机械制造技术 教学课件 作者 马国亮主编 2 第五章.ppt

《机械制造技术 教学课件 作者 马国亮主编 2 第五章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机械制造技术第五章精密、超精密加工与特种加工第一节精密及超精密加工第二节特种加工5.1常用的精密与超精密加工方法有哪些？各有何特点？5.2何为精密磨削？何为超精密磨削？其磨削用量如何确定？5.3超精密磨削一般采用哪种磨料制造的砂轮？为什么？5.4简述精密磨削机理。5.5简述特种加工的含义和生产中常用的特种加工方法、特点及应用情况。5.6阐述激光加工原理。5.7简述电火花加工的基本原理及其分类。5.8水射流加工的特点是什么？5.9阐述电子束加工原理。第一节精密及超精密加工一、精密及超精密加工范畴精密及超精密加工主要是根据加工精度和表

2、面质量两项指标来划分的。精密加工是指在一定的发展时期，加工精度和表面质量达到较高程度的加工工艺；超精密加工是指加工精度和表面质量达到最高程度的精密加工工艺。这种划分是相对的，因为随着生产技术的不断发展，其划分界限也将逐渐向超精密加工方向推移。(1)一般加工一般加工是指加工精度在10μm左右、公差等级为IT6~IT5、表面粗糙度Ra值为0.8~0.2μm的加工方法，如车、铣、刨、磨、铰等工艺方法。(2)精密加工精密加工是指加工精度在1~0.1μm、公差等级在IT5以上、表面粗糙度Ra值为0.1~0.01μm的加工方法，如精密车削、精

3、密磨削、研磨、珩磨、抛光等。第一节精密及超精密加工(3)超精密加工超精密加工是指加工精度高于0.1μm、表面粗糙度Ra值小于0.025μm(或称为亚微米级加工)的加工方法，如金刚石精密切削、超精密磨料加工等。二、精密及超精密加工的特点1.加工对象2.加工环境3.切削性能4.加工设备1)机床主轴应具有极高的回转精度及很高的刚性和稳定性。2)机床的进给系统应能提供超精确的匀速直线运动，保证在超低速条件下进给均匀，不发生爬行。第一节精密及超精密加工3)为了在超精密加工时实现微量进给，超精密机床必须配备位移精度极高的微量进给机构。4)超精

4、密加工机床广泛采用了微机控制系统、自适应控制系统，避免了手工操作引起的随机误差。5)超精密加工机床灵敏的误差补偿系统也是必不可少的。5.工件材料6.与测量技术配套三、常用精密与超精密加工方法第一节精密及超精密加工根据加工方法的机理和特点，精密和超精密加工方法可以分为刀具切削加工（用金刚石刀具对工件进行超精密的微细切削）、磨料加工（精密、超精密磨削、珩磨、研磨和抛光）、特种加工（激光加工、微波加工、等离子体加工、超声波加工、光刻等）和复合加工四类。由于精密和超精密加工方法很多，现选择几种主要的方法进行介绍。(一)金刚石刀具的超精密切

5、削1.切削机理图5-1刀具刃口圆角半径对的影响a)<b)>第一节精密及超精密加工2.影响金刚石刀具精密切削的因素1)金刚石刀具材料的材质、几何角度设计、晶面选择、刃磨质量及对刀。2)金刚石刀具精密切削机床的精度、刚度、稳定性、抗振性和数控功能。3)被加工材料的均匀性和微观缺陷。4)工件的定位和夹紧。5)工作环境。3.金刚石超精密切削的应用(二)超硬磨料砂轮精密及超精密磨削加工1.磨削机理第一节精密及超精密加工图5-2砂轮的微刃等高性2.超硬磨料砂轮精密及超精密磨削特点1)可用来加工各种高硬度、高脆性金属和非金属难加工材

6、料。2)磨削能力强，耐磨性好，刀具寿命高，易于控制加工尺寸及实现加工自动化。3)磨削力小，磨削温度低，加工表面质量好。第一节精密及超精密加工4)磨削效率高。5)加工综合成本低。3.超硬磨料砂轮的修整(1)车削法用单点、聚晶金刚石笔修整，修整精度和效率较高，但砂轮切削能力低。(2)磨削法用碳化硅砂轮修整，修整质量和效果较好，是目前最广泛采用的方法，但碳化硅砂轮磨损很快。图5-3电解修锐法1—工件2—切削液3—超硬磨料砂轮4—电刷5—支架6—负电极7一电解液第一节精密及超精密加工(3)电加工法有电解修锐法、电火花修整法等，只适用于金属

7、(或导电)结合剂砂轮，修整效果较好。4.精密及超精密磨削的应用第二节特种加工(1)电物理加工电物理加工是指利用电能转化为热能、机械能和光能等进行加工，如电火花成形加工、电火花线切割加工、电子束加工、离子束加工等。(2)声能加工声能加工是指应用声能来进行加工，如超声波加工。(3)电化学加工电化学加工是指利用电能转化为化学能进行加工，如电解加工、电镀、刷镀、镀膜和电铸加工等。(4)激光加工激光加工是指利用激光光能转化为热能进行加工。(5)化学加工化学加工是指利用化学能或光能转换为化学能进行加工，如化学铣削和化学刻蚀(即光刻加工)等。(

8、6)复合加工将机械加工和特种加工叠加在一起就形成复合加工，如电解磨削、超声电解磨削、喷射加工、水射流加工等。第二节特种加工1)进行特种加工时，工件和工具之间无明显的切削力，只有微小的作用力，在机理上与传统加工方法有很大不同。2)特种加工的内容包括去