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模块二金属切削加工
课题八精密加工和特种加工
知识点
精密加工
特种加工
技能点
了解精密加工的方法及应用特点
了解特种加工的方法及应用特点
一. 课题分析
随着生产和科学技术的发展,许多工业部门,尤其是国防、航天、电子等工业,要求产品向高精度、高速度、大功率、耐高温、耐高压、小型化等方向发展,产品零件所使用的材料愈来愈难加工,形状和结构愈来愈复杂,要求的精度愈来愈高,表面粗糙度愈来愈小,常用的、传统的加不方法已不能满足需要,便创造和发展了一些精密加工和特种加工方法,因此学习精密加工和特种加工的方法和应用特点是非常有必要的。
精密加工中, ,。
常用的超精密加工方法有镜面车削、虹面车削,超精密磨削、镜面磨削等。
二. 相关知识
(一)精密加工
1、概述
(1)机床设备条件
精密加工必须在精密机床上进行。机床应具有高的运动精度、刚度和转速,以及小的进给量。
(2)环境条件
1)消除工艺系统内部和外部的振动干扰。加工表面的表面粗糙度与振动的频率和振幅有关。
2)创造恒温条件。精密机床应置在恒温室内,应在20℃±1℃的条件下对零件进行加工和测量。
超精密加工还要求工作间超净。
(1)精密车削概念
加工外圆表面时,用很小的刃口圆弧半径的车刀进行高速、微量切削而获得高精度的工艺方法称为精密车削。
(2)精密车削应用
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, μm。

(3)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、弹簧夹头和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。
右图为在精密车床上加工黄铜H82所用的金刚石精密车刀,。为加强刀尖和刃口部位强度,采用前角γO=-5°~10°, mm,后角为2°~3°。
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。
精密车削的进给量一般选ƒ=~ mm/r;~ mm;半精加工的背吃刀量aP=~ mm,精加工的背吃刀量aP=0·02~。超精密加工时,~ mm。
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R。 µm左右;用超细颗粒的硬质合金(如YHl、YHZ、YG10H等)车刀进行精密车削, µm。
下图为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≤ µm;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。用于精密车削铜料,曾获得镜面。