精密加工機自0806.doc

1、 什么是精密加工？如何分類？精密加工是指加工精度和表面質(zhì)量達到極高程度的加工工藝，按加工方式來分，一般包括精密切削加工和精密磨削加工，按最高技術(shù)指標(biāo)來分可分為精密加工和超精密加工。在不同制造業(yè)發(fā)展時期其最高技術(shù)指標(biāo)有所不同。2、 什么是特種加工？主要應(yīng)用在哪些方面？特種加工是將電能，熱能，光能，聲能和磁能等物理能量及化學(xué)能量或其組合乃至于機械能組合施加到被加工的部位上，從而實現(xiàn)材料去除的加工方法，也被稱為非傳統(tǒng)加工技術(shù)。（通常人們將利用機械能，借助于刀具實現(xiàn)材料去除的方法稱為切削（磨削）加工，亦稱為傳統(tǒng)加工技術(shù)）。 其主要應(yīng)用在：難加工材料的加工，模具及復(fù)雜型面加工，零件精細加工等領(lǐng)域3、 提高零件的加工精度的原因和意義。1. 提高零件的加工精度，可以提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。2. 提高零件的加工精度可促進產(chǎn)品的小型化。3. 提高零件的加工精度可增強零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率，促進自動化裝配應(yīng)用，推進自動化生產(chǎn)。4、 實現(xiàn)精密加工的關(guān)鍵技術(shù)。1. 精密加工機床，精密加工機床是實現(xiàn)精密加工的首要條件。2. 金剛石刀具，精密切削加工必須能夠均勻地切除極薄的金屬層，要達到微量切除，金剛石刀具是精密切削中重要手段。3. 精密切削機理，精密切削是微量切削，切削機理對其加工精度和表面質(zhì)量的影響與常規(guī)切削差別很大，因此要深入研究，掌握其變化規(guī)律以提高精密加工加工精度和表面質(zhì)量。4. 穩(wěn)定的加工環(huán)境，精密加工必須在穩(wěn)定的加工環(huán)境下進行，主要包括恒溫，防振和空氣凈化三方面條件。5. 誤差補償，通過消除或抵消誤差本身的影響，達到提高加工精度。6. 精密測量技術(shù)，精密加工技術(shù)離不開精密測量技術(shù)，精密加工要求測量精度比加工精度高一級。5、 剪切角與切削變形有何關(guān)系？由默錢特方程得出，切削過程中剪切角越大，切屑切削變形越少。（不作要求）6、 切削力如何形成？金剛石刀具切削有何特點？切削力來源有兩個方面：1.切削層金屬，切屑和工件表面層金屬的彈性變形和，塑性變形所產(chǎn)生的抗力；2.刀具和切屑同工件表面間的摩擦阻力。 天然金剛石對金屬的摩擦系數(shù)比其他刀具材料要小得多，而天然金剛石能刃磨出極小的刃口半徑，所以在精密切削時，采用天然金剛石刀具所產(chǎn)生的切削力要比其他材料小。主切削力一般都大于軸向切削力。7、 切削熱如何產(chǎn)生與分配？切削時產(chǎn)生的大量切削熱來自三個切削變形區(qū)的金屬彈性變形，塑性變形和摩擦產(chǎn)生。傳導(dǎo)是由切屑，工件，刀具和周圍介質(zhì)傳導(dǎo)的，一般地，切屑傳出的熱量最多，其余依次為刀具，工件及周圍介質(zhì)。8、 切削液的主要作用。其主要作用為：通過滲透到接觸面上，濕潤道具表面，并牢固地附著在道具表面上形成一層潤滑膜，達到減少刀具與工件材料之間的摩擦的效果。在精密切削中，使用切削液還可產(chǎn)生如下作用：1. 抑制積屑瘤的產(chǎn)生。2. 降低加工區(qū)域溫度，穩(wěn)定加工精度。3. 減少切削力。4. 減少刀具磨損，提高刀具的耐用度。9、 超精密機床的基本要求及保證。1. 精密主軸部件2. 