精密与超精密加工技术精密加工

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1、精密仪器加工课后习题第一章1•评价加工精度的指标有几种？并作解释。答：加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。尺寸精度:指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。形状精度:指加工后的零件表而的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。相互关系:通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状课差控制在位置公差内，位置谋差又应小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。2•举例说明提高零部

2、件精度的实际意义。答：提高加工零件所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形产生的误差，减少刀具磨损、内应力引起的变形误差，尽可能减小测量误差等均屈于直接减少原始误差。3•切削加工和激光加工的单位工件去除能耗哪个更大？为什么？答：激光加工。激光加工能耗10^6J/mm,而切削加工能耗为riOJ/mm,故激光加工能耗更多。因为激光加工需要将光能转化为热能使零件表而金属气化从而加工零件。而切削加工则将零件表而金屈挤压出来，能耗较少。4•超精密加工设备的性能特征有哪些？答：加工中需要控制设备

3、部件的摩擦、振动和热量，加工设备需要高性能的机械系统构成，而且运动部件要非接触驱动，空气轴承的层流化以及系统恒温。5•分别简述SSS(supersmoothsurface)控制模块和OMR・FF(OptimumMachineresponse—FeedForward)控制模块的作用和特点。答：SSS(supersmoothsurface)控制在较大领域进行形状识别，以实现最优速度控制。SSS控制模块不仅能在任何陡峭或拐角处加工出光滑面，而且可以将加工时间缩短约50%o在数控加工设备上开发出0MR-FF,可以直接从加工的机械

4、部分补偿CNC指令误差，不仅可以加工岀光滑表面，而且可以提高加工的形状精度。第二章1.目前，零部件表面功能特性主要是追求表面粗糙度的改善还是表面结构形状的优化和控制？答：零部件表面功能特性主要是追求表面按结构形状的优化和控制，可以产牛新的功能特性，使得工作系统具有更高的性能，更小的结构尺寸和更低的能量消耗。1.零部件表面微结构形状可分为规则和不规则的，解释各种特点？答：规则结构表面加工困难，但功能特性容易控制，具有较高的附加值。不规则结构表面加工容易，但很难控制固体表面产牛的功能特性。根据微细结构的大小可以使表面具有不同

5、的性能。规则结构表面具有更好的光学性能，湿润性,摩擦性能。3•零部件上加工出微结构功能表面，其意义？答：在零部件的固体表面加工出微米乃至纳米尺度的结构形状空间，可以产牛新的功能特性，使得工作系统具有更高的性能、更能小的结构尺寸和更低的能4.通常，采用切削和磨削加工技术加工的微结构功能表面主要用于产生摩擦性能还是光学性能？釆用离子、电子束加工技术呢?答：切削加工：用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的儿何形状、尺寸和表面质量的加工方法；磨削加工：磨削是指用磨料，磨具切除工

6、件上多余材料的加工方法。磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一。磨削加工，在机械加工隶属于精加工（机械加工分粗加工，精加工，热处理等加工方式），加工量少、精度高。在机械制造行业中应用比较广泛，经热处理淬火的碳素工具钢和渗碳淬火钢零件，在磨削时与磨削方向基木垂直的表面常常出现大量的较规则排列的裂纹一磨削裂纹，它不但影响零件的外观，更重要的还会直接影响零件质量。所以用于产生摩擦性能;离子束加工：离子束加工的原理和电子束加工基本类似，也是在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速聚焦，使之撞击到工件表面。离子束的加工装置主要

7、由包括离子源、真空系统、控制系统和电源等。电子束加工：电子束加工是利用高能量的会聚电子束的热效应或电离效应对材料进行的加工。利用电子束的热效应可以对材料进行表面热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼，或直接使材料升华。电子束曝光则是一种利用电子束辐射效应的加工方法（见电子束与离子束微细加工）。作为加热工具，电子束的特点是功率高和功率密度大，能在瞬间把能量传给工件，电子束的参数和位置可以精确和迅速地调节，能用计算机控制并在无污染的真空中进行加工。根据电子束功率密度和电子束与材料作用时间的不同，可以完成各种不同的加工。第三章1•在切

8、削硬脆性工件时，为了防止加工的工件表面无脆性裂纹等，通常切削深度要控制多少范围？为什么？答：切削硕脆性工件时，切削深度要控制在亚微米级范围及以下，才能发生脆材料的塑性去除加工2.在轴对称非球面的超精密切削加工中通常有两种三周和两轴加工方式，分析各自的特点。答：非球面光学零件是一种非常重要的光学零件，常用的有抛物面镜、