超精密切削课件

1、 超精密切削是使用精密的单晶天然金刚石刀具加工超精密切削是使用精密的单晶天然金刚石刀具加工有色金属和非金属，可以直接加工出超光滑的加工表有色金属和非金属，可以直接加工出超光滑的加工表面面(粗糙度粗糙度Ra0.020.005m，加工精度，加工精度0.01m)。用于加工：陀螺仪、激光反射镜、天文望远镜的反射用于加工：陀螺仪、激光反射镜、天文望远镜的反射镜、红外反射镜和红外透镜、雷达的波导管内腔、计镜、红外反射镜和红外透镜、雷达的波导管内腔、计算机磁盘、激光打印机的多面棱镜、录像机的磁头、算机磁盘、激光打印机的多面棱镜、录像机的磁头、复印机的硒鼓、菲尼尔透镜等。复印机的硒鼓、菲尼尔透镜等。 超精密切

2、削也是金属切削的一种，当然也服从金属超精密切削也是金属切削的一种，当然也服从金属切削的普遍规律。切削的普遍规律。 金刚石刀具的超精密加工技术主要应用于单件大型金刚石刀具的超精密加工技术主要应用于单件大型超精密零件的切削加工和大量生产中的中小型超精密超精密零件的切削加工和大量生产中的中小型超精密零件加工。零件加工。 通过对比实验，（通过对比实验，（110）晶面的刀具磨损较快，切削相当）晶面的刀具磨损较快，切削相当时间后，加工表面的粗糙度已经超过时间后，加工表面的粗糙度已经超过0.05m；（；（100）晶面）晶面的刀具磨损较慢，切削较长时间后，加工表面粗糙度仍的刀具磨损较慢，切削较长时间后，加工表

3、面粗糙度仍 时，被切材料和刀刃刃口圆弧无相时，被切材料和刀刃刃口圆弧无相对滑移，才能形成切屑被切除，即对滑移，才能形成切屑被切除，即)(NNsincos)(yxFFN A点为极限临界点，极限最小切削厚度点为极限临界点，极限最小切削厚度 应为应为minDh 当刀刃刃口半径当刀刃刃口半径 为某值时，切下的最小切削厚度为某值时，切下的最小切削厚度 和临界点处的和临界点处的 比值有关，并和刀具工件材料之间的摩擦比值有关，并和刀具工件材料之间的摩擦系数有关。系数有关。 minDhxyFF222222min111)1)(1tan111)cos1 (xyxyyxxyDFFFFFFFFh 根据经验，根据经验，

4、A点处的点处的 比值一般在比值一般在0.81范围内，对于金刚范围内，对于金刚石刀具进行超精密切削，取石刀具进行超精密切削，取 。 使用极锋锐的刀具和机床条件最佳的情况下，金刚石刀具的超使用极锋锐的刀具和机床条件最佳的情况下，金刚石刀具的超精密切削，可实现切削厚度为纳米（精密切削，可实现切削厚度为纳米（nm）级的连续稳定切削。）级的连续稳定切削。 要使最小切削厚度要使最小切削厚度 ，可估算金刚石刀具刃口半径，可估算金刚石刀具刃口半径 为为24nm。 用高速钢和硬质合金刀具进行切削试验，达到的最小切削厚度用高速钢和硬质合金刀具进行切削试验，达到的最小切削厚度值为：值为：xyFFxyFF9 . 0n

5、mhD1min3) 3)超精密切削机理超精密切削机理切削深度越小，切削力越大4.4.2 影响金刚石超精密切削的因素影响金刚石超精密切削的因素1.1.金刚石刀具的结构和几何参数金刚石刀具的结构和几何参数图4-11图4-122.2.机床的精度、刚度和微位移机床的精度、刚度和微位移 超精密机床是实现超精密切削的首要条件，金超精密机床是实现超精密切削的首要条件，金刚石超精密切削机床应具有较高的精度、刚度和刚石超精密切削机床应具有较高的精度、刚度和稳定性。其机床主轴的回转精度也是影响金刚石稳定性。其机床主轴的回转精度也是影响金刚石超精密切削质量的主要因素，因此，主轴应采用超精密切削质量的主要因素，因此，

6、主轴应采用空气或液体静压轴承，以取其流体薄膜均匀的优空气或液体静压轴承，以取其流体薄膜均匀的优点，使其回转精度高于点，使其回转精度高于0.05m0.05m。此外，还要采用。此外，还要采用相应的精密导轨及精密微量进给机构。还应有恒相应的精密导轨及精密微量进给机构。还应有恒温、恒湿、净化和抗振条件，才能保证加工质量。温、恒湿、净化和抗振条件，才能保证加工质量。3.3.切削用量切削用量1 1）、切削速度的影响）、切削速度的影响不管在多大的切削速度下都有不管在多大的切削速度下都有积屑瘤生成，切削速度不同，积屑瘤生成，切削速度不同，积屑瘤的高度也不同。当切削积屑瘤的高度也不同。当切削速度较低时，积屑瘤高度较高，速度较低时，积屑瘤高度较高，当切削速度达到一定值时，积当切削速度达到一定值时，积屑瘤趋于稳定，高度变化不大。屑瘤趋于稳定，高度变化不大。 超精密切削时实际切削速度，可根据所使用的超精密切削时实际切削速度，可根据