第二讲精密超精密加工.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《第二讲精密超精密加工.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二讲精密超精密加工.ppt(57页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二讲精密超精密加工现在学习的是第1页,共57页1.金刚石刀具超精密切削 金刚石刀具拥有很高的高温强度和硬度,而且材质细密,经过精细研磨,切削刃可磨得极为锋利,表面粗糙度值很小,因此可进行镜面切削。金刚石刀具超精密切削主要用于加工铜、铝等有色金属,如高密度硬磁盘的铝合金基片、激光器的反射镜、复印机的硒鼓、光学平面镜,凹凸镜、抛物面镜等。现在学习的是第2页,共57页 2.精密和镜面磨削 磨削时尺寸精度和几何精度主要靠精密磨床保证,可达亚微米级精度(指精度为110-2m)。在某些超精密磨床上可磨出十纳米精度的工件。在精密磨床上使用细粒度磨粒砂轮可磨削出Ra=0.10.05m的表面。使用金属结合剂砂
2、轮的在线电解修整砂轮的镜面磨削技术可得到 Ra0.010.002m的镜面。现在学习的是第3页,共57页3.精密研磨和抛光 精密研磨和抛光技术意指:使用超细粒度的自由磨料,在研具的作用和带动下加工表面,产生压痕和微裂纹,依次去除表面的微细突出处,加工出Ra0.010.02m的镜面。超精密加工是以精密元件为加工对象。超精密加工必须具有稳定的加工环境,即必须在恒温、超净、防振等条件下进行。另外,精密测量是超精密加工的必要手段,否则无法判断加工精度。现在学习的是第4页,共57页波及工件内层,可获得高精度和好表面质量。机理、特点现在学习的是第5页,共57页照像机塑料镜片、树脂隐形眼镜镜片等。应用现在学习
3、的是第6页,共57页金刚石刀具现在学习的是第7页,共57页现在学习的是第8页,共57页金刚石刀具磨损的常见形式为机械磨损和破损。机械磨损机械摩擦、非常微小;破损本身裂纹、冲击和振动。刀具磨损直接影响到加工质量。(具体视加工材料而定)金刚石刀具只能安装在机床主轴转动非常平稳的高精度机床上使用。(不能有振动)。现在学习的是第9页,共57页金刚石车床加工4.5mm陶瓷球图 金刚石车床及其加工照片现在学习的是第10页,共57页金刚石车床主要性能指标数控系统分辩率/m40020050001000050000.10.010.2/1000.10.11/1502/100径向1140轴向1020640720最大
4、车削直径和长度/mm最高转速 r/min最大进给速度mm/min重复精度(2)/m主轴径向圆跳动/m滑台运动的直线度/m主轴前静压轴承(100mm)的刚度/(N/m)主轴后静压轴承(80mm)的刚度/(N/m)纵横滑台的静压支承刚度/(N/m)表1 金刚石车床主要性能指标主轴轴向圆跳动/m横滑台对主轴的垂直度/m现在学习的是第11页,共57页精密切削加工 精密加工:加工精度为0.11um,表面粗糙度为0.020.1um。3、增强互换性、促进自动化装配应用。提高加工精度的好处:1、提高产品的性能与质量、稳定性和可靠性;2、促进产品的小型化;现在学习的是第12页,共57页精密加工的关键技术:1、精
5、密加工机床2、金刚石刀具3、精密切削机理5、误差补偿4、稳定的加工环境6、精密测量技术现在学习的是第13页,共57页精密切削研究最早从金刚石车削开始金刚石铣削金刚石镗削,来加工型面和内孔。刀具材料从金刚石刀具材料立方氮化硼、复合陶瓷等。精密加工的经济性:过去尤其其昂贵的价格、高要求的加工环境在一定程度上限制精密加工的应用范围。现在由于科学技术发展和生活水平的提高,精密加工深入到各个领域。机械制造业:加工工具、卡具、量具,发达国家已经开始零件的精密加工。现在学习的是第14页,共57页 精密切削机理:采用微量切削方法,对普通切削影响不显著的因素将成为影响精密切削的主要因素。过渡切削:切削时,刀具的
6、切削刃与工件表面存在的关系。弹性滑动塑性滑动切削塑性滑动 弹性滑动 零件的最终工序的最小切入深度应小于或等于零件的加工精度。现在学习的是第15页,共57页 切削力的来源:1、切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力;2、刀具与切削同工件表面间的摩擦阻力。切削力F的影响因素:1、切削速度v:硬质合金车刀不明显 天然金刚石车刀随v增大F降低 考虑积削瘤时,低速时切削力随切削速度增加而急剧下降;到200300m/min时切削力基本不变。2、进给量f:f对主切削力FZ的影响大于径向切削力和轴向切削力。现在学习的是第16页,共57页3、切削深度ap:硬质合金车刀影响明显 天然金刚
