机械制造技术 教学课件 作者 庞建跃 1_第6章　精密加工和特种加工.pptx

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1、21453h主编5.5.4　剃齿与磨齿5.6　其他加工方法第6章　精密加工和特种加工第7章　机械制造工艺规程第6章　精密加工和特种加工6.1　精密和超精密加工6.2　特种加工方法6.1　精密和超精密加工6.1.1　精密与超精密加工的范畴机械加工按精度分为一般加工、精密加工与超精密加工。1.一般加工　它是指精度在10μm左右，相当于IT5～IT7级精度，表面粗糙度Ra=0.2～0.8μm的加工方法，如车、铣、刨、磨、镗等。2.精密加工　它是指加工精度为1～0.1μm，表面粗糙度值Ra为0.1～0.01μm的加工技术，如金刚车、高精密磨削、研磨、珩磨、冷挤压加工、电火花加工、超声波加工、激

2、光加工等。6.1　精密和超精密加工3.超精密加工　它是指加工精度高于0.1μm，表面粗糙度值Ra＜0.025μm的加工技术。6.1.2　精密与超精密加工的特点1.加工对象　精密加工和超精密加工都是以精密元件为加工对象，与精密元件密切结合而发展起来的。2.加工环境　精密加工和超精密加工必须具有超稳定的加工环境，因为加工环境的极微小变化都可能影响加工精度。(1)恒温。(2)防振。6.1　精密和超精密加工(3)超净。3.切削性能　精密加工和超精密加工必须能均匀地去除不大于工件加工精度要求的极薄的金属层，这是精密加工和超精密加工的重要特点之一。4.加工设备　精密加工和超精密加工的实施必须依靠高

3、精密加工设备。(1)机床主轴应具有极高的回转精度及很高的刚性和热稳定性。(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。6.1　精密和超精密加工(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。1)利用力学原理的微量进给机构，例如，斜面微动机构、差动丝杠副微动机构、弹性变形微动机构等。2)利用热胀冷缩的热力学原理的精密微动机构。3)利用磁致伸缩原理和电致伸缩原理的精密微位移机构。4)利用机电耦合效应的精密微位移机构。(4)超精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。6.1

4、　精密和超精密加工图6-1　盒式超精密立式车床6.1　精密和超精密加工6.与测量技术配套　精密测量是精密加工和超精密加工的必要条件，有时要采用在线检测、在位检测以及在线补偿等技术，以保证加工精度要求。6.1.3　精密与超精密加工方法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、磨料加工、特种加工和复合加工4类。图6-2　刀具刃口半径对的影响6.1　精密和超精密加工(1)金刚石刀具精密切削机理。(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)

5、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。6.1　精密和超精密加工2.超硬磨料砂轮精密和超精密磨削　超硬磨料砂轮目前主要指金刚石砂轮和立方氮化硼(CBN)砂轮，主要用来加工难加工材料，如各种高硬度、高脆性材料，其中有硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料及石材等。(1)超硬磨料砂轮磨削特点1)可用来加工各种高硬度、高脆性金属和非金属难加工材料。2)磨削能力强，耐磨性好，使用寿命高，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。6.1　精密和超精密加工4)磨削效率高。5)加工综合成本低。(2)超硬磨料砂轮的修整。1)车削法。2)磨削法。3)

6、电加工法。6.1　精密和超精密加工3.新型研磨、抛光方法　近年来，在研磨和抛光方法上出现了很多新方法，如油石研磨、磁性研磨、电解研磨、软质磨粒抛光(弹性发射加工等)、浮动抛光、液中抛光、磁流体抛光、挤压研抛、喷射加工、沙带抛光、超精研抛等。(1)磁性研磨。图6-3　电解修锐法1—工件　2—冷却液　3—超硬磨料砂轮　4—电刷　5—支架6—负电极　7—电解液6.1　精密和超精密加工0.tif6M4.TIF6.1　精密和超精密加工图6-4　磁性研磨原理图(2)软质磨粒抛光。图6-5　弹性发射加工原理图6.1　精密和超精密加工(1)微细加工的概念及特点。(2)微细加工方法。1)预处理。2)涂胶

7、。3)曝光。4)显影与烘片。5)刻蚀。6)剥膜与检查。6.2　特种加工方法6.2.1　特种加工的概念特种加工主要是利用电能、光能、声能、热能和化学能来去除金属和非金属材料的非传统性加工方法。(1)力学加工。(2)电物理加工。(3)电化学加工。(4)激光加工。(5)化学加工。(6)复合加工。6.2.2　特种加工的特点及应用范围6.2　特种加工方法1)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