精密与特种加工知识点
概论
1.特种加工：是指利用机，光，电，声，热，化学，磁，原子能等能源来进行加工的非传
统加工方法。
2.特种加工特点：1.不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除材料2.工具的硬度可
以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，如激光加工，电子束加工等，根本不需要任何工具3.在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的切削力作用，工件不承受切削力，特别适合加工低刚度零件。
第二章金刚石刀具精密切削加工
1.超精密加工难度：1.工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制
2.工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响
3.去除层越薄，被加工表面受到的切削力越大，材料就越不易去除。
2.超精密加工按加工方式分为（切削加工，磨料加工，特种加工，复合加工）；加工方法的
机理（去除加工，结合加工，变形加工）
3.超精密加工实现条件：1.超精密加工的机理与工艺方法2.工艺装备3.工具
4.工件材料
5.
精密测量及误差补偿技术6.工作环境条件等
4.超精密加工对机床要求：1.高精度2.高刚度3.高稳定性4.高自动化
5.主轴：液体静压轴承，空气静压轴承
6.主轴驱动方式：柔性联轴器驱动，内装式同轴电动机驱动
7.导轨结构形式：燕尾型，平面行，V-平面型，双V型。
8.微量进给装置：压电和电致伸缩式进给装置，摩擦驱动装置
9.金刚石具有各向异性和解离现象。解离现象：指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行与某个平面平整的劈开的现象。
10、金刚石在小刀头上的固定方法：①机械固定。②用粉末冶金固定。③使用粘结或钎焊固
定。
三
1、精密与超精密磨料加工：固结磨料加工、游离磨料加工
固结磨料加工：固结磨具、涂覆磨具
游离磨料加工：精密研磨、精密抛光
2、精密磨削主要是依靠砂轮具有微刃性和等高性的磨料实现的。
3、精密磨削机理①微刃的微切削作用
②微刃的等高切削作用
③微刃的滑挤、摩擦、抛光
第四章、
1、电火花加工机理：基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工。
2、正极性接法是将工件接阳极，工具接阳极负极性接法是将工件接阴极，工具接阳极：
3、电火花加工特点：1试用的材料范围广
2适于加工特殊及复杂的零件，3脉冲参数的可以在较大的范围内调节，可以在同一台的机床上连续进行粗、半精及精加工4直接利用电能进行加工，便于实现自动化。
4、极性效应：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极都会受到不同程度的电蚀，单纯
由于正负极不同而彼此电蚀量不一样的现象
5、影响加工精度的主要因素：放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定性和
“二次放电”
6、对脉冲电源的要求：①影响工艺指标的主要参数可调，如脉宽、脉间、峰值电流、开路
电压。②通用电源的主要参数可调范围广，以适应粗、中、精加工的要求，而且适应不同的工件材料和不同工具电极材料进行加工要求。③专用脉冲电源主要参数的调节灵活方便。④性能稳定可靠，模块化结构，以便于检测和维修。⑤无污染、低成本、低能耗、长寿命。
7、（1）冲模的电火花加工工艺
冲头和凹模是冲模制造的关键，对凹模来说，主要的质量指标是尺寸精度。
凹模的尺寸精度主要靠工具电极来保证
保证达到配合精度间隙的方法：①直接配合法（常用）②修配冲头法③修配电极法（2）工具电极电极的设计：工具电极的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高一级
电极结构：整体式、镶拼式、组合式
8、型腔膜电火花加工电极材料的选择：常用的电极材料有铜钨合金、银钨合金（成本高制造比较困难）、纯铜以及石墨（较为广泛的试用）
9、纯铜的优点：①不容易产生电弧，在较困难的条件下能稳定的地加工②精加工比石墨电
极损耗小③采用精微加工能获得很高的表面粗糙度④经锻造后还可以做其他型腔加工用的电极，材料利用率高
10、石墨：机械加工性能比纯铜好，石墨电极在宽脉冲大电流的情况下具有更大的电极损耗，
容易产生电弧烧伤，要求：颗粒小、组织细密、强度高和导电性好
第五章
1、电火花线切割加工机床的分类
答：按电极丝的运动速度分为①高速走丝电火花线切割机床②低速走丝电火花线切割机床2、电火花线切割加工机床结构
答：主要有机械和电气两大部分组成
机械部分有床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液循环系统等
电气部分由脉冲电源和数字程序控制系统组成
第六章
1、电解加工的特点①能以简单的直线进给运动一次加工出复杂的型面和型腔②可以加工高硬度，高强度和高韧性等难以切削加工的金属材料③加工过程无切削力和切削热，工件不易产生内应力和变形④加工后的零件无毛刺和残余应力⑤与其他加工方法相比，生产效率高⑥加工过程中工具电极（阴极）基本不损耗
2、电解加工机理: 利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理实现金属零件的成形加工
3、电解液的特性：①杂散腐蚀是衡量电解液加工精度高低的指标②电流效率不同电解液的电流效率特点也不同③加工速度的非线性电解加工时加工速度与电流密度的关系曲线
第七章.
