2.8 精密加工和特种加工简介.pptVIP

模块二 金属切削加工（六） 精密加工中，精度高于0.1μm ，表面粗糙度Ra值小于0.1μm的加工方法称为超精密加工。 常用的超精密加工方法有镜面车削、虹面车削,超精密磨削、镜面磨削等。 （1）机床设备条件 精密加工必须在精密机床上进行。机床应具有高的运动精度、刚度和转速，以及小的进给量。 （2）环境条件 1）消除工艺系统内部和外部的振动干扰。加工表面的表面粗糙度与振动的频率和振幅有关。 2）创造恒温条件。精密机床应置在恒温室内，应在20℃±1℃的条件下对零件进行加工和测量。 超精密加工还要求工作间超净。 （1）精密车削概念 加工外圆表面时，用很小的刃口圆弧半径的车刀进行高速、微量切削而获得高精度的工艺方法称为精密车削。 （2）精密车削应用 精密车削主要用于铜、铝及其合金制件的最终加工，其他如纯金属、塑料、玻璃纤维、合成树脂及石墨等不宜采用磨削而加工要求较高的零件，也常使用精密车削。 对于表面粗糙度值要求很小的铜、铝及其合金制件的外圆表面或反射镜的曲面，使用金刚石车刀进行镜面车削，表面粗糙度Ra值可小于0.05 μm。 （3）精密车削的刀具及切削用量 精密车削除必须在精密车床上进行外，还需要对所用的三爪自定心卡盘、弹簧夹头和心轴等回转组件进行动平衡，并精密测定其跳动量，以及仔细选取刀具材料和切削用量。 精密车削所用刀具主要有金刚石车刀和硬质合金精密车刀两种。 1）金刚石车刀 金刚石刀具材料有天然单晶金刚石和人造聚晶金刚石两种。金刚石具有硬度高、耐磨性好、刃口锋利和摩擦系数小等优点，但韧性很差，刃磨困难。 金刚石刀具适用于有色金属及其合金（如铝、紫铜、黄铜、巴氏合金、铍铜、锌等）及非金属材料（如酚醛塑料、陶瓷等）的精密车削。由于金刚石与铁的亲和力很强，所以金刚石刀具不适于加工黑色金属。 精密车削的进给量一般选?＝0.01～0.04 mm/r；双面加工余量为0.3～0.5 mm；半精加工的背吃刀量aP＝0.05～0.1 mm，精加工的背吃刀量aP＝0·02～0.05mm。超精密加工时，背吃刀量aP一般为0.003～0.006 mm。 2）硬质合金精密车刀 用细颗粒的硬质合金（如YG6x、YG6A、YG3X等）车刀进行精密车削，可以达到的表面粗糙度R。值为0.05 μm左右；用超细颗粒的硬质合金（如YHl、YHZ、YG10H等）车刀进行精密车削，可以达到的表面粗糙度Ra值为0.03 μm。 （1）精密磨削概念及其应用 在精密磨床上用经过精细修整的细粒度砂轮进行的一 种磨削方法称为精密磨削。 精密磨削是一种高精度、小表面粗糙度值的精密加工 方法，主要用于淬硬的黑色金属材料精密加工，它可以获 得IT5级的尺寸精度和高的几何形状精度，如圆度误差小 于0.5 μm ，圆柱度误差小于0.001mm/300mm，平面度误 差小于0.003 mm/1000mm，可使同轴度误差小于1μm， 表面粗糙度Ra值一般在0.16μm以下，最小可达0.008μm 。 精密磨削按磨削后所获得的表面粗糙度值 的大小，通常可细分为精密磨削（Ra值0.16～ 0.04μm）、超精密磨削（Ra值0.04～0.01μm ） 和镜面磨削（Ra值小于或等于0.01μm）三种。 精密磨削主要用于机床主轴、高精度轴承、 航空、航天中的精密零件、计算机磁盘等元件 的磨削。 （2）精密磨削用机床及砂轮 1）对精密磨床的要求 砂轮主轴的回转精度高于1 μm ，内圆磨具采用静压；应有对传动部分的减震措施；横向进给机构的重复精度高，误差小于2 μm ，刻度值不得大于0.005mm，最好配有数字控制或其他控制尺寸的装置；工作台运动平稳，在一定范围内无爬行。 2）精密磨削用砂轮 ①磨料 钢和铸铁零件进行精密磨削时，砂轮磨料应选用刚玉（单晶刚玉最好），而不选用碳化硅。对于精密磨削含有大量硬质点的耐热钢、高强度而难加工材料，砂轮磨料可采用立方氮化硼。精密磨削硬质合金及其他硬脆材料，则应采用人造金刚石磨料。 ②粒度 应选用粒度号60或更细的磨啦或儆粉。 ③硬度 砂轮硬度根据工件硬度而定，对于淬火后钢件，一般用K、L（中软）级，对镜面磨削应使用D、E、F（超软）级砂轮，以利于充分发挥