精细和超精细加工.docx

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1、精细和超精细加工1、精细和超精细加工的三大领域：超精细切削、精细和超精细磨削研磨、精细特种加工。2、金刚石刀具进行超精细切削时，合适加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。3、最硬的刀具是天然单晶金刚石刀具。金刚石刀具的的寿命用切削路程的长度计算。4、超精细切削实际能到达的最小切削厚度和金刚石刀具的锋锐度、使用的超精细机床的性能状态、切削时的环境条件等直接相关。5、影响超精细切削极限最小切削厚度最大的参数是切削刃钝圆半径rn。6、金刚石晶体有3个主要晶面，即100、110、111，100晶面的摩擦因数曲线有4个波峰和波谷，110晶面有2个波峰和波谷，111晶面有3个波峰和

2、波谷。以摩擦因数低的波谷比拟，100晶面的摩擦因数最低，111晶面次之，110晶面最高。比拟同一晶面的摩擦因数值变化，100晶面的摩擦因数差异最大，110次之，111晶面最小。7、实际金刚石晶体的111晶面的硬度和耐磨性最高。推荐金刚石刀具的前面应选100晶面。8、110晶面的磨削率最高，最容易磨；100晶面的磨削率次之，111晶面磨削率最低，最不容易磨。9、金刚石的3个主要晶面磨削研磨方向不同时，磨削率相差很大。如今习惯上把高磨削率方向称为“好磨方向，把低磨削率方向称为“难磨方向。10、金刚石磨损本质是微观解离的积累；破损主要产生于111晶面的解离。11、金刚石晶体定向方法：人工目测定向、X

3、射线晶体定向、激光晶体定向。其中激光晶体定向最常用。12、金刚石的固定方法有：机械夹固、用粉末冶金法固定、使用粘结或钎焊固定。13、精细磨削机理包括：微刃的微切削作用，微刃的等高切削作用，微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。14、超硬磨料砂轮修整的方法有：车削法、磨削法、滚压挤轧法、喷射法、电加工法、超声波振动修整法。电解在线修锐法ELIDelectrolyticinprocessdressing，原理是利用电化学腐蚀作用蚀出金属结合剂。.15、砂带磨削的方式包括闭式砂带磨削和开式砂带磨削，又称为“弹性磨削、“冷态磨削、“高效磨削、“廉价磨削、“万能磨削。16、超精细机床主轴的驱动方式主要有：电动机通

4、过带传动驱动机床主轴、电动机通过柔性联轴器驱动机床主轴、采用内装式同轴电动机驱动机床主轴。17、今年生产的中小超精细机床多采用T形机床总体布局。18、保证零件加工精度的途径：1靠所用的机床来保证，即机床的精度要高于工件所要求的精度，这是“蜕化原则，也称之为“母性原则。2在精度比工件要求较低的机床上，利用误差补偿技术，提高加工精度，使加工精度比机床原有精度高，这是“进化原则，也称之为“创造性原则。19、提高现有设备加工精度的途径：误差的隔离和消除和误差的补偿。20、加工精度的检测分为：离线检测、在位检测和在线检测。21、误差补偿的形式或方法包括：误差的修正、校正、抵消、均匀化、钝化、分离等。22

5、、误差补偿系统的组成：误差信号的检测、误差信号的处理、误差信号的建模、补偿控制和补偿执行机构。23、微位移技术的应用：微进给、误差补偿、精细调整、微吃刀。24、精细研磨和抛光加工的主要工艺因素包括加工设备、研具、磨粒、加工液、工艺参数和加工环境等。25、微细加工分为分离加工、结合加工和变形加工。26、三束加工：电子束、粒子束、激光束。电子束靠热效应，离子束靠力效应，激光束靠热效应。27、精细和超精细加工的外部支撑环境有空气环境、热环境、振动环境、声环境、光环境和电场、电磁环境。28、微量进给装置有6种类型：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、磁致伸缩式、电致伸缩式。名词解