1激光加工的原理：激光加工是将激光束照射到工件的表面，以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
2.激光加工阶段：①材料对激光的吸收和能量转换②材料的加热熔化，气化③蚀除产物的抛出
激光加工特点：1）由于激光的功率密度高，加工的热作用时间很短，热影响区小，因此几乎可以加工任何材料，如各种金属材料、非金属材料。透明材料只要采取一些色化、打毛等措施，即可采用激光加工。2）激光加工不需要工具，不存在工具损耗、更换和调整等问题，适于自动化连续操作。3）激光束可聚焦到微米级，输出功率可以调节，且加工中没有机械力的作用，故适合于精密微细加工。4）可以透过透明的物质，故激光可以在
任意透明的环境中操作，包括空气、惰性气体、真空甚至某些液体。5)激光加工不受电磁干扰。6）激光除可用于材料的蚀除加工外，还可以进行焊接、热处理、表面强化或涂敷、引发化学反应等加工。
3激光加工设备（激光器、电源、光学系统、冷却系统、机械系统控制系统及安全系统）
第八章．
1超声波加工是利用工具端面做超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。实质：磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用与超声波空化作用的综合结果。2超声波加工的特点：1）特别适合加工各种硬脆材料2)加工精度高，加工表面质量好。3）工件在加工过程中受力较小，对于加工薄壁、窄缝等低刚度工件非常有利。4）加工出的工件形状与工具形状一致5）与电火花加工、点解加工相比，采用超声波加工硬质金属材料的效率较低。
3超声波加工设备（超声波发生器、超声振动系统、超声加工机床本体、磨料悬浮液冷却及循环系统（工作液：水磨粒：碳化硅、氧化铝））
第九章
1、电子束加工的基本原理和特点
答：电子束加工是在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束，以极高的速度冲击到工件表面的极小面积上，在极短的时间内，其能量的大部分转变为热能，使被
冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料的局部融化和气化，而实现加工的目的。
特点：①加工面积可以很小，是一种精密微细的加工方法②工件不受机械力作用，不产生宏观应力和变形，是一种非接触式加工③加工生产率很高④整个过程便于实现自动化⑤污染少，加工表面不氧化
2、电子束加工设备和应用
答：设备由电子枪、真空系统、控制系统和电源等组成
应用：可用于打孔、切割、蚀刻、焊接、热处理和曝光加工等
3、离子束加工基本原理和特点
基本原理：离子束加工是利用离子束对材料成形或表面改性的加工方法
特点：①加工精度高，易精确控制②污染少高真空中进行③加工应力、变形极小。
4、离子束加工设备：离子源、真空系统、控制系统和电源
精密与特种加工技术课后答案
《精密与特种加工技术》课后答案 第一章 1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何 答：目前，精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用，尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用，已引起了机械制造领域内的许多变革，已经成为先进制造技术的重要组成部分，是在国际竞争中取得成功的关键技术。精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。 2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革 答：⑴提高了材料的可加工性。 ⑵改变了零件的典型工艺路线。 ⑶大大缩短新产品试制周期。 ⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。 ⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。 3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系应该改如何正确处理特种加工与常规加工之 间的关系 答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。 4.特种加工对材料的可加工性以及产品的结构工艺性有何影响举例说明. 答：工件材料的可加工性不再与其硬度，强度，韧性，脆性，等有直接的关系，对于电火花，线切割等加工技术而言，淬火钢比未淬火钢更容易加工。 对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响，以往普遍认为方孔，小孔，弯孔，窄缝等是工艺性差的典型，但对于电火花穿孔加工，电火花线切割加工来说，加工方孔和加工圆孔的难以程度是一样的，相反现在有时为了避免淬火产生开裂，变形等缺陷，故意把钻孔开槽，等工艺安排在淬火处理之后，使工艺路线安排更为灵活。 第二章 1.简述超精密加工的方法，难点和实现条件 答：超微量去除技术是实现超精密加工的关键，其难度比常规的大尺寸去除加工技术大的多，因为：工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随即的。精度难以控制，工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大的影响，去除层越薄，被加工便面所受的切应力越大，材料就
精密和超精密加工的应用和发展趋势
精密和超精密加工的应用和发展趋势 [摘要]本文以精密和超精密加工为研究对象，对世界上精密和超精密加工的应用和发展趋，势进行了分析和阐释，结合我国目前发展状况，提出今后努力方向和发展目标。 【关键词】精密和超精密加工；精度；发展趋势 精密和超精密制造技术是当前各个工业国家发展的核心技术之一，各技术先进国家在高技术领域(如国防工业、集成电路、信息技术产业等)之所以一直领先，与这些国家高度重视和发展精密、超精密制造技术有极其重要的关系。超精密加工当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本。这些国家的超精密加工技术不仅总体成套水平高，而且商品化的程度也非常高。 美国是开展超精密加工技术研究最早的国家，也是迄今处于世界领先地位的国家。早在20世纪50年代末，由于航天等尖端技术发展的需要，美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术，称为“SPDT技术”（Single Point Diamond Turning）或“微英寸技术”（1微英寸＝0.025μm），并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床。