精密与特种加工知识点总结精炼版

实现精密与超精密加工的基本条件；精密加工机床，金刚石刀具，精密切削机理及变化规律，稳定的加工环境，误差补偿技术，精密测量技术。超精密机床特征：1.高精度2.高刚度3.高稳定性4.高自动性超精密机床的关键部件及其系统：精密主轴部件，床身和精密导轨，超精密运动驱动部件，超精密微量进给装置，超精密运动检测系统，超精密数控系统。为实现精密-刀具要求：1.极高的硬度、耐磨性、弹性模量以保证刀具的寿命、尺寸、耐用度2.刃口能磨的及其锋锐、刃口半径极小，能实现超薄切削3.刀刃无缺陷，切削时刃形将附印在加工表面上，能得到超光滑镜面4.和工件的抗粘结性能好、化学亲和性小、摩擦系数低能得到极好的加工表面完整性金刚石特性：如硬度极高、耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数低，能磨出极锋锐的刀刃口，因此虽然其价格昂贵，仍被一致公认为理想的不能替换的超精密切削材料建议选用（100）晶面的理由：1.（100）晶面的耐磨性明显高；2.（100）晶面的微观破损强度要高；3.（100）晶面和有色金属之间的摩擦因数要低。金刚石定向方法：人工目测定向，X射线定向，激光定向。--减少机床振动的措施：1.各运动部件都经过精密动平衡，消灭或减少机床内部的震源2.提高机床的抗振性3.在机床结构的易振部分人为的加入阻尼减少振动4.使用振动衰减能力强的材料，制造机床的结构件5.机床尽量远离振源6.使用空气隔振垫。7.机床采用单独地基金刚石刀具的磨损：机械磨损（常见）、破损(裂纹、碎裂、解理)、碳化磨损刀具磨损的三个阶段：初期磨损阶段、正常--、急剧--刀具的磨钝标准：工艺磨损极限g、合理磨损极限h刀具寿命：刀具由开始切削到磨钝为止的切削总时间成为刀具寿命，它代表刀具磨损的快慢程度，金刚石刀具寿命平时以其切削路径的长度表示毛刺的定义：在切削加工中，被切削层材料在刀具前面和切削刃的作用下，超出工件理想尺寸的多余材料。--毛刺的影响：1)影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度2）影响下道加工工序定位3）影响工件的测量精度4）影响装配质量甚至无法进行正常装配5）影响操作者安全6）影响工件表面美观度切削方向毛刺的形成：正常切削、挠曲变形、弹性效应、继续切削、剪断分离切削方向亏缺：正常切削、挠曲变形、产生裂纹、推挤过切、剪断分离影响毛刺生成及变化的主要因素：工件材料的性质、刀具的几何参数、切削用量、切削加工方式、被加工工件终端的支撑刚度控制毛刺的基本原则：精度原则为上策、效率--为中、位置--为下控制或减小毛刺的基本途径：工件结构的少无毛刺设计；少无毛刺切削加工工艺安排；切削用量的调整；刀具几何参数的优化；工件终端部的强化。

精密和超精密磨削加工的特点：1适用于加工硬脆性材料2容易获得很小的表面粗糙度值和高加工精度的表面3磨削区形成的瞬时高温易造成工件表面烧伤或微裂纹4应注意保持磨粒或微粉的自锐作用5使用范围广泛--精密和超精密磨削加工方法：1）固结磨料加工法2）游离磨料加工法--粘结剂：动物胶、树脂、高分子化合物--精密磨削机床的特点：1）高几何精度；2）低速进给运动的稳定性高；高抗震性；4）热变形小--精密磨床的结构：（1）压电和电致伸缩传感器微进给装置（2）机床的稳定性和减振隔振（3）减少热变形和采用恒温控制

