《精密切削加工》PPT課件

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1、精密與特種加工第1章精密切削加工1.1概述1.2精密切削加工機(jī)理1.3精密切削加工機(jī)床及應(yīng)用1.4超精密切削加工簡介第1章精密切削加工1.1概述Introduction1.1.1概念精密加工精密加工是指加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到極高程度的加工工藝。不同的發(fā)展時期，其技術(shù)指標(biāo)有所不同。目前，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，一般工廠能穩(wěn)定掌握的加工精度是1μm，與之相對應(yīng)，將加工精度為0.01~1μm，加工表面粗糙度Ra在0.02～0.1μm范圍內(nèi)的加工方法稱為精密加工。1983年,日本田口教授經(jīng)大量考察精密與特種加工廠后,對當(dāng)代多種加工方法所能達(dá)到的精度及其發(fā)展趨勢有個預(yù)測本(下頁)

2、圖分兩個層面來看:各種加工方法的極限;發(fā)展趨勢.1.1.1概念多種加工方法所能達(dá)到的精度及具發(fā)展趨勢預(yù)測見圖。1.1.1概念英國Rolls-Royce公司的資料表明，將飛機(jī)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的加工精度由60μm提高到12μm，加工表面粗糙度由Ra0.5μm減少到Ra0.2μm，則發(fā)動機(jī)的壓縮效率將從89％提高到94％。1.1.1概念機(jī)械工業(yè)提高零件加工精度的主要原因提高零件的加工精度，可提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。20世紀(jì)80年代初，前蘇聯(lián)從日本引進(jìn)了四臺精密數(shù)控銑床，用于加工螺旋槳曲面，使其潛艇的水下航行噪聲大幅度下降，即使使用精密的聲納探測裝置

3、也很難發(fā)現(xiàn)潛艇的行蹤。1.1.1概念傳動齒輪的齒形及齒距誤差直接影響了其傳遞扭矩的能力。若將該誤差從目前的3~6μm降低到1μm，則齒輪箱單位重量所能傳遞的扭矩將提高近一倍，從而可使目前的齒輪箱尺寸大大縮小。BM公司開發(fā)的磁盤，其記憶密度由1957年的300bit/cm2提高到1982年的254萬bit/cm2，提高了近l萬倍，這在很大程度上應(yīng)歸功于磁盤基片加工精度的提高和表面粗糙度的減小。1.1.1概念提高零件的加工精度可促進(jìn)產(chǎn)品的小型化。自動化裝配是提高裝配生產(chǎn)率和裝配質(zhì)量的重要手段。自動化裝配的前提是零件必須完全互換，這就要求嚴(yán)格控制零件的加工公差，從而導(dǎo)致

4、零件的加工精度要求極高，精密加工使之成為可能。1.1.1概念提高零件的加工精度可增強(qiáng)零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率，促進(jìn)自動化裝配應(yīng)用，推進(jìn)自動化生產(chǎn)。1.1.1概念精密加工技術(shù)是綜合性的技術(shù)。實現(xiàn)精密加工的條件：①精密的機(jī)床工具設(shè)備和刀具；②超精密加工的機(jī)理與工藝方法；③精密測量及誤差補(bǔ)償技術(shù)；④超精密加工中的工件材料；⑤穩(wěn)定的環(huán)境條件。1.1.1概念精密加工機(jī)床精密加工機(jī)床是實現(xiàn)精密加工的首要條件。主要研究方向是提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度，工作臺的直線運動精度以及刀具的微量進(jìn)給精度。①采用超精密級的滾動軸承。②采用液體靜壓軸承和空氣靜壓軸承。其靜、動態(tài)性能更加優(yōu)異。

5、精密機(jī)床主軸要求具有很高的回轉(zhuǎn)精度，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，無振動，其關(guān)鍵在于主軸軸承。1.1.1概念工作臺的直線運動精度是由導(dǎo)軌決定的。精密機(jī)床使用的導(dǎo)軌有：滾動導(dǎo)軌液體靜壓導(dǎo)軌氣浮導(dǎo)軌空氣靜壓導(dǎo)軌普通車床精度0.015-0.002mm彈性變形式和電致伸縮式微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)比較適用，尤其是電致伸縮微量進(jìn)給裝置，可以進(jìn)行自動化控制，有較好的動態(tài)特性，在精密機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。1.1.1概念為了提高刀具的進(jìn)給精度，必須使用微量進(jìn)給裝置(1)金剛石晶體的晶面選擇，這對刀具的使用性能有重要的影響；(2)金剛石刀具刃口的鋒利性，即刀具刃口的圓弧半徑，它直接影響到切削加工的最小切削

6、深度，影響到微量切除能力和加工質(zhì)量。1.1.1概念金剛石刀具金剛石刀具是精密切削加工的重要手段金剛石刀具有兩個重要的問題要解決：先進(jìn)國家刃磨金剛石刀具的刃口半徑可以小到數(shù)納米的水平。我國目前刃磨的金剛石刀具的刃口半徑只能達(dá)到0.1～0.3μm。當(dāng)刃口半徑小于0.0lμm時，必須解決測量上的難題。1.1.1概念金剛石刀具精密切削是微量切削，微量切削過程中許多機(jī)理方面的問題都有其特殊性，如積屑瘤的形成，鱗刺的產(chǎn)生，切削參數(shù)及加工條件對切削過程的影響，以及它們對加工精度和表面質(zhì)量的影響，都與常規(guī)切削有很大的不同。1.1.1概念精密切削機(jī)理精密切削加工必須能夠均勻地切除極

7、薄的金屬層，微量切除是精密加工的重要特征之一。1.1.1概念穩(wěn)定的加工環(huán)境精密加工必須在穩(wěn)定的加工環(huán)境下進(jìn)行，主要包括恒溫恒濕、防振和空氣凈化三個方面的條件。(1)恒溫恒濕.精密加工必須在嚴(yán)格的多層恒溫條件下進(jìn)行，即不僅工作間應(yīng)保持恒溫，還必須對機(jī)床本身采取特殊的恒溫措施，使加工區(qū)的溫度變化極小。(2)防振.為了提高精密加工系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性，除在機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造上采取各種減振措施外，還必須用隔振系統(tǒng)來消除外界振動的影響。(3)空氣凈化.由于精密加工的加工精度和表面粗糙度要求極高，空氣中的塵埃將直接影響加工零件的精度和表面粗糙度，因此必須對加工環(huán)境的空氣進(jìn)行凈化，

8、對大于某一