用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等等。如美国LLL实验室和Y－12工厂在美国能源部支持下，于1983年7月研制成功大型超精密金刚石车床DTM－3型，该机床可加工最大零件￠2100mm、重量4500kg的激光核聚变用的各种金属反射镜、红外装置用零件、大型天体望远镜（包括X光天体望远镜）等。该机床的加工精度可达到形状误差为28nm（半径），圆度和平面度为12.5nm，加工表面粗糙度为Ra4.2nm。 在超精密加工技术领域，英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所（简称CUPE）享有较高声誉，它是当今世界上精密工程的研究中心之一，是英国超精密加工技术水平的独特代表。如CUPE生产的Nanocentre（纳米加工中心）既可进行超精密车削，又带有磨头，也可进行超精密磨削，加工工件的形状精度可达0.1μm，表面粗糙度Ra<10nm。 日本对超精密加工技术的研究相对于美、英来说起步较晚，但是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国，是以民品应用为主要对象。所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面，是更加先进和具有优势的，甚至超过了美国。 我国的精密、超精密加工技术在20世纪70年代末期有了长足进步，80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。北京机床研究所是国内进行超
精密与特种加工知识点
概论 1.特种加工：是指利用机，光，电，声，热，化学，磁，原子能等能源来进行加工的非传 统加工方法。 2.特种加工特点：1.不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除材料2.工具的硬度可 以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，如激光加工，电子束加工等，根本不需要任何工具3.在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的切削力作用，工件不承受切削力，特别适合加工低刚度零件。 第二章金刚石刀具精密切削加工 1.超精密加工难度：1.工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制 2.工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响 3.去除层越薄，被加工表面受到的切削力越大，材料就越不易去除。 2.超精密加工按加工方式分为（切削加工，磨料加工，特种加工，复合加工）；加工方法的 机理（去除加工，结合加工，变形加工） 3.超精密加工实现条件：1.超精密加工的机理与工艺方法2.工艺装备3.工具 4.工件材料 5. 精密测量及误差补偿技术6.工作环境条件等 4.超精密加工对机床要求：1.高精度2.高刚度3.高稳定性4.高自动化 5.主轴：液体静压轴承，空气静压轴承 6.主轴驱动方式：柔性联轴器驱动，内装式同轴电动机驱动 7.导轨结构形式：燕尾型，平面行，V-平面型，双V型。 8.微量进给装置：压电和电致伸缩式进给装置，摩擦驱动装置 9.金刚石具有各向异性和解离现象。解离现象：指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行与某个平面平整的劈开的现象。 10、金刚石在小刀头上的固定方法：①机械固定。②用粉末冶金固定。③使用粘结或钎焊固 定。 三 1、精密与超精密磨料加工：固结磨料加工、游离磨料加工 固结磨料加工：固结磨具、涂覆磨具 游离磨料加工：精密研磨、精密抛光 2、精密磨削主要是依靠砂轮具有微刃性和等高性的磨料实现的。 3、精密磨削机理①微刃的微切削作用 ②微刃的等高切削作用 ③微刃的滑挤、摩擦、抛光 第四章、 1、电火花加工机理：基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工。 2、正极性接法是将工件接阳极，工具接阳极负极性接法是将工件接阴极，工具接阳极： 3、电火花加工特点：1试用的材料范围广 2适于加工特殊及复杂的零件，3脉冲参数的可以在较大的范围内调节，可以在同一台的机床上连续进行粗、半精及精加工4直接利用电能进行加工，便于实现自动化。 4、极性效应：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极都会受到不同程度的电蚀，单纯 由于正负极不同而彼此电蚀量不一样的现象 5、影响加工精度的主要因素：放电间隙的大小及其一致性、工具电极的损耗及其稳定性和 “二次放电”
精密与特种加工论文
精密与超精密加工技术 姓名：刘兴业 班级：机自086 学号：0815014172 简介： 目前，精密加工是指加工精度为1~0.1μm，表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况，有时有无表面缺陷也是这一问题的核心；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工应该包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。20世纪60年代为了适应核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的需要而发展起来的精度极高的一种加工技术。到80年代初，其最高加工尺寸精度已可达10纳米（1纳米=0.001微米）级,表面粗糙度达1纳米,加工的最小尺寸达1微米，正在向纳米级加工尺寸精度的目标前进。纳米级的超精密加工也称为纳米工艺 (nano-technology) 。超精密加工是处于发展中的跨学科综合技术。 几种常用的精密加工方法 传统的精密加工方法有布轮抛光、砂带磨削、超精细切削、精细磨削、珩磨、研磨、超精研抛技术、磁粒光整等。 主要有超精密车削、镜面磨削和等。在超精密车床上用经过精细研磨的单晶金刚石车刀进行微量车削,切削厚度仅1微米左右，常用于加工有色金属材料的球面、非球面和平面的反射镜等高精度、表面高度光洁的零件。 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。国外在砂带材料及制作工艺上取得了很大的成就，有了适应于不同场合的砂带系列，生产出通用和专用的砂带磨床，而且自动化程度不断提高(已有全自动和自适应控制的砂带磨床)，但国内砂带品种少，质量也有待提高，对机床还处于改造阶段。
精密和超精密加工技术复习思考题答案
