《精密和超精密加工复习整理资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精密和超精密加工复习整理资料（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1. 精密和超精密加工目前包含的三个领域：超精密切削、精密和超精密磨削研磨和精密特种加工2. 超精密加工中超稳定的加工环境条件主要指（恒温）、（恒湿）、（防振）和（超净）四个方面的条件。3. 电火花型腔加工的工艺方法有：（单电极平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）、简单电极数控创成法等。4. 超精密加工机床的总体布局形式主要有以下几种：（T形布局）、（十字形布局）、（R-布局）、（立式结构布局）等。5. 实现超精密加工的技术支撑条件主要包括：（超精密加工机理与工艺方法）、（超精密加工机床设备）、（超精密加工工具）、（精密测量和误差补偿）、高质量的工件材料、超稳定的加工环境条件等。6. 激
2、光加工设备主要包括电源、（激光器）、（光学系统）、（机械系统）、控制系统、冷却系统等部分。7. 精密和超精密加工机床主轴轴承的常用形式有（液体静压轴承）和（空气静压轴承）。8. 金刚石晶体的激光定向原理是利用金刚石在不同结晶方向上（因晶体结构不同而对激光反射形成不同的衍射图像）进行的。9. 电火花加工蚀除金属材料的微观物理过程可分为（介质电离击穿）、（介质热分解、电极材料熔化、气化）、（蚀除物抛出）和（间隙介质消电离）四个阶段。10. 超精密加工机床的关键部件主要有：（精密主轴部件）、（导轨部件）和（进给驱动系统）等。11. 三束加工是指电子束、离子束和激光束。12. 所谓空气洁净度是指空气中
3、含尘埃量多少的程度。13. 工业生产中常见的噪声主要有空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声。14. 纳米级加工精度包含：纳米级尺寸精度 、纳米级几何形状精度、纳米级表面质量。15. 超精密切削时积屑瘤的生成规律：1）在低速切削时，h0值比较稳定；在中速时值不稳定。2）在进给量f很小时，h0较大3）在背吃刀量ap25um时，h0将随ap的值增大而增大。16. 超精密切削时积屑瘤对切削过程的影响：积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力小。17. 超精密切削时积屑瘤对加工表面粗糙度的影响：积屑瘤高度大，表面粗糙度大；积屑瘤小时表面粗糙度小。18. 超精密切削时极限最小切削厚度：超精密切削实际达到的最小切削
4、厚度，是1nm。19. 超精密切削对刀具的要求：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很高的尺寸耐用度。2）切削刃钝圆能磨得极其锋锐，切削刃钝圆半径rn值极小，能实现超薄切削厚度。3）切削刃无缺陷，切削时刃形将复印在加工表面上，能得到超光滑的镜面。4）和工件的抗粘接性好，化学亲和性小，摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。20. 为什么单晶金刚石被公认为理想的、不能替代的超精密切削的刀具材料。21. 天然金刚石有着一系列优异的特性，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，能磨出极其锋锐的切削刃等。22. 单晶金刚石有（100）、（110）
5、、（111）三个主要晶面。23. 金刚石有人工目测定向、X射线定向和激光定向三种方法。24. 单晶金刚石的前面应选用（100）晶面。25. 试述金刚石刀具的固定方法包括机械夹固、用粉末冶金法固定和使用粘结或钎焊固定。26. 好磨难磨方向：习惯上把高磨削率方向成为“好磨方向”，把低磨削率方向称为“难磨方向”。27. 金刚石刀具适合加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。28. 单晶金刚石的破损机理主要产生于（111）晶面的解理。29. 单晶金刚石的磨损机理主要属机械磨损，其磨损的本质是微观解理的积累。30. 镜面：粗糙度值极小的超光滑表面。31. 固结磨料加工：将磨粒或微粉
