精密与特种加工大作业

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1、大连理工大学研究生试卷系别：机械工程学院课程名称：精密与特种加工学号:姓名:考试时间：13年11月15日实得分数题号标准分数1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.总分授课教师康仁科金洙吉1.目前精密和超精密加工的精度范围分别为多少？目前，在工业发达国家中，一般工厂能稳定掌握的加工精度是lpmo与此对应，通常将加工精度在0.1〜1呵，加工表面粗糙度Ra在0.02〜0.1pm之间的加工方法成为精密加工，而将加工精度高于0.1pm、加工表面粗糙度Ra小于0.01pm的加工方法称为超精密加工。2.超精密切削对

2、刀具有什么要求？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）切削刃钝圆能磨得及其锋锐，切削刃钝圆半径G值极小，能实现超薄切削厚度;切削刃粗糙度极小。3）切削刃无缺陷，切削时刃形复印在加工表面上能得到超光滑的表面。4）和工件材料的抗粘结性能好、化学亲和性小、摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。天然单晶金刚石的特性很好地符合上述四项要求，被一致公认为理想的无法代替的超精密切削用刀具材料。除此之外述有人造聚品金刚石（用于有色金屈精密切削）、人造单晶金刚石（可用于超

3、精密切削）、立方氮化硼（用于加工黑色金展）等适用材料。3・超精密磨削主要用于加工哪些材料？为什么超精密磨削一般多采用金刚石砂轮？超精密磨削主要用于加工黑色金属如钢铁，以及高硬度、高脆性的难加工材料，如硕质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料等。超精密磨削的切削厚度极小，磨削深度可能小于晶粒的大小，加工过程需要破坏晶粒，因此磨削力一定要超过品体内部非常大的原子、分子结合力，使磨粒上所承受的剪切应力急速增加，而且使磨粒切削刃处受到高温高压作用。普通磨料在这种高温高压高剪应力的作用下会很快破损崩裂，以随机方式形成新切削刃，使加工表面达不到高精度低粗糙度的

4、要求，因此应采用超硬磨料砂轮。由于金刚石磨料具有高硬度、抗压强度和耐磨性的特性，金刚石砂轮寿命较长；而且金刚石磨料易于产生比其他磨料更为锋锐的切削刃，使得金刚石砂轮在磨削加工中广泛用丁•磨削难加工的非金属硬脆材料和低铁含量金屈材料。4.固结磨料加工与游离磨料加工相比有什么特点?固结磨料加工是指将磨粒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，再采用烧结、粘接、涂敷等方法形成的磨具进行加工。具有如下特点:1）可用于加工各种高硬度、高脆性金展材料和汕金展材料。2）磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸实现加工自动化。3）磨

5、削力小，磨削温度低，表面质量好。4）加工成本低，加工效率高，综合成本低。游离磨料加工是指在加工时磨粒或微粉不是固结在一起而是呈游离状态，传统加工方法为研磨和抛光，可用于各种材料的超精密加工。研磨加工的主要特点有：微量切削：由于工件与研具之间有众多磨粒分布，单个磨粒受载荷很小，控制适当的加工载荷即可得到小于1屮"的切削深度。按进化原理成形:当研具与工件接触时能自动选择局部凸出处进行加工，使研具与工件相互修整逐步提高精度，与机床运动精度儿乎无关，在合适条件下可以超过机床本身的精度。多向多刃切削：由于磨粒形状和分布的随机性，磨粒在工件上滑动或滚动

6、时可实现多方向多刃切削。抛光加工的主要特点有：以磨粒的微小塑性切削为主体，在材料切除过程中由于局部高温高压而产生的工件与磨粒，加工液与抛光盘之间的化学作用，以及抛光液、磨粒及抛光盘的力学作用，使工件表面生成物不断被去除使表面平滑，达到很好的表面质量。游离磨料磨削不切除或切除极薄的材料层，用以降低材料表面的粗糙度，改善面型精度或强化加工表面，多用于最终加工工序。I古I结磨料磨削去除量较大，刀具具有I古1定形状，便于成形，既可以用于粗磨，也可以用于最终工序的精磨。4.简述精密磨削获得高精度和低粗糙度表面的机理。精密磨削主要是靠砂轮的精细修整，使

7、磨粒具有微刃性（微切削作用，形成小粗糙度表面），等高性（等高切削作用，使表面残留高度极小），以及微刃的滑挤、摩擦、抛光作用，加上无火花磨削阶段的作用，最终获得高精度和低粗糙度的表面。6・超精密加工中为什么需要采用微量进给装置？常用的微量进给装置有哪些类型？在超精密机床和超精密加工中，为使机床微位移的分辨力进一步提高，进行机床和加工误差的在线补偿，以提高工件的形状精度，或进行默写特殊的非对称表面的加工，都需要采用微量进给装置。常用的微量进给装置有：机械传动或液压传动式、弹性变形式、热变形式、流体膜变形式、磁致仲缩式、电致仲缩式。7.简述对超精

8、密切削刀具刀刃锋锐度和粗糙度的理解，分析其对超精密切削过程影响。（1）超精密切削刀具刀刃锋锐度的评定与测量金刚石刀具刃口锋锐度是影响超精密加工质量的重要因素，常采用的方法为圆评定