床身和精密導(dǎo)軌部件3. 進給驅(qū)動系統(tǒng)4. 在線監(jiān)測與誤差補償技術(shù)（不作要求）10.試述精密與超精密機床常用幾種主軸軸承的特點及應(yīng)用。主軸主要使用液體靜壓軸承和空氣靜壓軸承。其中液體靜壓軸承具很高的回轉(zhuǎn)精度，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，無振動，應(yīng)用于某些超精密機床主軸；但其油溫升高，溫升較難控制，產(chǎn)生的熱變形會影響主軸精度，同時由于空氣的帶入，會降低液體靜壓軸承的剛度和動特性?？諝忪o壓軸承同樣具很高的回轉(zhuǎn)精度，由于空氣的粘度小，主軸在高速轉(zhuǎn)動時溫升很小，故因此造成的熱變形誤差很小。同樣因為空氣剛度較低，其只能承受很小的載荷，但對于超精密加工無太大影響。在超精密機床中得到廣泛的應(yīng)用。10、 超精密加工研究的內(nèi)容有哪些？P27 11、 試述超精密加工研究與應(yīng)用在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要性。 自己概括12、 試述磨粒加工分類，舉例證明各自特點。磨削加工按磨粒來分類，可分為固體磨料加工和游離磨料加工。其中固體磨料加工主要是磨削，其特點如下：1. 磨削除了可以加工鑄鐵，碳鋼，合金鋼等一般結(jié)構(gòu)材料外，還能加工一般刀具難以切削的高硬度材料。2. 磨削加工的精度高，表面粗糙度小。3. 磨削的景象磨削力Fy大，且作用在工藝系統(tǒng)剛性較差的方向上。4. 磨削溫度高。5. 砂輪有自銳作用。6. 磨削加工的工藝范圍廣。7. 磨削在切削加工中的比重日益增大。 游離磨料加工主要包括研磨和拋光。 研磨和拋光的工作效率比磨削要低，但得到的表面精度以及表面光潔度要遠優(yōu)于磨削。14、磨粒的主要幾種類型及其特點與應(yīng)用。15、如何選用固結(jié)磨具。 通過選擇：1.磨料 2.磨料粒度3.結(jié)合劑4.組織和濃度5.硬度6.磨具的強度7.磨具的形狀和尺寸及其基體材料 從而選擇總的固結(jié)磨具。 16、簡述精密磨削加工機理與過程。精密磨削是用微小的多刃刀具削除細微切屑的以一種加工方法。其加工機理：1.磨粒的微刃行。通過較小的修整導(dǎo)程和修整深度來精細地修整砂輪，使磨粒具較好的微刃行，同時參加切削的刃口增多，深度減小。2.磨粒的等高性。砂輪經(jīng)精細修整，分布在砂輪表層的同一深度上的微刃數(shù)量多，等高性好。3.微刃的滑擦，擠壓，拋光作用。微刃鈍化之后滑擦，擠壓，拋光作用增強。4.彈性變形作用。磨削過程：砂輪中磨料磨粒是不規(guī)則的菱形多面體，進行負前角進行切削。磨粒在砂輪表面的分布是隨機的，一般只有10的磨粒參加切削，切削深度分布在某一范圍內(nèi)，使各個磨粒承受的壓力不同，磨粒表現(xiàn)出四種切削形態(tài)：一帶而過的摩擦，工件表面僅留下一條痕跡；發(fā)生塑性變形，擦出一條兩邊隆起的溝紋；或者犁出一條溝，兩邊出飛邊；或者切下切屑，其形狀隨磨粒切削刃形狀，工件材料，切削深度，切削速度而變化。17、試述磨削燒傷的產(chǎn)生機理與防治措施。磨削加工中產(chǎn)生的熱量大部分傳至被加工表面，使工件表面具很高的溫度，對于已淬火的鋼件，很高的磨削溫度往往會使表面層金屬的金格組織產(chǎn)生變化，使表層金屬硬度下降，使工件表面呈現(xiàn)氧化膜顏色，產(chǎn)生磨削燒傷。防治措施：1. 正確選擇砂輪。2. 合理選擇切削用量。3. 改善冷卻條件。18、研磨與拋光工藝的不同特點。同樣是利用附著或壓嵌在研具表面上的游離磨粒，以及研具與工件之間的微小磨粒借助于研具與工件的相對運動工件作微小的切削，以得到精確尺寸和表面粗糙度很小的加工表面。