精密與超精密加工技術精密加工

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1、精密儀器加工課后習題第一章1?評價加工精度的指標有幾種？并作解釋。答：加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。尺寸精度:指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。形狀精度:指加工后的零件表而的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。相互關系:通常在設計機器零件及規(guī)定零件加工精度時，應注意將形狀課差控制在位置公差內，位置謀差又應小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面，其形狀精度要求應高于位置精度要求，位置精度要求應高于尺寸精度要求。2?舉例說明提高零部

2、件精度的實際意義。答：提高加工零件所使用機床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內應力引起的變形誤差，盡可能減小測量誤差等均屈于直接減少原始誤差。3?切削加工和激光加工的單位工件去除能耗哪個更大？為什么？答：激光加工。激光加工能耗10^6J/mm,而切削加工能耗為riOJ/mm,故激光加工能耗更多。因為激光加工需要將光能轉化為熱能使零件表而金屬氣化從而加工零件。而切削加工則將零件表而金屈擠壓出來，能耗較少。4?超精密加工設備的性能特征有哪些？答：加工中需要控制設備

3、部件的摩擦、振動和熱量，加工設備需要高性能的機械系統(tǒng)構成，而且運動部件要非接觸驅動，空氣軸承的層流化以及系統(tǒng)恒溫。5?分別簡述SSS(supersmoothsurface)控制模塊和OMR?FF(OptimumMachineresponse—FeedForward)控制模塊的作用和特點。答：SSS(supersmoothsurface)控制在較大領域進行形狀識別，以實現(xiàn)最優(yōu)速度控制。SSS控制模塊不僅能在任何陡峭或拐角處加工出光滑面，而且可以將加工時間縮短約50%o在數(shù)控加工設備上開發(fā)出0MR-FF,可以直接從加工的機械

4、部分補償CNC指令誤差，不僅可以加工岀光滑表面，而且可以提高加工的形狀精度。第二章1.目前，零部件表面功能特性主要是追求表面粗糙度的改善還是表面結構形狀的優(yōu)化和控制？答：零部件表面功能特性主要是追求表面按結構形狀的優(yōu)化和控制，可以產(chǎn)牛新的功能特性，使得工作系統(tǒng)具有更高的性能，更小的結構尺寸和更低的能量消耗。1.零部件表面微結構形狀可分為規(guī)則和不規(guī)則的，解釋各種特點？答：規(guī)則結構表面加工困難，但功能特性容易控制，具有較高的附加值。不規(guī)則結構表面加工容易，但很難控制固體表面產(chǎn)牛的功能特性。根據(jù)微細結構的大小可以使表面具有不同

5、的性能。規(guī)則結構表面具有更好的光學性能，濕潤性,摩擦性能。3?零部件上加工出微結構功能表面，其意義？答：在零部件的固體表面加工出微米乃至納米尺度的結構形狀空間，可以產(chǎn)牛新的功能特性，使得工作系統(tǒng)具有更高的性能、更能小的結構尺寸和更低的能4.通常，采用切削和磨削加工技術加工的微結構功能表面主要用于產(chǎn)生摩擦性能還是光學性能？釆用離子、電子束加工技術呢?答：切削加工：用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料層切去成為切屑，使工件獲得規(guī)定的兒何形狀、尺寸和表面質量的加工方法；磨削加工：磨削是指用磨料，磨具切除工

6、件上多余材料的加工方法。磨削加工是應用較為廣泛的切削加工方法之一。磨削加工，在機械加工隸屬于精加工（機械加工分粗加工，精加工，熱處理等加工方式），加工量少、精度高。在機械制造行業(yè)中應用比較廣泛，經(jīng)熱處理淬火的碳素工具鋼和滲碳淬火鋼零件，在磨削時與磨削方向基木垂直的表面常常出現(xiàn)大量的較規(guī)則排列的裂紋一磨削裂紋，它不但影響零件的外觀，更重要的還會直接影響零件質量。所以用于產(chǎn)生摩擦性能;離子束加工：離子束加工的原理和電子束加工基本類似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速聚焦，使之撞擊到工件表面。離子束的加工裝置主要

7、由包括離子源、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電源等。電子束加工：電子束加工是利用高能量的會聚電子束的熱效應或電離效應對材料進行的加工。利用電子束的熱效應可以對材料進行表面熱處理、焊接、刻蝕、鉆孔、熔煉，或直接使材料升華。電子束曝光則是一種利用電子束輻射效應的加工方法（見電子束與離子束微細加工）。作為加熱工具，電子束的特點是功率高和功率密度大，能在瞬間把能量傳給工件，電子束的參數(shù)和位置可以精確和迅速地調節(jié)，能用計算機控制并在無污染的真空中進行加工。根據(jù)電子束功率密度和電子束與材料作用時間的不同，可以完成各種不同的加工。第三章1?在切

8、削硬脆性工件時，為了防止加工的工件表面無脆性裂紋等，通常切削深度要控制多少范圍？為什么？答：切削碩脆性工件時，切削深度要控制在亞微米級范圍及以下，才能發(fā)生脆材料的塑性去除加工2.在軸對稱非球面的超精密切削加工中通常有兩種三周和兩軸加工方式，分析各自的特點。答：非球面光學零件是一種非常重要的光學零件，常用的有拋物面鏡、