精密与特种加工论

《精密与特种加工论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、论精密与特种加工特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法它们与传统切削加工的不同特点主要有：①主要不是依靠机械能，而是主要用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）去除工件材料；②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具；③在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件精密与特种加工从加工成形的原理和特点来分类，可以分为去除加工、结合加工、变形加工三大类。精密加工的难点：超微

2、量去除技术是实现超阶级精密加工的关键。这是因为在这种情况下：①工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；②工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；③去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。④当去除厚度在1μm以下时，材料被去除的区域内产生的切应力急剧增大。因为当晶粒的尺寸为数微米时，加工就需在晶粒内进行，即把晶粒当作一个个不连续体进行切削。在晶粒内部，大约1μm左右的间隙内就有一个位错缺陷。精密加工按加工方式不同可以分为切削加工、磨料加工（分固结磨料和游离磨料加工）、特种加工和复合加工四类三、精密加工的实现条件精密加工是一门

3、多学科交叉的综合性高新技术，已从单纯的技术方法发展成精密加工系统工程。该系统主要包括以下几个方面：①精密加工的机理与工艺方法；②精密加工工艺装备；③精密加工工具；④精密加工中的工件材料；⑤精密测量及误差补偿技术；⑥精密加工工作环境、条件等。在精密加工的中，必须综合考虑以上因素。精密加工机床是精密加工最重要、最基本的加工设备。精密加工对精密加工机床的基本要求如下：⑴高精度。包括高的静精度和动精度。主要性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度以及分辨率等。⑵高刚度包括静刚度和动刚度。除本身刚度外，还要考虑接触刚度，及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统工程刚度。⑶高

4、稳定性。在规定的工作环境下和使用过程中能长时间保持精度，具有良好的耐磨性、抗振性等。⑷高自动化。为了保证加工质量的一致性，减少人为因素的影响，采用数控系统实现自动化。主轴部件是保证精密机床加工精度的核心。精密加工对主轴的要求是极高的回转精度，转动平稳，无振动。主轴驱动方式也是影响精密机床主轴回转精度的主要因素之—有⑴柔性联轴器驱动⑵内装式同轴电动机驱动。精密机床的总体布局T形布局、十字形布局、R-θ、布局立式结构布局。为满足精密切削的要求，刀具赢具有如下性能：1极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具具有很高的尺寸耐用度。2刃口能磨得及其锋利，即刃口半径ρ

5、值很小，以实现超薄切削。3刀刃无缺陷，切削时刃形将复制在被加工表面上，从而得到超光滑的镜面4与工件材料的抗粘性好、化学亲和性小、摩擦因数低，以得到极好的加工表面完整性。精密机床常采用平面导轨结构的液体静压导轨和空气静压导轨，滚动导轨也有着广泛的应用。解离现象是金刚石晶体的一个非常重要的特征，它是指晶体收到定向的机械力的作用时，可以沿着平行于某个平面平整的劈开的现象。三、金刚石刀具上的金刚石固定方法机械夹固、用粉末冶金法固定、使用粘结或钎焊固定。影响磨削性能的因素主要是砂轮的磨料、砂轮的粒度和砂轮的结合剂。金刚石刀具主要是对铝、铜及其合金等材料进行精密车削，而对于黑色金

6、属、硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是应用精密和超精密磨料加工。所谓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。超硬磨料砂轮磨削主要是指用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮加工硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料及石材等高硬度、高脆性材料。每次电火花腐蚀的围观过程是电力、热力、磁力、流体动力等综合作用的过程。大致可分为四个阶段：极间介质的击穿形成放电通道；介质热分解、电极材料融化、气体热膨度以及分辨率等。⑵高刚度。胀；蚀除产物的抛出；间隙介质消电离。电火花加工工艺按工具电极的性质、工具电极和工件相对运动的方式

7、不同和用途不同，大致可分为电火花穿孔、电火花线切割加工、电火花磨削和镗磨、电火花展成加工（同步共轭回转加工）、电火花表面强化与刻字。极性效应：这种单纯的由于正、负极性不用而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。电极表面吸附、覆盖、镀覆作用也是产生极性现象的原因。从提高加工生产率和减少工具电极消耗的角度来看，极性效应应愈显著愈好，故在电火花加工过程中必须充分利用。当用交变的脉冲电流加工时，单个脉冲的极性效应便相互抵消，增加了工具的损耗。因此，电火花加工一般都采用单项脉冲电源。要降低工具电极的相对损耗，首先要根据电极对的材料特征性确定最佳脉宽，其次有效利用