--普通砂轮的精密磨削机理：1）磨粒微切削作用；2）微刃的滑擦、挤压和抛光作用；3）磨粒微刃的等高切削作用；4）弹性变形的作用。

--磨削质量的标志：1）加工表面的几何特征：表面粗糙度、加工表面缺陷；2）加工表面层的性能：表面层的塑性变形与加工硬化、表面层的残余应力、表面层的金相组织变化

--表面粗糙度影响因素1、几何影响因素：1）磨削用量2）砂轮粒度、砂轮修整2、物理影响因素：1）磨削用量2）砂轮的选择

--研磨（机理）：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作微小的切削，切除下微细切削，以得到精确尺寸的加工表面。影响磁性研磨加工效果的因素：磁感应强度、工作间隙、工件回转速度、工件的轴向振动、工件材质、磁极头形状、磁磨粉、添加剂及前道工序的表面粗糙度等电解液的主要作用：1）作为导电介质传递电流，形成电场；2）在电场作用下进行化学反应；3）将加工间隙产生的电解产物及热量及时带走电解加工的表面质量影响因素：1）工件材料合金成分、金相组织及热处理状态影响最大；2）工艺参数；3）工具阴极的设计与制造。电解加工的应用：1）深孔和深小孔加工2）型孔、套料加工3）型腔、型面加工。4）电解倒棱去毛刺；5）电解抛光。电铸加工的工艺过程：1原膜的材料与设计2原膜电铸前的预处理3电铸4衬背和脱模电铸应用范畴：1）复制精细的表面轮廓花纹；2）复制注射用的模具、电火花型腔加工用的工具电极；3）制造复杂、高精度的空心零件和薄壁零件；4）制造表面粗糙度标准样块，反光镜等特殊零件。--电火花加工的主要特点：1）适用于难切削材料的加工2）适用于特殊及复杂形状零件的加工3）适用于加工过程自动化的实现4）存在电极损耗，加工速度较慢电火花加工的分类：电火花穿孔成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花铣削加工、电火花表面强化与刻字电火花加工基本条件：1必须使工具和工件被加工表面两极之间经常保持一定的放电间隙2火花放电必须是瞬时的脉冲放电3火花放电必须在有一定绝缘性能的介质中进行--电火花加工机理：1）极间介质的解离、击穿，形成防电通道2）介质热分解、电极材料熔化、汽化热膨胀3）电极材料的抛出

4）极间介质的消电离

--影响材料放电蚀除的主要因素：1）极性效应2）覆盖效应

3）电参数与脉冲波形

4）电极对材料热学常数5）工作液6）其他因素--极性效应：单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不同的现象。

--覆盖效应：在材料放电腐蚀过程中，电蚀产物可能会转移到电极表面上，形成一定厚度的覆盖层电火花加工电参数：它决定了每次放电所形成的放电痕的大小，对材料的电蚀过程影响很大工作液：在电火花加工中，工作液具有绝缘、压缩放电通道、产生局部高压、冷却、消电离、加速电蚀产物排除作用，是参与放电蚀除过程的重要因素，它的种类、成分、性质等对加工过程有重要影响。热学常数：(1)比热容(2)熔化热(3)汽化热--影响工具相对报耗的主要因素：极性效应，吸附效应，传热效应，材料的选择。影响表面粗糙度主要因素：影响最大的是单个脉冲能量；加工速度；电参数与电极--影响加工精度主要因素：机床几何精度工件安装误差工具误差放电间隙工具电极的损耗二次放电--电火花加工后工件表面层状态:1、表面变质层：熔化层；热影响层；显微裂纹2、表层的力学性能：显微硬度及耐磨性；残余应力；耐疲劳性能--电火花应用：1、穿孔成形加工1）冲模加工2）小孔加工3）异形小孔的加工4）其他电火花加工2、型腔模加工--提高电火花加工速度：单个脉冲能量Wm↑，放电频率f↑，工艺系数k↑，及他们中间的相互制约关系。电化学加工方法及分类：阴极溶解、阴极沉积、复合加工。离子束加工的基本原理：在真空条件下，将由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束投射到材料表面，产生撞击效应、溅射效应和注射效应。离子束加工的特点：1）易于精确控制2）加工时产生污染少3）加工应力和变形小4）离子束加工设备费用贵，成本高，加工效率低。离子束加工技术：离子束蚀刻、溅射镀膜、离子镀、离子注入。激光束加工设备包括：激光器、导光聚焦系统和加工机激光束加工应用：1）激光快速制造2）激光束表面处理技术3）激光束焊接、切割和打孔.精密与特