6、释1、解离现象：解离现象是某些晶体特有的现象，晶体遭到定向的机械力作用时，能够沿平行于某个平面平整地劈开的现象，成为解离现象。2、磨削率：磨削率是指单位载荷和单位线速度下的磨削体积um3/N.m.s-1.3、固结磨料加工：将磨粒或微粉与结合剂粘合在一起，构成一定的形状并具有一定强度，再采用烧结、粘接、涂敷等方法构成砂轮、砂条、油石、砂带等磨具。4、游离磨料加工：在加工时，磨粒或微粉不是固结在一起，而是成游离状态，其传统加工方法是研磨和抛光。5、浓度：超硬磨具中磨料的含量用浓度表示，它是指磨料层中每1cm3体积中所含的超硬磨料的重量，浓度越高，其含量越高。6、超精细磨削：一般是指加工精度到达或高

7、于0.1um，外表粗糙度小于Ra0.025um，是一种亚微米级的加工，并正向微米级发展。7、镜面磨削：一般是指加工外表粗糙度到达Ra0.020.01um，外表光泽如镜的磨削方法，它比拟强调外表粗糙度的要求，从精度和外表粗糙度相应和统一的观点来理解，应该以为镜面磨削是属于精细磨削和超精细磨削范畴。8、离线检测：工件加工完毕后，从机床上取下，在机床旁或在检测室中进行检测。9、在位检测：工件加工完毕后，在机床上不卸下工件的情况下进行检测。10、在线监测：工件在加工经过中的同时进行检测。11、误差补偿：在机械加工中出现的误差采用修正、校正、抵消、均化、钝化、分离等措施使误差减小或消除。12、微细加工：

8、微细加工技术是指制造微小尺寸尺度零件的生产加工技术。13、好磨方向：高磨削率的方向；难磨方向，低磨削率的方向。14、最小切削厚度：超精细切削实际到达的最小切削厚度。15、空气净洁度：空气中含尘埃量的多少的程度。16、修光刃：在精车刀中，刀尖与副切削刃之间的平直刀刃为修光刃。解答题1、超精细切削时积屑瘤的生成规律和其对切削经过及加工外表粗糙度的影响。答：1当切削速度v较低时，积屑瘤高度最高，当切削速度314m/min时，积屑瘤较小且趋于稳定。低速切削时，切削温度低，较适于积屑瘤生长，且在低速时积屑瘤高度值比拟稳定。在中速时高度值不稳定。切黄铜和纯铜，积屑瘤不稳定且比拟小2进给量f很小时，积屑瘤的

9、高度h0较大，在f=5um/r时h0最小，f值再增大时，h0值稍有增加，这种变化大概是由切削温度变化引起的。3背吃刀量ap缺点：公益性差、连接不便、吸潮3人造花岗岩花岗岩碎粒用树脂粘结而成，可铸造成形、吸湿性低、减振性强。6、超精细主轴有哪些驱动方式？各自的优缺点是什么？答：1电动机通过带传动驱动主轴优点：实现无级调速，使主轴尽可能和振动隔离缺点：无法应用在采用T型总体布局的超精细机床上2电动机通过柔性联轴器驱动主轴优点：方便实现无级调速，提高超精细机床主轴的回转精度缺点：主轴部件的轴向长度较大，使整个机床的尺寸加大3内装式同轴电动机驱动主轴优点：提高主轴回转精度、主轴箱的轴向长度缩短、主轴箱

10、成为独立机构、移动方便，具有构造紧凑、重量轻、惯性小、动态特性好等缺点：电机发热，容易使主轴产生热变形解决措施：电机定子应采取强迫通气冷却或定子外壳做成夹层，通恒温油或水冷却。7、微量进给装置应知足的要求：1精微进给和粗进给应分开，以提高微位移的精度、分辨力和稳定性。2运动部分必须是低摩擦和高稳定度的，以便实现很高的重复精度。3末级传动原件必须有很高的刚度，即夹金刚石刀具处必须是高刚度的。4微量进给机构内部连接必须是可靠连接，尽量采用整体构造或刚性连接，否则这微量进给机构很难实现很高的重复精度。5工艺性好，容易制造。6微量进给机构应具有好的动特性，即有高的频响。7微量进给机构应能实现微进给的自