精密和超精密加工技术复习思考题答案 第一章 1.试述精密和超精密加工技术对发展国防和尖端技术的重要意义。 答：超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位。国防方面，例如：对于导弹来说，具有决定意义的是导弹的命中精度，而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的。制造惯性仪表，需要有超精密加工技术和相应的设备。 尖端技术方面，大规模集成电路的发展，促进了微细工程的发展，并且密切依赖于微细工程的发展。因为集成电路的发展要求电路中各种元件微型化，使有限的微小面积上能容纳更多的电子元件，以形成功能复杂和完备的电路。因此，提高超精密加工水平以减小电路微细图案的最小线条宽度就成了提高集成电路集成度的技术关键。 2.从机械制造技术发展看，过去和现在达到怎样的精度可被称为精密和超精密加工。 答：通常将加工精度在0.1-lμm，加工表面粗糙度在Ra 0.02-0.1μm之间的加工方法称为精密加工。而将加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra 0.01μm的加工方法称为超精密加工。 3.精密和超精密加工现在包括哪些领域。 答：精密和超精密加工目前包含三个领域： 1)超精密切削，如超精密金刚石刀具切削，可加工各种镜面。它成功地解决了高精度陀螺仪，激光反射镜和某些大型反射镜的加工。 2)精密和超精密磨削研磨。例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等的加工。 3)精密特种加工。如电子束，离子束加工。使美国超大规模集成电路线宽达到0.1μm。 4.试展望精密和超精密加工技术的发展。 答：精密和超精密加工的发展分为两大方面：一是高密度高能量的粒子束加工的研究和开发；另一方面是以三维曲面加工为主的高性能的超精密机械加工技术以及作为配套的三维超精密检测技术和加工环境的控制技术。 5.我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何。 答：我国当前某些精密产品尚靠进口，有些精密产品靠老工人于艺，因而废品率极高，例如现在生产的某种高精度惯性仪表，从十几台甚至几十台中才能挑选出一台合格品。磁盘生产质量尚未完全过关，激光打印机的多面棱镜尚不能生产。1996年我国进口精密机床价值达32亿多美元(主要是精密机床和数控机床)。相当于同年我国机床的总产值，某些大型精密机械和仪器国外还对我们禁运。这些都说明我国必须大力发展精密和高精密加工技术。 6.我目要发展精密和超精密加工技术，应重点发展哪些方面的内容。
金工实习小结
Cad小结： ＣＡＤ的训练只有两天时间，对于一个近乎完全陌生的软件想要在两天的时间里学的差不多，我感到一种前所未有的压力。盯着老师，生怕错过老师提及的某一个知识点。老师示范的时候，真有种屏住呼吸的感觉。我知道自己对于电脑的操控能力很差，只有认真再认真一点才能让自己和别人的差距小一点。多少次，我想放弃；多少次，我在心里暗暗叫苦；多少次，我在心里承认自己就是一个电脑的盲人，虽然很多次这样想，可我同样知道改变的过程是痛苦的，如果一直不挣扎着去学一些在自己看来很吃力的东西，那么，自己永远都不会提高。正是在这种信念的支撑下，我坚持了下来。 两天结束了，当回想起来，我发现了自己致命的弱点。从小到大，作业有参考答案；做事有爸妈、老师、亲人的指点；习惯了身边的任何事情都有一个固有的答案，我依赖于这种答案的后盾。直到老师让自己创作一个立体作为作业的时候，我怕了，这次没有现成的答案了，这次我的脑子里一片空白了。看着旁边的同学画的手枪、飞机、机器人等，可我呢，脑子里依旧一片空白。我想这次要改的不是自己的脾气，不是自己的固执，而是自己的思维方式。既然发现了这个巨大的漏洞，在以后的学习中，我会注重培养自己的创新能力。希望自己能走的更远，走的更稳······ 普通车： 走进普车的车间，一股很刺鼻的气味让我觉得好难受，有些不乐意，有些埋怨，当看到在车床边的老师的时候，我忽略了这些，老师一直在那里工作都没有埋怨什么，凭什么我一个只在那里呆两天的人要这么矫情呢？第一次看见车床，真有投入百分之二百的热情，我渴望看到自己的双手做的工件。老师幽默的讲解让原本有些枯燥的知识生动起来，深入浅出的讲解，总是让大家在笑声中明白其中蕴藏的道理。记得看着自己弄得尺寸有点小的手柄，满脸的不高兴。老师走过来微笑着说：“没关系的，我在告诉你们尺寸的时候就留了加工余量。等会我示范的时候就用你的。”在接下来的操作中，老师给我的手柄上做了一个很美的图案。其实，老师说这个是蝴蝶，那个是台灯，可我真的没有看出来。在他的讲解下，我叹服老师的想象力，就像一个小朋友一样。最后，在老师的指导下，我的手柄成为大家羡慕的对象。我笑着看着，却明白有的事做错了不一定要及时补救。为什么一有不顺心就要急躁着拼命去追求完美呢？我想车工老师教会我的这一点一定会受益终身的。两天很快结束了，虽然只在一起呆了两天，可我竟然好舍不得，不争气的竟然低着头哭了。 真是一位很好的老师，我会永远记得在这个大学里我有幸遇见这样一位很好的老师，教给我知识，教会我人生中很重要的道理。感恩······铭记······（袁爱民老师） 钳工： 早就听说钳工很辛苦，可我还只是听说。当真正作为一名钳工工人的时候，我才发现自己有多么绝望。先是用锉刀将工件锉到要求的尺寸。虽然也就不到０.５厘米的厚度，可我眼巴巴的看着自己锉的每一下后深深地感到绝望。别人都行，我更是不会退缩。一句话都不说，目不斜视，我在加把劲的锉着手中的工件。好不容易锉好了，接着是锯。长这么大，最绝望的莫过于用锯条锯铁块了。眼看着自己不断的落后于别人，我使出了全身的力气。一直信仰“吃苦就是本事”，如果就这样放弃，我会瞧不起自己的。坚持了，中午没有午休加班了。人生只有一次的事我不会给自己留遗憾，所以我渐渐平息了内心的不快。最后，我没有掉队，做出了一件自己不会后悔的榔头。在看着它完工的那一瞬间，我的心里只有满满的快乐。 其实，人生也是一样。最重要的就那么几步，再苦再累都别忘了一定要坚持下去。天下事，预则立；不预则废。行百里者，半九十。其实胜利就在那十里之后。钳工，教会了我耐着性子，用一颗坚毅的心，用行动践行自己的诺言“吃苦就是本事”。 热铸焊：
精密和超精密加工论文
精密和超精密加工论文 一、精密和超精密加工的概念与范畴 通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精度为1~0.1?;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b.精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c.珩磨,用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿工件表面往复运动，加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m，最好可到Ra0.025?;m，主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d.精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液，工件及研具作相互机械摩擦，使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025?;m加工变质层很小，表面质量高，精密研磨的设备简单，
