机械加工技术 第7章__特种加工与精密加工.ppt

第7章-特种加工与精密加工 研具在一定程度上把本身的几何形状复制给工件，另一方面又是研磨剂的载体。因此，研磨对研具有较高的要求。 研磨剂为磨料、研磨液及辅助材料的混合剂。按研磨剂使用的条件，研磨分湿研、半干研和干研三种类型。 4．抛光 抛光是利用机械、化学或电化学的作用，使工件获得光亮、平整表面的加工方法。抛光不能改善工件的尺寸精度和形状精度。抛光利用高速回转（30～40m/s）、涂有抛光膏的弹性磨轮对工件表面进行光整加工。抛光时，带有磨粒的弹性轮与工件表面产生剧烈摩擦，导致高温并形成滚压和切除作用，用以去除前工序的加工痕迹，减小工件表面粗糙度值，增加工件表面光亮，并提高工件的抗疲劳和抗腐蚀性能。抛光膏通常由氧化铬、氧化铁磨料与油脂混合调制而成。 1．精密车削的应用 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0.05μm。 精密车削还用做黑色金属或其他表面硬度高的精密零件光整加工前的预加工工序。 2．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、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。 图7.5所示为在精密车床上加工黄铜H62所用的金刚石精密车刀，工件要求表面粗糙度Ra值为0.03μm。为加强刀尖和刃口部位强度，采用前角γo=??5°～?10°过渡刃为0.05mm，后角为2°～3°。 图7.5 金刚石精密车刀 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。 用金刚石车刀进行精密车削，可以采用很高的切削速度，也可以低速进行切削，如在CGM6125车床上加工H62材料时可选切削速度vc≥68m/min或vc≤17m/min。 精密车削的进给量一般选f?=?0.01～0.04mm/r；双面加工余量为0.3～0.5mm；半精加工的背吃刀量ap=?0.05～0.1mm，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0.003～0.006mm。 （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Ra值为0.05μm左右；用超细颗粒的硬质合金（如YH1、YH2、YG10H等）车刀进行精密车削，可以达到的表面粗糙度Ra值为0.03μm。 图7.6所示为YG6A或YG6X硬质合金精密车刀。车刀前面、后面的表面粗糙度Ra值应≤0.02μm；刃倾角为10°，以利排屑；车刀采用6°后角和3°副后角，可以减小振动并使刀具后面对工件有轻微的挤压作用。该精密车刀用于精密车削铜料。 图7.6 硬质合金精密车刀 用硬质合金精密车刀进行精密车削时，一般采用高的切削速度：车铝合金材料vcmax?=?350m/min，车青铜等铜合金材料vcmax?=?400m/rain；车镁合金材料vcmax?=?1?000m/min。切削速度越高，获得的表面粗糙度值越小，但刀具磨损及振动也随之加剧，所以应根据实际情况来合理选择。进给量一般取f?=?0.02～0.04mm/r；背吃刀量一般取ap?=?0.2～0.3mm。 7.4.3 精密磨削 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。精密磨削一般指加工精度为1～0.1μm，表面粗糙度Ra为0.16～0.006μm的磨削方法。 1．精密磨削的应用 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0.5μm，圆柱度误差小于0.001mm/300mm，平面度误差小于0.003mm/1?000mm，还可使同轴度误差小于1μm。表面粗糙度Ra值一般在0.16μm以下，最小可达到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值为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、液压滑阀、标准