11、动控制。8、试述研磨加工的机理和特点答：在硬脆材料的研磨经过中，被加工材料的出去是依靠磨粒的滚轧作用和微切削作用，金属材料的研磨相当于普通切削和磨削的切削深度极小的状态。特点：微量切削、按进化原理成形、多刃多向切削9、试述抛光加工的机理和特点答：抛光是以磨粒的微小塑性切削生成切屑为主体而进行的。在材料的去除经过中会由于局部的高温、高压而使工件与磨粒、加工液及抛光盘之间存在直接的化学作用，并在工件的外表产生反响生成物，由于这些作用的重迭，以及抛光液、磨粒及抛光盘的力学作用，使工件外表的生成物不断被除去而使外表平滑化。特点：外表质量更高、磨料更细、研具为软质材料、可抛光脆性材料。10、微小尺寸加工

12、和一般尺寸加工的不同？答：1精度表示方法不同一般尺寸加工时，精度是其加工误差与加工尺寸的比值即精度比率来表示的。微细加工时，精度必须用尺寸的绝对值来表示，即用去除的一块材料的大小来表示。2微观原理不同一般尺寸加工和微细加工的最大区别是切屑大小不同。一般加工时，由于工件较大，允许的吃刀量较大，在微细加工时，从强度和刚度上都不允许有大的吃刀量，因而切屑很小。微细加工时，切削是在晶体内进行，一般切削时，吃刀量很大，能够忽视晶粒本身大小而作为一个连续体来看待。3加工特征不同一般加工时多以尺寸、形状、位置精度为加工特征，微细加工和超微细加工却以分离或结合原子、分子为加工对象，以电子束、离子束、激光束三束

13、加工为基础，采用沉积。蚀刻、溅射、蒸镀等手段进行各种处理。11、阐述分离、结合、变形三大类微细加工方法的含义及其常用加工方法的特点和应用范围？答：分离加工又称去除加工，其机理是从工件上去除一块材料，能够用分解、蒸发、扩散、切削等手段去分离，又分为切削加工、磨料加工固结磨料和游离磨料、特种加工和复合加工。结合加工又称附着加工，其机理是在工件外表上附加一层别的材料，典型加工方法有电镀、蒸镀弱结合；氧化、渗碳强结合。又分为附着、注入、接合三类。变形加工又称流动加工，主要指利用气体火焰、高频电流、热射线、电子束、激光、液流、气流和微粒子流等的力，热作用使材料产生变形而变形。其机理是通过材料流动使工件产

14、生变形，其特点是不产生切屑，典型的加工方法是压延、拉拔、挤压等。12、超精细车床有哪几种总体布局？各自的优缺点是什么？1十字形滑板工作台布局2T形布局3R布局4偏心圆转角布局5立式构造布局13、离线检测的含义和特点：定义：工件加工完毕后，从机床上取下，在机床旁或在检测室中检测特点：检测条件较好，不受加工条件限制，精度比拟高在位检测的含义和特点：定义：工件加工完毕后，在机床上不卸下工件的情况下进行检测特点：可免除离线检测时由于定位基准所带来的误差，其检测结果更接近实际加工情况在线检测的含义和特点：定义：工件在加工经过中同时进行检测特点：1能连续检测加工经过中误差的变化，了解误差的分布和发展，为误

15、差补偿创造条件。2检测结果能反映实际加工情况，费用高。3测量仪器需要安装在机床上，检测条件不好。4会遭到加工经过条件的限制。5大多采用非接触传感器。14、误差补偿的含义及各种方式：定义：在机械加工经过中产生的误差采取修正、抵消、均化、“钝化等措施，使误差减小或消除。形式：1实时和非实时误差补偿2软件与硬件误差补偿3单项与综合误差补偿4单维与多维误差补偿15、误差补偿系统的组成及各组成部分作用：1误差信号检测：确定误差项目，误差产生的原因。2误差信号处理：去除干扰信号，分离不需要的误差信号。3误差信号建模：建立加工误差与补偿控制量之间的关系数学模型。4补偿控制：补偿控制量；对于数控系统，补偿控制量就是正负脉冲数。5补偿执行机构：详细执行补偿动作，微位移机构，要求位移精度高、分辨率高、频率响应快、刚度高等。16、误差补偿的经过：1反复检测误差出现的状况，分析其数值和方向，寻找其规律，找出影响误差的主要因素，确定误差项目。2进行误差信号的处理，去除干扰信号，分离不需要的误差信号，找出工件加工误差与在补偿点补偿量之间的关系，建立相应的数学模型。3选择或设计适宜的误差补偿控制系统和执行机构，以便在补偿点实现补偿运动。4验证误差补偿的效果，进行必要的调试，保证到达预期要求。