第二章特种加工金刚石切削原理.pptVIP

* * 2007年3月 1-底座 2-水盘 3-机架 4-伺服电机 5-工作台 6-夹具 7-工件 8-辅助支撑 9-被动导轮10-环形锯丝 11-张紧装置 12-主电机 13-主动导轮 14-预张紧轮15-配重 16-水泵 17-电气箱 图2.1 环形锯丝线锯床外观图 2007年3月 2007年3月 2007年3月 均采用“修光刃” 主偏角：30°～90° 为了增加刀刃的强度，取较小的前角和后角 金刚石刀具的刀头形式 第五节、金刚石刀具的结构 一、金刚石刀具切削 部分的几何形状 2007年3月 通用金刚石车刀--1 直线修光刃0.15mm 主偏角45° 前角 0° 后角 5° 2007年3月 通用金刚石车刀--2 2007年3月 车刀的刀尖形状 2007年3月 （1）机械夹固 三、金刚石刀具上金刚石的固定方法 2007年3月 （2）用粉末冶金法固定 （3）使用粘结或钎焊固定 2007年3月 金刚石刀具研磨机结构原理图 粗磨的目的：去除余量 （研磨方向、研磨速度、压力、金刚石微粉粒度） 精研的目的：获得高质量 （金刚石微粉粒度、研磨盘质量、研磨方向等） * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2007年3月 4）立式空气轴承主轴 2007年3月 3、主轴的驱动方式 （1）柔性连轴器驱动 （2）内装式同轴电动机驱动 2007年3月 主轴的驱动方式 ◆早期形式 ◆DC电机或交流调速电机，不需要变速箱 ◆通过柔性联轴器与机床主轴连接 2007年3月 4、超精密机床主轴的轴承材料 要求：1）耐磨性 2）不易生锈腐蚀 3）热膨涨系数小 4）材料稳定性好 常用材料： 1）38CrMnAl 2)不锈钢 3）多孔石墨和轴承钢 4）花岗岩、陶瓷等 2007年3月 三、精密导轨部件 1、精密机床的总体布局 2007年3月 T型布置 2007年3月 十字型布置 2007年3月 十字形滑板 2007年3月 导轨结构形式 2007年3月 滚珠丝杠 2007年3月 R-θ形 立式 2007年3月 2、常用的导轨部件 （1）液体静压导轨 2007年3月 （2）空气静压导轨气浮导轨 2007年3月 4、微量进给装置 设计要求： 1）精微进给和粗进给分开 2）运动部分必须是低摩擦和高稳定性 3）末端传动元件必须有很高的刚度 4）内部连接必须可靠 5）工艺性好 6）具有好的动特性 7）能实现微进给的自动控制 2007年3月 （1）压电和电致伸缩微进给装置： 2007年3月 （2）摩擦驱动装置： 2007年3月 （3）机械结构弹性变形微量进给装置： 2007年3月 第三节、金刚石的结构与性能 一、超精密切削对刀具的要求 1）极高的硬度、耐磨性和弹性模量 2）刃口能磨的极其锋利 3）刃口无缺陷 4）与工件材料抗粘结性好 2007年3月 二、金刚石的晶体结构 2007年3月 1、金刚石晶体的晶轴和晶面 2007年3月 金刚石的晶体结构（立方晶系） 2007年3月 石墨的晶体结构（平面六方层状结构） 2007年3月 2、金刚石晶体的面网 最小单元 面网距 2007年3月 3、金刚石晶体的解理现象 2007年3月 三、金刚石晶体的性能 -- 各向异性： 金刚石晶体属于立方晶系，由于具有的单晶结构，不同晶面上原子排列方式和数目不同，造成不同晶向的物理性能相差很大，这种现象称为金刚石晶体的各向异性。 如：硬度、弹性模量、抗压强度、抗弯强度、导热系数、耐磨性、摩擦系数等。 2007年3月 -- 热稳定性： 在700℃以上温度，金刚石易与铁族金属产生化学作用而形成碳化物，造成化学磨损。 因此，金刚石单晶的热稳定性较低，其刀具一般不适合切削钢铁材料。 2007年3月 四、金刚石晶体各晶面的刃磨方向 2007年3月 第四节、金刚石晶体的定向 2007年3月 最著名的天然金刚石（宝石） 2007年3月 最著名的天然金刚石（宝石） 2007年3月 2007年3月 2007年3月 第二章 金刚石刀具精密切削加工 2007年3月 精密加工 加工精度 0.1～1μm 表面粗糙度Ra 0.02～0.1μm 超精密加工 加工精度 0.1μm 表面粗糙度Ra 0.02 μm 第一节 概述精密和超精密加工的定义: 2007年3月 -- 普通机加工能够达到的精度和表面质量 2007年3月 2007年3月 一、 超精密加工的难点 工具和工件表面间 微观弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制。 工艺系统刚性和热变形影响大。 去除层越薄，切应力越大。 2007年