前伸出，这导致实际切削厚度超过名义值。超精密切削的切削厚原本就很小，增加切削厚度将使切削力明显增加。O为什么金刚石刀具进行超精密切削时积屑瘤高时切削力增大？超精密切削的积屑瘤呈鼻形，代替切削刃进行切削，积屑瘤和一加工表面剧烈摩擦，使表面粗糙度增大，积屑瘤高度增加，R值增大这井导致切屑力增加。刃口锋锐度对加工表面粗糙度的影响？刃口锋锐度对加工表面有一定的影响，相同条件下（背吃刀量、进给量），更锋锐的刀具切出的表面粗糙度更小；速度的影响不是很大。刀刃锋锐度对切削变形和切削力的影响刀刃锋锐度不同，切削力明显不同。刃口半径增大，切削力增大，即切削变形大。背吃刀量很小时，切削力显著增大。对加工表面冷硬的影响1）刃口半径不同，加工表面变质层的冷硬和显微硬度有很大区别；2）刃口半径越小，加工表面变质层的冷硬度越小。对加工表面组织位错的影响刃口半径越小，位错密度越小，切削变形越小，表面质量越高。刀刃锋锐度对加工表面残留应力的影响1）刃口半径越小，残留应力越低；2）背吃刀量越小，残留应力越小，但当背吃刀量减小到临界值时，背吃刀量减小，残留应力增大。O试述金刚石刀具精密切削时刃口圆弧半径对表面质量的影响在刀具刃口半径足够小时，超精密切削范围内，背吃到量变化对加工表面粗糙度影响很小。背吃到量减少，表面残留应力也减少，但超过某临界值时，背吃刀量减少反而是加工表面残留应力增加。金刚石刀具的固定方法机械夹固、粉末冶金法固定、粘结或钎焊固定O为什么金刚石刀具的前角后角通常比较小？由于金刚石的脆性，在保证获得较小的加工表面粗糙度前提下，为增加切削刃的强度，应采用较大的刀具锲角，故刀具的前脚和后角应取得较小。粗研效率有关的因素研磨速度和压力、使用的金刚石微粉的粒度提高研磨效率找到所磨晶面的好磨方向线速度高加大研磨压力（9～12N粗粒度的微粉（初期）细粒度的微粉（后期）精密磨削机理微刃的微切削作用微刃的等高切削作用微刃的滑挤、摩擦、抛光作用精密磨削砂轮选择精密磨削使所用砂轮的选择以易产生和保持微刃及其等高性为原则。磨削钢件及铸铁件时，采用刚玉磨料较好，单晶刚玉最好，白刚玉、铬刚玉应用最普遍。砂轮的粒度可选择粗粒度和细粒度两类。结合剂选择树脂较好，加入石墨填料加强摩擦抛光作用。精密磨削时砂轮的修整修整方法：单粒金刚石修整、金刚石粉末烧结型修整器修整、金刚石超声波修整砂轮修整是精密磨削的关键，有单粒金刚石修整金刚石粉末烧结型修整器修整和金刚石超声波修整等。砂轮的修整用量有修整导程、修整深度、修整次数和光修次数。修整导程（纵向进给量）为10～15mm/min，修整深度为2.5μm/单行程，精修次数2～3次，光修次数1次单行程。位置看书P53O精密磨床应满足的要求？精密磨削要在精密磨床上进行。精密磨床应满足的要求：1、高几何精度：主要有砂轮主轴回转精度和导轨平直度，以保证工件的几何形状精度要求，主轴轴承一般采用动压和动静压组合轴承。2、低速进给运动的稳定性：要求无爬行和冲击现象，能平稳工作。特殊设计液压系统，采取排除空气、低流量节流阀、工作台导轨压力润滑。3、减少振动1）电动机的转子应进行动平衡，电动机与砂轮架之间进行隔振2）砂轮要进行动平衡；3）精密磨床最好安装在防振地基上O超硬磨料砂轮磨削特点1）可用来加工各种高硬度、高脆性金属材料和非金属材料，如硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体、石材等。立方氮化硼砂轮磨削时，热稳定性好，化学惰性强，不易与铁素元素产生亲和作用和化学反应，加工黑色金属时，有较高的耐磨性。2）磨削能力强，耐磨性好，耐