精密加工机自0806.doc

1、 什么是精密加工？如何分类？精密加工是指加工精度和表面质量达到极高程度的加工工艺，按加工方式来分，一般包括精密切削加工和精密磨削加工，按最高技术指标来分可分为精密加工和超精密加工。在不同制造业发展时期其最高技术指标有所不同。2、 什么是特种加工？主要应用在哪些方面？特种加工是将电能，热能，光能，声能和磁能等物理能量及化学能量或其组合乃至于机械能组合施加到被加工的部位上，从而实现材料去除的加工方法，也被称为非传统加工技术。（通常人们将利用机械能，借助于刀具实现材料去除的方法称为切削（磨削）加工，亦称为传统加工技术）。 其主要应用在：难加工材料的加工，模具及复杂型面加工，零件精细加工等领域3、 提高零件的加工精度的原因和意义。1. 提高零件的加工精度，可以提高产品的性能和质量，提高产品的稳定性和可靠性。2. 提高零件的加工精度可促进产品的小型化。3. 提高零件的加工精度可增强零件的互换性，提高装配生产率，促进自动化装配应用，推进自动化生产。4、 实现精密加工的关键技术。1. 精密加工机床，精密加工机床是实现精密加工的首要条件。2. 金刚石刀具，精密切削加工必须能够均匀地切除极薄的金属层，要达到微量切除，金刚石刀具是精密切削中重要手段。3. 精密切削机理，精密切削是微量切削，切削机理对其加工精度和表面质量的影响与常规切削差别很大，因此要深入研究，掌握其变化规律以提高精密加工加工精度和表面质量。4. 稳定的加工环境，精密加工必须在稳定的加工环境下进行，主要包括恒温，防振和空气净化三方面条件。5. 误差补偿，通过消除或抵消误差本身的影响，达到提高加工精度。6. 精密测量技术，精密加工技术离不开精密测量技术，精密加工要求测量精度比加工精度高一级。5、 剪切角与切削变形有何关系？由默钱特方程得出，切削过程中剪切角越大，切屑切削变形越少。（不作要求）6、 切削力如何形成？金刚石刀具切削有何特点？切削力来源有两个方面：1.切削层金属，切屑和工件表面层金属的弹性变形和，塑性变形所产生的抗力；2.刀具和切屑同工件表面间的摩擦阻力。 天然金刚石对金属的摩擦系数比其他刀具材料要小得多，而天然金刚石能刃磨出极小的刃口半径，所以在精密切削时，采用天然金刚石刀具所产生的切削力要比其他材料小。主切削力一般都大于轴向切削力。7、 切削热如何产生与分配？切削时产生的大量切削热来自三个切削变形区的金属弹性变形，塑性变形和摩擦产生。传导是由切屑，工件，刀具和周围介质传导的，一般地，切屑传出的热量最多，其余依次为刀具，工件及周围介质。8、 切削液的主要作用。其主要作用为：通过渗透到接触面上，湿润道具表面，并牢固地附着在道具表面上形成一层润滑膜，达到减少刀具与工件材料之间的摩擦的效果。在精密切削中，使用切削液还可产生如下作用：1. 抑制积屑瘤的产生。2. 降低加工区域温度，稳定加工精度。3. 减少切削力。4. 减少刀具磨损，提高刀具的耐用度。9、 超精密机床的基本要求及保证。1. 精密主轴部件2. 床身和精密导轨部件3. 进给驱动系统4. 在线监测与误差补偿技术（不作要求）10.试述精密与超精密机床常用几种主轴轴承的特点及应用。主轴主要使用液体静压轴承和空气静压轴承。其中液体静压轴承具很高的回转精度，转动平稳，无振动，应用于某些超精密机床主轴；但其油温升高，温升较难控制，产生的热变形会影响主轴精度，同时由于空气的带入，会降低液体静压轴承的刚度和动特性。空气静压轴承同样具很高的回转精度，由于空气的粘度小，主轴在高速转动时温升很小，故因此造成的热变形误差很小。同样因为空气刚度较低，其只能承受很小的载荷，但对于超精密加工无太大影响。在超精密机床中得到广泛的应用。10、 超精密加工研究的内容有哪些？P27 11、 试述超精密加工研究与应用在我国经济社会发展中的重要性。 自己概括12、 试述磨粒加工分类，举例证明各自特点。磨削加工按磨粒来分类，可分为固体磨料加工和游离磨料加工。其中固体磨料加工主要是磨削，其特点如下：1. 磨削除了可以加工铸铁，碳钢，合金钢等一般结构材料外，还能加工一般刀具难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，且作用在工艺系统刚性较差的方向上。4. 磨削温度高。5. 砂轮有自锐作用。6. 磨削加工的工艺范围广。7. 磨削在切削加工中的比重日益增大。 游离磨料加工主要包括研磨和抛光。 研磨和抛光的工作效率比磨削要低，但得到的表面精度以及表面光洁度要远优于磨削。14、磨粒的主要几种类型及其特点与应用。15、如何选用固结磨具。 通过选择：1.磨料 2.