7、石车刀FzFy 精密切削中进给量对切削力的影响大于切削深度。与普通切削相反。4、刀具材料:主要因为摩擦系数不同。切削热的来源:1、弹塑性变形消耗功热;2、摩擦消耗功热。切削热通过改变切削温度影响切削过程。切削温度是指切屑、工件和刀具接触表面上的平均温度。现在学习的是第17页,共57页 刀具刀尖的温度最高,对切削过程的影响很大。切削热由切屑、工件、刀具和周围介质传导,传导热的比例随刀具材料、切削用量及刀具几何角度、加工情况等的变化有所不同。其中切削传出的热量最多。采用微量切削方法进行精密切削时,需要采用耐热性高、耐磨性强,有较好的高温硬度和高温强度的刀具材料。现在学习的是第18页,共57页 精密
8、加工中,热变形引起的加工误差占总误差的40%70%。因此必须严格控制工件的温升和环境温度的变化。通常采用切削液浇注工件的方法来减小切削热对精密加工的影响。课本上列出了干切削与施加冷却液时的表面粗糙度比较图,见图1.14;不同的切削液对表面粗糙度的影响图,见图1.15。现在学习的是第19页,共57页 切削液的作用:1、抑制积屑瘤的生成;2、降低加工区域温度,稳定加工精度;3、减少切削力;4、减小刀具磨损,提高刀具耐用度。现在学习的是第20页,共57页 刀具磨损、破损及耐用度金刚石刀具可分为:机械磨损、破损和碳化磨损。(前两种比较常见)金刚石刀具破损的原因有:裂纹(结构缺陷)、破碎(金刚石较脆)、
9、解理(破坏晶面结构)。刀具磨损分为:初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。天然单晶金刚石是目前已知最硬的材料,是精密切削中最重要的刀具。其磨损或破损到不能使用的标志是加工表面的粗糙度超过规定值。耐用度以其切削路程的长度表示。现在学习的是第21页,共57页 精密机床是进行精密加工的首要条件。二战后美国首先发展了金刚石刀具精密切削技术。我国起步比较晚,20世纪60年代才开始发展精密机床。上海机床厂、武汉和重庆机床厂、北京机床研究所、航空精密机械研究所为我国精密机床发展做出了相当的贡献。我国由于起步晚、且从国外购进的精密机床受到保密技术的制约,与外国的差距较大。精密机床现在学习的是第22页,共5
10、7页 普通机床主轴径向跳动通常为0.01mm,导轨平直度为0.02mm/1000mm;精密机床主轴径向跳动通常为0.0030.005mm,导轨平直度为0.01mm/1000mm;超精密要求则更高,具体精度指标见表1.6。通常,加工设备的精度必须高于零件精度,通常高一个数量级。所以高精度工件的精度保证,取决于加工机床的精度。现在学习的是第23页,共57页 精密主轴部件是精密和超精密机床的关键部件之一,它的性能直接影响精密和超精密加工质量。对主轴的要求:回转精度、转动平稳、无振动,其关键在于使用精密轴承。床身和导轨:具有尺寸稳定性好、热膨胀系数小、振动衰减能力强、耐磨性和加工工艺性好等。通常用优质
11、耐磨铸铁、花岗岩、人造花岗岩等。进给驱动系统:精密机床必须具有精密的进给驱动精度。精密和超精密加工的精度由检测精度来保证的,为了消除误差,必须使用误差补偿技术。现在学习的是第24页,共57页 超精密切削加工发展:20世纪60年代发展起来的新技术,在国防和尖端技术领域具有重要地位。服从金属切削的普遍规律,但由于切削层极薄,所以又具有一定的特殊性。发展方向:1、基本理论和工艺;2、设备的精度、动态性及热稳定性;3、精度检测和误差补偿;4、环境控制技术;5、加工材料。现在学习的是第25页,共57页精密磨削加工 磨削是一种常用的半精加工和精加工方法,砂轮是磨削的主要工具。特点:1、可加工一般结构材料:
12、铸铁、碳钢、合金钢;难以切削高硬度材料:淬火钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等。2、精度高、表面粗糙度小:IT5及以上,Ra为1.250.01um现在学习的是第26页,共57页3、径向作用力大且作用在工艺系统刚性较差的方向上。4、磨削的温度高,磨削产生的切削热多:80%90%传入工件。故应大量采用切削液来降低磨削温度。5、砂轮有自锐作用:磨粒破碎,形成新的菱角。6、磨削加工的工艺范围广:外圆面、内圆面、平面等。7、磨削在切削加工中的应用比例增大:发达国家占到30%40%。现在学习的是第27页,共57页 精密磨削加工:细粒度的磨粒或微粉、高精度小表面粗糙度值。是利用微小的多刃刀具去除细微切屑的一种加工方
13、法。一般指砂轮磨削和砂带磨削。分类:研磨、超精加工、珩磨、抛光等等。固结磨料加工:固结磨具:磨料微粉结合剂通过烧结形成砂轮、砂条涂覆磨具:通过涂覆在纸、布或复合材料基底上。涂覆方法有重力落砂法、涂覆法、静电植入法。游离磨料加工(见本课件第48页)现在学习的是第28页,共57页 在精密和超精密磨削中,磨料大多使用超硬磨料:立方氮化硼。磨粒的粒度影响加工的表面粗糙度值,粒度号数越大,加工表面的粗糙度值越小。精密砂轮磨削:粒度6080、精度10.1um、Ra为0.20.25um。超精密砂轮磨削:粒度W40W5、精度0.1um、Ra为0.0250.008um。现在学习的是第29页,共57页说明:1、磨
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 精密 加工
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内