6、与结合剂粘在一起，形成一定的形状并具有一定强度，再采用烧结、粘接、涂敷等方法形成砂轮、砂条、油石、砂带等磨具。适用于精密和超精密砂轮磨削、精密和超精密砂带磨削、油石研磨、精密研磨等32. 游离磨料加工：在加工时，磨粒或微粉不是固结在一起，而是成游离状态、适用于磁性研磨、弹性发射加工、液体动力抛光等。33. 复合加工：把两种特种加工方法复合在一起，或者把一种或两种特种加工方法和常规机械加工方法复合在一起，使之相辅相成、相得益彰的加工工艺，例如电解电火花加工、电解电火花磨削等。34. 超精密磨削：指加工精度达到或高于0.1um，表面粗糙度小于Ra0.025um，是一种亚微米级的加工方法，并正向纳米
7、级发展。35. 涂覆模具的制造方法：重力落砂法、涂敷法和静电植砂法。36. 镜面磨削：指加工表面粗糙度达到Ra0.020.01um，表面光泽如镜的磨削方法。37. ELID：电解在线修锐38. 砂带磨削的方式从总体上可以分为闭式和开式两大类。39. 砂带磨削的特点：1)弹性磨削 (弹性、柔性、减振、跑合与抛光)。2)冷态磨削 (散热时间长、切屑不易堵塞)。3)高效磨削 (效率为铣削的10倍，为磨削的5倍) 。4)廉价磨削，制作简单，价格低廉，使用方便。 5)万能磨削，应用范围广，可用于内外表面及成形表面加工。40. 空气轴承的优缺点41. 优点：1）回转精度高、转速高，可达100,000r/m
8、in。2）转动平稳、几乎没有振动，因为完全空气润滑。3）不发热、即使在高速下，温升很小，变形小。4）摩擦阻力小、寿命长，因为几乎没有摩擦。5）因为不使用油，不存在密封和泄露问题。6）可靠性高、维护保养方便。42. 缺点：刚度低，承载能力不如液体静压轴承高，主要用于中、小型超精密加工机床。43. 超精密主轴有哪些驱动方式以及它们的优缺点：1） 电机通过带传递驱动机床主轴44. 优点：实现无级调速，使主轴尽可能和振动隔离45. 缺点：无法应用在采用T型总体布局的超精密机床上46. 2）电机通过柔性联轴器驱动机床主轴47. 优点：方便实现无级调速，提高超精密机床主轴的回转精度48. 缺点：主轴部件的
9、轴向长度较长，使整个机床的尺寸加大49. 3）采用内装式同轴电动机驱动机床主轴50. 优点：提高主轴回转精度、主轴箱的轴向长度缩短、主轴箱成为独立机构、移动方便，具有结构紧凑、重量轻、惯性小、动态特性好等51. 缺点：电机发热，容易使主轴产生热变形52. 超精密车床有哪几种总体布局？各自的优缺点是什么？1） 十字形滑板工作台布局2）T形布局3）Rq 布局4）偏心圆转角布局5）立式结构布局53. 简述精密和超精密机床使用的床身和导轨材料，并说明各自的优缺点1） 优质耐磨铸铁54. 优点：早期应用较多，工艺性好，可减振、热胀低55. 2）花岗岩 56. 优点：尺寸稳定、热胀低、硬度高、可减振、不生
10、锈，缺点：工艺性差、连接不便、吸潮57. 缺点：吸湿后产生变形，影响精度58. 3）人造花岗岩59. 优点：铸造成型，吸湿性低，对振动的衰减能力强60. 精密加工对微量进给装置的性能要求：1）微量进给和粗进给应分开，以提高微位移精度、分辨率和稳定性。2）运动部分应是低摩擦、高稳定，以实现高的重复精度。3）末级传动元件刚度高。4）微量进给装置机构内部连接可靠，尽量采用整体结构或刚性连接。5）工艺性好，容易制造。6）应具有好的动态特性，高的频率响应。7）微量进给装置能实现自动控制。61. 离线检测的含义和特点：定义：工件加工完毕后，从机床上取下，在机床旁或在检测室中检测特点：检测条件较好，不受加工