研磨采用硬質(zhì)研具，主要是要獲得精確尺寸；而拋光工藝則使用軟質(zhì)研具，一般用作光整工件，拋光之后獲得工件表面光潔度要優(yōu)于研磨。19、電火花加工的原理和應(yīng)用。電火花加工是把工具電極與工件浸在電介質(zhì)溶液中，并在其間施加脈沖電壓，當(dāng)兩者之間距離很近，極間介質(zhì)被擊穿，產(chǎn)生電火花放電，火花通道產(chǎn)生大量的熱，使工件表面金屬局部融化從而被電蝕下來，冷卻后被工作液帶出。通過不斷地電火花放電，工件表面的金屬將會不斷地被蝕除，則在工件表面復(fù)制出工具電極的形狀，從而達到成型加工的目的。其主要應(yīng)用于：1加工各種金屬和合金材料，及特殊的熱敏材料，半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。2加工各種形狀復(fù)雜的型孔和型腔工件。3各種工件和材料的切割4加工各種成種型刀，樣板，工具，量具，螺紋等成型零件。5磨削各種工件，如金屬表面高速淬火，滲氮，滲碳，涂覆特殊材料及合金化等。等等.20、電火花加工過程中極性效應(yīng)對電極有何影響？如何有效利用?不論是正極性加工還是負極性加工，當(dāng)峰值電流一定時，隨著脈沖寬度的增加，電極相對損耗都在下降?，F(xiàn)實生產(chǎn)中可在允許的條件內(nèi)，采用較大的脈沖寬度，減少電極的相對損耗，實現(xiàn)低耗加工。選擇極性時，短脈沖精加工時采用正極性加工，長脈沖粗加工時采用負極性加工。21、電火花加工機床的主要組成部分及其各自作用。電火花成型加工機床包括以下幾個基本組成部分：1. 脈沖電源，把直流或工頻交流電轉(zhuǎn)變成一定頻率的單向脈沖電流，提供電火花加工所需要的放電能量。2. 間隙自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保持工具與工件之間一定的間隙。3. 工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)，實現(xiàn)工作液的循環(huán)及過濾。4. 主機部分，支承，固定工件和電極，其傳動機構(gòu)可調(diào)整工件與電極的相對位置，實現(xiàn)電極的進給系統(tǒng)。22、電火花線切割加工的零件有何特點？快速與慢速走絲加工有何不同？利用電火花線切割加工的工件具如下特點1. 具有薄壁，窄孔，異型孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)圖形。2. 不僅有直線和圓弧組成的二維曲面圖形，還有一些由直線組成的三維直紋曲面。3. 圖形的大小和材料厚度常有很大差別?？焖僮呓z排屑容易，加工速度較高，電極絲損耗較小，但加工質(zhì)量和表面粗糙度較差。慢速走絲，則加工速度低，電極相對易損耗，但加工質(zhì)量高，粗糙度較小。23、電解加工的原理與應(yīng)用。電解加工，結(jié)合圖4.6，工具電極向工件緩進給，使兩極保持較小的間隙，讓具有一定壓力的電解液從間隙中流過，這時產(chǎn)生較大的電流密度，陽極工件的金屬被逐漸電解蝕除，電解產(chǎn)物被高速的電解液沖帶走。電解加工具體應(yīng)用于深空和深小孔的加工，型孔和套料的加工，型腔型面的加工，以及電解到棱去毛刺，以及電解拋光等。24、比較電解加工與傳統(tǒng)機械加工電火花加工有何不同。 傳統(tǒng)的機械加工是采用機械方法進行加工，電火花加工是利用電火花現(xiàn)象的熱效應(yīng)進行材料的加工，兩者都是利用物理效應(yīng)，而電解加工則是利用電化學(xué)的方法進行加工，所加工的工件表面粗糙