02213精密加工与特种加工考点复习整理
1.领会：记忆规定的有关知识点的主要内容，并能够领会和理解规定的有关知识点的内涵和外 延，熟悉其内容要点和它们之间的区别和联系，作出正确的解释、说明和阐述。20% 2.掌握：掌握有关的知识点，正确理解和记忆相关内容的原理、方法和步骤。40% 3.熟练掌握：必须掌握的核心内容和重要知识点。40% 第九章电子束和离子束加工 一、领会 1.电子束的基本原理 电子束的加工是在真空调件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束，以极高的速度（速 度可达1.6*105km/s）冲击到工件表面极小的面积上，在极短的时间内，其能量的大部分 转化为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料局部熔化和气化，而实现加工的目的，称为电子束热加工； 另一种利用电子束的非热效应，功率密度较小的电子束流和电子胶相互作用，电能转换为化学能，产生辐射化学或物理效应，使电子胶的分子链被切断或重新组合形成分子量的变化以实现电子束曝光，可实现表面微槽或其他几何形状的刻蚀加工。 2.工艺特点 1）由于电子束能够极其微细地聚焦，甚至能聚焦到0.1卩m,所以加工面积很小，是一种精密微细的加工方法 2）电子束能量密度高，在极微小束斑上能达到106~109W/cm2，使照射部分的温度超过材料的熔化和气化温度,去除材料主要靠瞬时蒸发,是一种非接触式加工。工件不受机械力作用,不产生宏观应力和变形,可加工脆性、韧性、导体、半导体、非导体材料 3）由于电子束的能量密度高,且能量利用率达90%以上,因而加工生产率很高 4）可以通过磁场或电场对电子束的强度、位置、聚焦等进行直接控制,所以整个加工过程便于实现自动化。 5）由于电子束加工在真空中进行,因而污染少,加工表面不氧化,特别适用于加工易氧化的金属及合金材料,及纯度要求极高的半导体材料 6）价格昂贵,生产应用有一定局限性 3.电子束的加工设备组成：电子枪（获得电子束）、真空系统（避免与气体分子之间的碰撞）、控 制系统、电源（稳定性要求高） 4.电子束加工可用于：打孔、切割、蚀刻、焊接（利用电子束作为热源的焊接工艺）、热 处理、曝光等 5.离子束加工的基本原理和特点 1）基本原理利用离子束对材料进行成形和表面改性的加工方法。在真空条件下, 将离子源产生的离子经过电场加速,获得具有一定速度的离子投射到材料表面,产生溅射效应和注入效 应。离子带正电荷,其质量比电子大数千、数万倍,所以离子束比电子束具有更大的撞击动 能，它是靠微观的机械撞击能量来加工的。 2）撞击和溅射效应具有一定动能的离子斜射到工件材料表面时，可将表面的原子撞击出来，如果工件直接作为离子轰击靶材，工件表面就会受到离子刻蚀 3）注入效应离子能量足够大并且垂直工件表面撞击时，离子就会钻进工件表面
精密与特种加工考试试题13级答案
大连理工大学研究生试卷 课程名称：精密与特种加工 学号 姓名： 考试时间：13年11月15日
《精密与加工技术》试题 一.必答题 1. 目前精密和超精密加工的精度范围分别为多少？ 答：（1）目前超精密加工技术是指加工尺寸、形状精度达到亚微米级，加工表面粗糙度达到纳米级的加工技术。在某些领域已经延伸到纳米尺度范围，其加工精度已接近纳米级，表面粗糙度已经达到0.1nm 级，并且正向原子级加工精度逼近。 其中，超精密切削的加工精度高于0.01μm ，表面粗糙度在0.02~0.005μm 之间；超精密磨削的加工精度达到或高于0.1μm ，表面粗糙度在0.025~0.003μm 之间；超精密抛光的加工精度可达数纳米，加工表面粗糙度可达0.1nm 级。 （2）精密加工的加工精度为0.1~1μm ，加工表面粗糙度为0.3~0.03μm ；其中精密磨削的加工精度约为1μm ，表面粗糙度为0.025μm 。 2. 超精密切削对刀具有什么要求？ 答：(1)刀具刃口锋锐度ρ小，以实现超薄切削，减小切削刃表面的弹性恢复和表面变质层； （2）极低的切削刃粗糙度，0.1~0.2y R m μ=，以减少刀具刃口误差复映的影响，获得超光滑表面； （3）极高的硬度与耐磨性，极高的弹性模量，以保证刀具具有极高的寿命及很高的尺寸耐用度； （4）足够的强度，刃口无缺陷，耐崩刃，以抵抗切削时晶粒内部强大的分子、原子间结合力； （5）化学亲和力小，和工件材料的抗粘结性好、摩擦系数低，以得到极好的加工表面完整性。 3. 超精密磨削主要用于加工哪些材料？为什么超精密磨削一般多采用金刚石砂轮？ 答：（1）超精密磨削的加工对象有：黑色金属以及陶瓷、玻璃等硬脆材料。 （2）一方面，由于超精密磨削是一种超微量去除加工方式，其切削厚度极薄，磨粒的切削深度甚至小于晶粒的尺寸，使得磨削过程在晶粒内部进行，这就要求磨削力大于晶粒内部极大的原子、分子结合力，这样磨粒所承受的切应力非常大甚至趋近于被磨削材料的剪切强度极限，这就要求磨粒具有较高的抗剪切能力；另一方面，由于磨削过程中所产生的高温、高压作用，又要求磨粒在高温下具有较好的硬度、强度保持性。对于普通的磨料，在高温、高压与高剪切力作用下，磨粒会迅速磨损或崩裂，加工表面质量严重恶化；相反，由于超硬磨料砂轮具有耐磨性好、寿命高，磨削温度低、散热性能好，加工表面质量好，磨削效率高，热稳定性好、与铁族元素亲和力低、化学稳定性好等优点，可用来加工各种高硬度、高脆性金属与非金属材料。因此，在超精密磨削中多选用人造金刚石、立方氮化硼等超硬磨料砂轮。 4. 固结磨料加工与游离磨料加工相比有什么特点？ 答：（1）游离磨料加工是基于三体摩擦磨损原理，工艺参数多，加工过程不稳定，
精密与特种加工复习整理