11、条件限制，精度比较高62. 在位检测的含义和特点：定义：工件加工完毕后，在机床上不卸下工件的情况下进行检测特点：可免除离线检测时由于定位基准所带来的误差，其检测结果更接近实际加工情况63. 在线检测的含义和特点：定义：工件在加工过程中同时进行检测特点：1）能连续检测加工过程中误差的变化，了解误差的分布和发展，为误差补偿创造条件。2）检测结果能反映实际加工情况，费用高。3）测量仪器需要安装在机床上，检测条件不好。4）会受到加工过程条件的限制。5）大多采用非接触传感器。64. 误差补偿的含义及各种方式：定义：在机械加工过程中产生的误差采取修正、抵消、均化、“钝化”等措施，使误差减小或消除。形式：1
12、）实时和非实时误差补偿2）软件与硬件误差补偿3）单项与综合误差补偿4）单维与多维误差补偿65. 误差补偿系统的组成及各组成部分作用：1）误差信号检测：确定误差项目，误差产生的原因。2）误差信号处理：去除干扰信号，分离不需要的误差信号。3）误差信号建模：建立加工误差与补偿控制量之间的关系数学模型。4）补偿控制：补偿控制量；对于数控系统，补偿控制量就是正负脉冲数。5）补偿执行机构：具体执行补偿动作，微位移机构，要求位移精度高、分辨率高、频率响应快、刚度高等。66. 误差补偿的过程：1）反复检测误差出现的状况，分析其数值和方向，寻找其规律，找出影响误差的主要因素，确定误差项目。2）进行误差信号的处理
13、，去除干扰信号，分离不需要的误差信号，找出工件加工误差与在补偿点补偿量之间的关系，建立相应的数学模型。3）选择或设计合适的误差补偿控制系统和执行机构，以便在补偿点实现补偿运动。4）验证误差补偿的效果，进行必要的调试，保证达到预期要求。67. 微位移系统应用于微进给、误差补偿和精密调整。68. 试述研磨加工的机理和特点：机理：1）硬脆材料的研磨过程中，被加工材料的去除是依靠磨粒的滚轧作用或微切削作用。2）金属材料研磨时，磨粒的研磨作用可看作是相当于普通切削和磨削深度极小时的状态。特点：1）微量进给2）按进化原理成形3）多刃多向切削69. 试述抛光加工的机理和特点：机理：1）塑性生成切屑。2）磨料
14、和抛光器与工件间的流动摩擦作用，使工件表面的凸凹变平。3）在加工液中进行化学性溶析。4）磨料与工件间直接化学反应。特点：1）工作原理与研磨类似，加工表面质量更高。2）磨料更细。3）研具为软质材料。4）即使抛光脆性材料也不产生裂纹。70. 精密研磨、抛光时主要工艺因素有工艺设备、研具、磨粒、加工液、加工参数和加工环境。71. 微细加工：主要指1mm以下的微细尺寸零件，加工精度为0.010.001mm的加工，即微细度为0.1mm级的亚微米级的微细零件的加工。72. 微小尺寸加工和一般尺寸加工的不同：1）精度的表示方法2）微观机理3）加工特征73. 三束加工是指电子束、离子束和激光束。74. 论述分
15、离、结合、变形三大类型微细加工方法的含义及其常用加工方法的特点。加工机理加工方法分离加工(去除加工)：从工件上去除一块材料。机械去除化学分解电解蒸发扩散与熔化溅射车削，铣削，钻削，磨削蚀刻，化学抛光，机械化学抛光电解加工，电解抛光电子束加工，激光加工，热射线加工扩散去除加工，熔化去除加工离子束溅射去除加工，等离子体加工结合加工(附着加工)：在工件表面附加一层别的材料化学(电化学)附着化学(电化学)结合热附着扩散(熔化)结合物理结合注入化学镀，气相镀（电镀，电铸）氧化，氮化（阳极氧化）（真空）蒸镀，晶体增长，分子束外延烧结，掺杂，渗碳，（侵镀，熔化镀）溅射沉积，离子沉积（离子镀）离子溅射注入加工变形加工(流动加工)：通过材料流动使工件产生变形热表面流动粘滞性流动摩擦流动热流动加工（火焰，高频，热射线，激光）压铸，挤压，喷射，浇注微离子流动加工75. 精密和超精密加工的外部支撑环境的诸方面及控制要求：外部支撑环境控制要求外部控制环境控制要求空气环境洁净度、气流速度、压力、有害气体声环境噪声、频率、声压等热环境温度、湿度、表面热辐射等光环境照度、色彩、眩光等振动环境频率、加速度、位移、微振动
