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精密成形技术课程学习报告班级：模具一班姓名：孙泥煤学号：指导老师：王雷雷超精密切削加工技术1.加工机理要实现精密、超精密切削加工，就要应用“创造性”加工原则来完成加工，即使用精度低于被加工零件精度要求的“工作母机”，再借助于工艺手段和特殊工具、计算机技术、传感器技术等,直接或间接加工出所需工件来。这样就可以使“工作母机”的精度降低一些。但是，即使如此，对“工作母机”的高质量要求仍然是获得工件高质量加工的关键。要对工件精密、超精密切削加工，就要求对工件作微量切削，而要保证微量切削的稳定进行，符合工件的加工要求，就需要有完备的、高质量的工艺系统，如机床主轴有极高的回转精度，机床导轨具有高的直线度与平行度，机床应有高精度的微量进给机构；切削用的刀具切削刃口半径极小等等。除此之外，整个工艺系统要考虑将热、力、振动等干扰因素减至最低，稳定、净化的加工环境，包括温度、湿度、除尘、隔振等应与加工精度水平相适应。2.主要设备1）精化的加工机床：机床是整个切削加工过程中极为重要、关键的一环，而机床中最重要、最关键的又是主轴轴系的静态、动态回转精度问题。要获得极高的回转精度，主轴轴系的结构必须简单又便于加工。2）合适的切削刀具：超精密加工的零件尺寸公差、形位公差都十分小，表面粗糙度值仅有百分之几微米，加工时必须在工件十分稳定的条件下作微量切削。金刚石刀具超精密切削是20世纪60年代出现的超精密加工技术，是最典型也是最有成效的超精密加工方法之一。3）超精密的对刀及微量进给机构：要获得高精度的尺寸，必须在加工前作好高精度的对刀工作，也就是必须要将刀具首先调整到与零件表面接触但又没有切削到金属层的临界状态，利用传感器来对刀是比较快和稳定的办法，如LVDT传感器等。另外还需要微量进给装置，以保证微量进给。3.加工特点 1）超精密切削加工如金刚石刀具的超精密切削，可加工各种镜面。它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。??2）超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。??3）超精密特种加工如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工，线宽可达0.1μm。如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工，线宽可达2～5nm。加工精度超精密切削，在符合条件的机床和环境条件下，可以得到超光滑表面，表面粗糙度Ra可达0.02～0.005μm，精度0.1μm。加工范围塑性材料，如有色金属（铜、铝合金等）、金、银、无电镍、有机玻璃、各种塑料制品（照相机的塑料镜片、隐形眼镜镜片）等；脆性材料，如硅、锗、红外光学晶体（碲镉汞、锑化镉、多晶硅、硫化锌、硒化锌、氯化钠、氯化钾、氯化锶、氟化镁、氟化钙、铌酸锂、KDP晶体等）。精密与超精密磨料加工技术概述金刚石超精密切削加工主要是对铝、铜及其合金等材料进行超精密切削，而对于黑色金属、硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是应用精密和超精密磨料加工。所谓精密和超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。精密与超精密磨料加工的磨具按其形状和特征又可以分为固结磨具、涂覆磨具和研磨剂三类。将一定粒度的磨粒或微粉与结合剂黏结在一起，形成一定形状并具有一定强度，再采用烧结、黏结、涂敷等方法即形成砂轮、砂条、油石、砂带等磨具。其中用烧结方法形成砂轮、砂条、油石等称为固结磨具，其性能评价指标主要有磨粒、粒度、结合剂、组织与浓度、硬度、强度等方面。用涂敷方法形成砂带，称为涂覆磨具或涂敷磨具，常用的涂覆磨有砂纸、砂布、砂带、砂盘和砂布套等。涂覆磨具的制造方法有重力落砂法、涂敷法和静电植砂法等2.加工机理1）精密磨削加工机理精密磨削主要是靠砂轮的具有微刃性和等高性的磨粒实现的，精密磨削多用于机床主轴、轴承、液压阀件、滚动导轨、量规等的精密加工。2）超精密磨削加工机理密磨削是近年来发展起来的有最高加工精度、最小表面粗糙度的砂轮磨削方法，一般是指加工精度达到或高于0.1μm，表面粗糙度小于Ra0.025um，是一种亚微米级的加工方法，并正向纳米级发展。3.主要设备我国对精密磨削的研究尚处于初级阶段，主要集中在高校。哈尔滨工业大学以袁哲俊教授为首的ELID课题组研制成功ELID磨削专用的脉冲电源、磨削液和砂轮，在国产机床上开发出平面、外圆和内圆ELID磨削装置，实现了多种难加工材料的精密镜面磨削。目前正积极推广普及该技术，实现产品化。?上海的东华大学机械学院研究者用固结磨粒低频振动（频率为0.5Hz～20Hz，振幅为0.5mm～3mm）压力进给的精整加工研究了适宜的经济加工条件及有关参数，并验证了经过磨削加工后的陶瓷工件，再经过超精加工可以进一步降低其表面粗糙度，可降低2～4个等级。清华大学在集成电路超精密加工设备、磁盘加工及超精