第一章 1、特种加工：指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等源来进行加工的非传统加工方法 2、与传统切削加工的不同特点：①不是主要依靠机械能，而是主要用其他的能量去除工件材料；②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，根本不需要使用任何工具；③在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用工件不成受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。 3、常规加工工艺和特种加工工艺之间有何关系？应该如何正确处理常规加工工艺和特种加工工艺之间的关系？ 答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。 第二章 1、超微量去除技术是实现超精密加工的关键 2、超精密加工的实现条件：①超精密加工的机理与工艺方法；②超精密加工工艺装备；③超精密加工工具；④超精密加工中的工件材料；⑤精密测量及误差补偿技术； ⑥超精密加工工作环境、条件等。 3、超精密加工对超精密加工机床的基本要求： （1）高精度（2）高刚度（3）高稳定性（4）高自动化 4、主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心。 5、精密主轴部件分为：液体静压轴承主轴.和空气静压轴承主轴 6、超精密机床的总体布局： （1）T形布局（2）十字形布局（3）R—θ布局（4）立式结构布局 7、常用导轨部件：（1）液体静压导轨（2）空气静压导轨和气浮导轨 8、床身及导轨的材料：优质耐磨铸铁、花岗岩、人造花岗岩等 9、超精密机床的进给系统一般采用：精密滚珠丝杆副、液体静压和空气静压丝杆副 10、常见微进给装置：(1)压电和电致伸缩微进给装置（2）摩擦驱动装置（3）机械结构弹性变形微量进给装置 11、超精密切削对刀具的要求 1)极高的硬度、耐磨性和极高的弹性模量； 2)刃口能磨得极其锋利，刃口半径ρ值极小； 3)刀刃无缺陷，以得到超光滑的镜面； 4)与工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因数低，以得到极好的加工表面完整性。 12、金刚石晶体有三个主要晶面:（100）（110）（111） 13、三个晶面的实际面网密度之比为: （100）:（110）:（111）=1:1.414:2.308 14、金刚石晶体（111）晶面硬度和耐磨性最高 15、解理现象：晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于某个平面平整地劈开的现象。
精密与特种加工技术课后习题解答
精密与特种加工技术复习资料 第一章 1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何答：目前，精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用，尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用，已引起了机械制造领域内的许多变革，已经成为先进制造技术的重要组成部分，是在国际竞争中取得成功的关键技术。精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。 2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革 答：⑴提高了材料的可加工性。 ⑵改变了零件的典型工艺路线。 ⑶大大缩短新产品试制周期。 ⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。 ⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。 3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系应该改如何正
确处理特种加工与常规加工之间的关系 答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。 4.特种加工对材料的可加工性以及产品的结构工艺性有何影响举例说明. 工件材料的可加工性不再与其硬度，强度，韧性，脆性，等有直接的关系，对于电火花，线切割等加工技术而言，淬火钢比未淬火钢更容易加工。 对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响，以往普遍认为方孔，小孔，弯孔，窄缝等是工艺性差的典型，但对于电火花穿孔加工，电火花线切割加工来说，加工方孔和加工圆孔的难以程度是一样的，相反现在有时为了避免淬火产生开裂，变形等缺陷，故意把钻孔开槽，等工艺安排在淬火处理之后，使工艺路线安排更为灵活。 第二章
精密和超精密加工现状与发展趋势
精密和超精密加工现状与发展趋势 一、精密和超精密加工的概念与范畴 通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精度为1~0.1μ;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01μ;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a. 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b. 精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c. 珩磨,用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿工件表面往复运动，加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1μ;m，最好可到Ra0.025μ;m，主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d. 精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液，工件及研具作相互机械摩擦，使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025μ;m加工变质层很小，表面质量高，精密研磨的设备简单，主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工，也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。 e. 抛光是利用机械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工，主要用来降低工件表面粗糙度，常用的方法有：手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。手工或机械抛光加工后工件表面粗糙度Ra≤0.05μ;m，可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。超声波抛光加工精度0.01~0.02μ;m，表面粗糙度Ra0.1μ;m。化学抛光加工的表面粗糙度一般为Ra≤0.2μ;m。电化学抛光可提高到Ra0.1~0.08μm。 超精密加工就是在超精密机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。当前的超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。 超精密加工包括微细加工、超微细加工、光整加工、精整加工等加工技术。微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术；超微细加工技术是指制造超微小尺寸零件的加工技术，它们是针对集成电路的制造要求而提出的，由于尺寸微小，其精度是用切除尺寸的绝对