磨料粒度3.结合剂4.组织和浓度5.硬度6.磨具的强度7.磨具的形状和尺寸及其基体材料 从而选择总的固结磨具。 16、简述精密磨削加工机理与过程。精密磨削是用微小的多刃刀具削除细微切屑的以一种加工方法。其加工机理：1.磨粒的微刃行。通过较小的修整导程和修整深度来精细地修整砂轮，使磨粒具较好的微刃行，同时参加切削的刃口增多，深度减小。2.磨粒的等高性。砂轮经精细修整，分布在砂轮表层的同一深度上的微刃数量多，等高性好。3.微刃的滑擦，挤压，抛光作用。微刃钝化之后滑擦，挤压，抛光作用增强。4.弹性变形作用。磨削过程：砂轮中磨料磨粒是不规则的菱形多面体，进行负前角进行切削。磨粒在砂轮表面的分布是随机的，一般只有10的磨粒参加切削，切削深度分布在某一范围内，使各个磨粒承受的压力不同，磨粒表现出四种切削形态：一带而过的摩擦，工件表面仅留下一条痕迹；发生塑性变形，擦出一条两边隆起的沟纹；或者犁出一条沟，两边出飞边；或者切下切屑，其形状随磨粒切削刃形状，工件材料，切削深度，切削速度而变化。17、试述磨削烧伤的产生机理与防治措施。磨削加工中产生的热量大部分传至被加工表面，使工件表面具很高的温度，对于已淬火的钢件，很高的磨削温度往往会使表面层金属的金格组织产生变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色，产生磨削烧伤。防治措施：1. 正确选择砂轮。2. 合理选择切削用量。3. 改善冷却条件。18、研磨与抛光工艺的不同特点。同样是利用附着或压嵌在研具表面上的游离磨粒，以及研具与工件之间的微小磨粒借助于研具与工件的相对运动工件作微小的切削，以得到精确尺寸和表面粗糙度很小的加工表面。研磨采用硬质研具，主要是要获得精确尺寸；而抛光工艺则使用软质研具，一般用作光整工件，抛光之后获得工件表面光洁度要优于研磨。19、电火花加工的原理和应用。电火花加工是把工具电极与工件浸在电介质溶液中，并在其间施加脉冲电压，当两者之间距离很近，极间介质被击穿，产生电火花放电，火花通道产生大量的热，使工件表面金属局部融化从而被电蚀下来，冷却后被工作液带出。通过不断地电火花放电，工件表面的金属将会不断地被蚀除，则在工件表面复制出工具电极的形状，从而达到成型加工的目的。其主要应用于：1加工各种金属和合金材料，及特殊的热敏材料，半导体和非导体材料。2加工各种形状复杂的型孔和型腔工件。3各种工件和材料的切割4加工各种成种型刀，样板，工具，量具，螺纹等成型零件。5磨削各种工件，如金属表面高速淬火，渗氮，渗碳，涂覆特殊材料及合金化等。等等.20、电火花加工过程中极性效应对电极有何影响？如何有效利用?不论是正极性加工还是负极性加工，当峰值电流一定时，随着脉冲宽度的增加，电极相对损耗都在下降。现实生产中可在允许的条件内，采用较大的脉冲宽度，减少电极的相对损耗，实现低耗加工。选择极性时，短脉冲精加工时采用正极性加工，长脉冲粗加工时采用负极性加工。21、电火花加工机床的主要组成部分及其各自作用。电火花成型加工机床包括以下几个基本组成部分：1. 脉冲电源，把直流或工频交流电转变成一定频率的单向脉冲电流，提供电火花加工所需要的放电能量。2. 间隙自动进给调节系统，保持工具与工件之间一定的间隙。3. 工作液循环过滤系统，实现工作液的循环及过滤。4. 主机部分，支承，固定工件和电极，其传动机构可调整工件与电极的相对位置，实现电极的进给系统。22、电火花线切割加工的零件有何特点？快速与慢速走丝加工有何不同？利用电火花线切割加工的工件具如下特点1. 具有薄壁，窄孔，异型孔等复杂结构图形。2. 不仅有直线和圆弧组成的二维曲面图形，还有一些由直线组成的三维直纹曲面。3. 图形的大小和材料厚度常有很大差别。快速走丝排屑容易，加工速度较高，电极丝损耗较小，但加工质量和表面粗糙度较差。慢速走丝，则加工速度低，电极相对易损耗，但加工质量高，粗糙度较小。23、电解加工的原理与应用。电解加工，结合图4.6，工具电极向工件缓进给，使两极保持较小的间隙，让具有一定压力的电解液从间隙中流过，这时产生较大的电流密度，阳极工件的金属被逐渐电解蚀除，电解产物被高速的电解液冲带走。电解加工具体应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，以及电解到棱去毛刺，以及电解抛光等。24、比较电解加工与传统机械加工电火花加工有何不同。 传统的机械加工是采用机械方法进行加工，电火花加工是利用电火花现象的热效应进行材料的加工，两者都是利用物理效应，而电解加工则是利用电化学的方法进行加工，所加工的工件表面粗糙