培训资料演示文稿PPT超精密加工材料.ppt

超精密加工材料 主要内容介绍 1 超精密加工对材料的要求2 超精密加工材料的分类3 常见的材料及加工方法4 几种典型的超精密加工方法 化学成分 应准确 质地均匀 无杂质 10 2 10 3数量级 物理力学性能 稳定 一致 无外部和内部微观缺陷 拉伸强度 硬度 伸长率 弹性模量 热导率 膨胀系数等应达到10 5 10 6数量级 加工工艺性能 冶炼 铸造 热处理等工艺过程要严格控制 1 超精密加工对材料的要求 2 超精密加工材料分类 3 常见的材料及其加工方法 4 几种典型的超精密加工方法 一 金刚石超精密切削 1 金刚石刀具特点高硬度和高耐磨性低膨胀系数 其线膨胀系数仅是硬质合金的1 4 1 6 是高速钢的1 9 1 12高的导热性 切削热量不易聚集 切削温度低 有利于加工尺寸精度的控制 大的弹性模量 弹性模量大 刀具的应变小 也有利于超精加工的尺寸精度控制 极小的刀刃钝圆半径 刀刃钝圆半径小 可以实现薄的切削厚度 能降低切削区的弹塑性变形 进而降低切削力 切削温度和刀具磨损 使得切削变得十分平稳 金刚石超精密切削 金刚石超精密切削 加工4 5mm陶瓷球 图金刚石车床及其加工照片 金刚石超精密切削 2 金刚石刀具的应用用于加工铝合金 黄铜等有色金属和某些非金属材料 不能用于黑色金属材料的加工 可以得到超光滑表面 ra0 02 0 005 m 精度达到0 01 m以上可以加工许多零件 如 陀螺仪 激光反射镜 天文望远镜的反射镜 红外反射镜等 金刚石超精密切削 陀螺仪 右边的圆球就是石英制的转子 近乎完美的球体 金刚石超精密切削 哈勃望远镜 直径2 4m形状精度0 01 m能观察140亿光年天体 elid磨削技术 一 elid磨削技术介绍elid磨削技术即在线电解砂轮修整技术 它是由日本理化研究所大森整教授1987年提出 并于1989年应用于实际加工当中 elid磨削技术适用于对脆硬材料进行超精密镜面磨削 elid磨削技术广泛应用于电子 机械 光学 仪表 汽车等领域 elid磨削技术 二 elid磨削技术原理 elid磨削技术 电解修锐过程中 砂轮在电解作用下 其金属结合剂电离溶解 使得砂轮表面的磨粒突出同时生成一层致密而绝缘的氧化膜 这能减缓砂轮的过度电解 防止砂轮磨损过快 随着磨削加工的进行 表面的磨粒因磨损而脱落 出刃高度降低 同时生成的氧化膜也因被工件摩擦而变薄 此时砂轮的电解又恢复 金属结合剂的电解过程加快 继续开始砂轮表面的电解过程 磨粒的出刃高度增加 氧化膜又开始增厚 如此循环 elid磨削技术 三 elid磨削的工艺特点磨削过程具有良好的稳定性和可控性 易于实现磨削过程的最优化 加工精度高 表面裂纹少 表面质量好 适应性广泛 磨削效率高 装置简单 成本低 推广性强等 黑色金属超精密加工方法研究 钢铁等黑色金属的金刚石超精密切削一直是超精密加工领域中尚未解决的技术难题 黑色金属超精密加工方法研究 目前人们为突破金刚石切削黑色金属 一直在进行大量的实践 如深冷切削 富碳大气中的切削等 都先后取得一些效果 也有在金刚石的成份