机械实习报告
一、实习目的 本次实习是面向生产实际，通过走向社会和生产第一线，了解一般机械零件的加工过程、工艺方法、加工手段；我想实习现场的一些设备和加工方法也许会用到我们从前学到的一些基本理论，我会认真地去理解和思考，按老师提供的一些知识点和要求内容去发现问题和寻找答案，认真学习工人师傅的爱岗敬业精神。通过这次生产实习，使我有机会接触和了解机械制造行业的一些实际知识，通过实习，也使我对了解各类机机械加工设备的特点和使用，为后续课程的学习打下基础。此次实习我们要达到以下几点： 1．通过现场参观与调研，了解某一产品的机械制造生产过程； 2．熟悉主要典型零件（机床箱体、传动轴、主轴、柴油机机座、机体、曲轴、凸轮轴、活塞、齿轮等）的机械加工工艺过程，了解拟定机械加工工艺过程的一般原则及进行工艺分析的方法； 3．了解机床典型零部件的装配工艺； 4．了解机床、柴油机的结构特点及装配工艺； 5．了解一般刀、夹、量具的结构及使用方法； 6．参观工厂计量室与车间检验室，了解公差与测量技术在生产中的应用； 7．参观工厂的先进设备及特种加工，以扩大学生的专业知识面以及对新工艺、新技术的了解 二、实习内容 根据实习单位的具体情况，结合实习企业的具体工艺和设备制定实习具体内容和方案。可考虑选择下述几个方面的内容： 1．机械制造的生产过程: 了解工厂的主要产品的整个生产过程情况及生产中的主要工艺文件（如机械加工过程卡片、机械加工工序卡片等）2．箱体零件的加工: 了解某型号机床箱体、箱盖（或柴油机机座、机体、活塞）的机械加工方法，并记录其工艺过程。分析箱体零件加工平面与孔系的主要加工方法。 3．轴类零件的加工: 了解机床主轴、传动轴（或柴油机曲轴和凸轮轴）及
精密和超精密加工现状与发展趋势
精密和超精密加工现状与发展趋势 核心提示：当前精密和超精密加工精度从微米到亚微米，乃至纳米，在汽车、家电、IT电子信息高技术领域和军用、民用工业有广泛应用。同时，精密和超精密加工技术的发展也促进了机械、模具、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术及金属加工工业的发展。 一、精密和超精密加工的概念与范畴 通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精度为1~0.1μm，表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a. 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b. 精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c. 珩磨,用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿工件表面往复运动，加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1μm，最好可到Ra0.025μm，主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d. 精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液，工件及研具作相互机械摩擦，使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度 Ra≤0.025μm加工变质层很小，表面质量高，精密研磨的设备简单，主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工，也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。 e. 抛光是利用机械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工，主要用来降低工件表面粗糙度，常用的方法有：手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。手工或机械抛光加工后工件表面粗糙度Ra≤0.05μm，可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。超声波抛光加工精度0.01~0.02μm，表面粗糙度Ra0.1μm。化学抛光加工的表面粗糙度一般为Ra≤0.2μm。电化学抛光可提高到Ra0.1~0. 08μm。
2213《精密加工与特种加工》考试大纲
《精密加工与特种加工》（2213）自学考试大纲 Ⅰ课程性质与设置目的 一、课程性质和任务 《精密加工与特种加工》是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业的一门专业课。它的实践性很强，既要掌握数控技术概念，又要掌握数控机床的结构，还要动手编程。为了使从事机械行业的人士通过该课程的学习和考试，掌握数控加工的基础知识，具备数控编程的能力。本考试课程所用教材是《数控机床与编程》，刘书华主编，机械工业出版社。本课程的先行课是《数控技术及应用》， 二、教学目的 本课程的目的在于，使参试者了解数控技术基本概念，初步掌握数控机床的组成和机械结构的组成及其各部分的特点，初步掌握编程基本指令，能对较复杂的零件进行编程，同时也为后继课程的学习打下坚实的基础。 三、课程要求 《精密加工与特种加工》是一门应用性很强的课程，它所涉及的内容也十分广泛。本课程的具体要求是，使参试者比较全面系统地初步掌握数控技术的基本概念、数控机床的组成、机械结构的组成及其各部分的特点，初步掌握编程基本指令。所选取的内容包括以下几个方面：数控机床概述，数控系统及其应用，数控机床的机械结构，数控加工系统的工艺装备，数控加工工艺基础，数控编程。 参试者在学习本课程中应把重点放在三方面：一是掌握数控机床的机械结构各方面的知识，二是掌握数控加工系统的工艺装备和数控加工工艺基础，三是掌握数控编程中所用的各项指令。 Ⅱ考试内容与考核目标 第一章数控机床概述 一、学习目的和要求 1、了解数控机床的产生和发展过程 2、了解数控机床的特点及应用 3、理解数控系统的组成和工作原理的基本知识 4、了解数控机床的分类的方法 二、课程内容 （一）数控机床的产生和发展 1、数控机床的产生 2、计算机数控 3、数控机床和数控系统的发展 4、机械制造系统的发展 （二）数控机床的特点及应用 1、数控机床的优点 2、数控机床应用范围
精密与特种加工
精密与超精密加工 1什么是精密与超精密加工？ 目前在工业发达国家中，一般工厂能稳定掌握的加工精度是1微米。与此相应，通常将加工精度在0.1~1微米、加工表面粗糙度Ra 在0.02~0.1微米之间的加工方法称为精密加工；而将加工精度高于0.1微米、加工表面粗糙度Ra 小于0.01微米的加工方法称为超精密加工。 2积屑瘤对切削力的影响规律；能够画出积屑瘤的模型；会解释积屑瘤产生规律的原因 规律：积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力也小，和普通切削钢时的规律正好相反。普通切削切钢时，积屑瘤可增加刀具的前角，故积屑瘤增大可使切削力下降，但是超精密切削时积屑瘤增大反而使切削力增大； 模型如图； 产生原因：1）积屑瘤前端R 大约2～3μm ，实际切削力由积屑瘤刃口半径R 起作用，切削力明显增加 。 2）积屑瘤与切削层和已加工表面间的摩擦力增大，切削力增大。3）实际切削厚度超过名义值，切削厚度增加 ，切削力增加。 3会画金刚石晶体三个面的原子分布图、面网距、面网密度的计算。 100晶面 110晶面 111晶面 面积= 面积= 面积= 原子数4x1/4+1=2 原子数 4x1/4+2x1/2+2=4 原子数3x1/6+3x1/2=2 面网密度 面网密度 面网密度 面网距 面网距 面网距 22D 2D 2/32 D 2/2D 22/4D 223/4)2/3/(2D D
4理解掌握我国采用哪个晶面作为前后刀面；为什么？ 应考虑因素：刀具耐磨性好；刀刃微观强度高，不易产生微观崩刃；刀具和被加工材料间摩擦系数低，使切削变形小，加工表面质量高；制造研磨容易。 选用（100）晶面的原因： （111）不适合作前后面。推荐采用（100）晶面作金刚石刀具的前后面，理由如下： 1)（100）晶面的耐磨性高于（110）晶面； 2 )（100）晶面的微观破损强度高于（110）晶面，（100）晶面受载荷时的破损机率比（110）晶面低很多； 3 ) （100）晶面和有色金属之间的摩擦系数要低于（110）晶面的摩擦系数。 5理解晶体的解理现象；金刚石哪个晶面容易产生解理现象，为什么？ 解理现象：是某些晶体特有的现象，晶体受到定向的机械力作用时，沿平行于某个平面平整的劈开的现象； 原因：（111）面的宽的面间距（0.154nm）是金刚石晶体中所有晶面间距中的最大的一个，并且其中的连接共价键数最少，只需击破一个价键就可使其劈开，故劈开比较容易。金刚石内部的解理劈开，在绝大多数情况下是与（111）面网平行，在两个相邻的加强（111）面网之间。在解理劈开时，可以得到很平的劈开平面。 6精密磨削加工机理；精密磨削砂轮如何选择？ 精密磨削主要是靠砂轮的精细修整，使磨粒具有微刃性和等高性，磨削后被加工表面留下大量极微细的磨削痕迹，残留高度极小，加上无火花磨削阶段的作用，获得高精度和小表面粗糙度表面，因此精密磨削机理可以归纳为以下几点：a微刃的微切削作用；b微刃的等高切削作用；c微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。 精密磨削使所用砂轮的选择以易产生和保持微刃及其等高性为原则。包括砂轮的粒度选择，砂轮结合剂的选择。 7超精密磨削加工机理（会画图解释单颗粒的磨削过程） (1)超微量切除精密和超精密磨削是一种极薄切削，切屑厚度极小，磨削深度可能小于晶粒的大小，磨削就在晶粒内进行，因此磨削力一定要超过晶体内部非常大的原子、分子结合力，从而磨粒上所承受的切应力就急速地增加并变得非常大，可能接近被磨削材料的剪切强度的极限。同时，磨粒切削刃处受到高温和高压作用，要求磨粒材料有很高的高温强度和高温硬度。对于普通磨，在这种高温、高压和高剪切力的作用下，磨粒将会很快磨损或崩裂，以随机方式不断形成新切削刃，虽然使连续磨损成为可能，但得不到高精度、低表面粗糙度值的磨削质量。因此，在超精密磨削时般多采用人造金刚石、立方氮化硼等超硬磨料砂轮。 (2)单颗粒磨削加工过程砂轮中的磨粒分布是随机的，磨削时磨粒与工件的接触也是无规律的，为研究方便起见，对单颗粒的磨削加工过程进行分析。 1）磨粒是一颗具有弹性支承（结合剂）的和大负前角切削刃的弹性体。 2）磨粒切削刃的切入深度是从零开始逐渐增加，到达最大值再逐渐减少，最后到零。 3）磨粒磨削时在工件中，开始是弹性区，继而塑性区、切削区、塑性区，最后是弹性区。4）超精密磨削时有微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，同时还有滑擦作用。 磨削加工是无数磨粒的连续磨削。加工的实质是工件被磨削的表层，在无数磨粒瞬间的挤压，摩擦作用下产生变形，而后转为磨屑，并形成光洁表面的过程。
精密和超精密加工基础试题
《精密超精密加工技术》期末试题 1～6题为必答题（每题10分）。 1.精密和超精密加工的精度范围分别为多少？超精密加工包括哪些领 域？ 答：精密加工的精度范围为1μm~0.1μm、表面粗糙度为0.1μm~0.025μm；超精密加工的精度范围为高于0.1μm、表面粗糙度小于0.025μm。 超精密加工领域包括： （1）超精密切削加工。如采用金刚石刀具进行超精密切削，可进行各种镜面、反射镜、透镜等大型器件的精密加工。它成功地解决了激光核聚变系统和天体望远镜中地大型抛物面加工。 （2）超精密磨削和研磨抛光加工。如高密度硬磁盘地涂覆表面加工和大规模集成电路基片的加工，以及高等级的量块加工等。 （3）精密特种加工。如在大规模集成电路芯片上，采用电子束、离子束的刻蚀方法制造图形，目前可以实现0.1μm线宽。 2.超精密切削对刀具有什么要求？天然单晶金刚石、人造单晶金刚石、人 造聚晶金刚石和立方氮化硼刀具是否适用于超精密切削？ 答：超精密切削对刀具性能的要求：1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具有很长的寿命和尺寸耐用度。2）切削刃钝圆半径要极小，这样才能实现超薄切削厚度。3）切削刃无缺陷，因为切削时刃形将复印在加工表面上，切削刃无缺陷能得到超光滑的镜面。4）和工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。 天然单晶金刚石有着一系列优异的特性，如硬度强度耐磨性极高导热性好，与有色金属摩擦因数低，刀具钝圆半径极小等。虽然价格昂贵，仍被公认为理想不能替代的超精密切削刀具材料。 人造单晶金刚石现在已能工业生产，并已开始用于超精密切削，但它的价格仍很昂贵。 人造聚晶金刚石无法磨出极锋锐的切削刃，钝圆半径很难小于1微米，因此它只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。