《超精密切削课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超精密切削课件（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精密机械制造工程精密机械制造工程机械制造学科组超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件4.4 超精密车削加工超精密车削加工超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件 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
2、能形成切屑被切除，即 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 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。 超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件刀具刀具 被切材料被切材料 最小切削厚度最小切削厚度 W18Cr4V W18Cr4V Q235Q235钢钢0.248 0.248 W18Cr4VW18Cr4V4545钢钢0.2740.274YG8YG8Q235Q235钢钢0.350 0.350 YG8
3、YG84545钢钢0.3770.377 根据经验，根据经验，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
4、，达到的最小切削厚度值为：值为：超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件普通切削的切削深度一般远远大于材料的晶粒尺寸，普通切削的切削深度一般远远大于材料的晶粒尺寸，普通切削的切削深度一般远远大于材料的晶粒尺寸，普通切削的切削深度一般远远大于材料的晶粒尺寸，切削加工以数十计的晶粒团为加工单位，在切应力切削加工以数十计的晶粒团为加工单位，在切应力切削加工以数十计的晶粒团为加工单位，在切应力切削加工以数十计的晶粒团为加工单位，在切应力的作用下从基体上去除金属。的作用下从基体上去除金属。的作用下从基体上去除金属。的作用下从基体上去除金属。而超精密切削的切削层很薄或尺寸很小，切削深度而超精密切削的切削层
5、很薄或尺寸很小，切削深度而超精密切削的切削层很薄或尺寸很小，切削深度而超精密切削的切削层很薄或尺寸很小，切削深度和进给量必然非常小，特别是亚微米和纳米级的超和进给量必然非常小，特别是亚微米和纳米级的超和进给量必然非常小，特别是亚微米和纳米级的超和进给量必然非常小，特别是亚微米和纳米级的超精密切削，切削深度通常小于材料的晶粒直径，使精密切削，切削深度通常小于材料的晶粒直径，使精密切削，切削深度通常小于材料的晶粒直径，使精密切削，切削深度通常小于材料的晶粒直径，使得切削只能在晶粒内进行，刀具切削要克服的是晶得切削只能在晶粒内进行，刀具切削要克服的是晶得切削只能在晶粒内进行，刀具切削要克服的是晶得切
6、削只能在晶粒内进行，刀具切削要克服的是晶粒内部非常大的原子结合力，刀具上的切削力急剧粒内部非常大的原子结合力，刀具上的切削力急剧粒内部非常大的原子结合力，刀具上的切削力急剧粒内部非常大的原子结合力，刀具上的切削力急剧增大；这时的切削相当于对一个个不连续体进行切增大；这时的切削相当于对一个个不连续体进行切增大；这时的切削相当于对一个个不连续体进行切增大；这时的切削相当于对一个个不连续体进行切削，在晶粒内部大约削，在晶粒内部大约削，在晶粒内部大约削，在晶粒内部大约1m1m1m1m左右的间隙内就有一个位左右的间隙内就有一个位左右的间隙内就有一个位左右的间隙内就有一个位错缺陷，所以超精密切削是一种断续
7、切削。错缺陷，所以超精密切削是一种断续切削。错缺陷，所以超精密切削是一种断续切削。错缺陷，所以超精密切削是一种断续切削。（1 1 1 1）材料的微观缺陷对超精密切削的影响）材料的微观缺陷对超精密切削的影响）材料的微观缺陷对超精密切削的影响）材料的微观缺陷对超精密切削的影响3)3)超精密切削机理超精密切削机理超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件 切削力微小，单位切削切削力微小，单位切削切削力微小，单位切削切削力微小，单位切削力大；切削力随切削深度的力大；切削力随切削深度的力大；切削力随切削深度的力大；切削力随切削深度的减小而增大，而在切削很小减小而增大，而在切削很小减小而增大，而在切削很小减
8、小而增大，而在切削很小时切削力却急速上升。这是时切削力却急速上升。这是时切削力却急速上升。这是时切削力却急速上升。这是切削力的尺寸效应。切削力的尺寸效应。切削力的尺寸效应。切削力的尺寸效应。 由于切削刃刃口圆弧半由于切削刃刃口圆弧半由于切削刃刃口圆弧半由于切削刃刃口圆弧半径的存在，切削刃在纳米量径的存在，切削刃在纳米量径的存在，切削刃在纳米量径的存在，切削刃在纳米量级切削时刀具实际工作前角级切削时刀具实际工作前角级切削时刀具实际工作前角级切削时刀具实际工作前角为负角，切削过程伴随着强为负角，切削过程伴随着强为负角，切削过程伴随着强为负角，切削过程伴随着强烈的挤压摩擦，使切削变形烈的挤压摩擦，使
9、切削变形烈的挤压摩擦，使切削变形烈的挤压摩擦，使切削变形增大，故切削时的单位切削增大，故切削时的单位切削增大，故切削时的单位切削增大，故切削时的单位切削力大；同时，由于超精密切力大；同时，由于超精密切力大；同时，由于超精密切力大；同时，由于超精密切削往往在晶粒内部进行，切削往往在晶粒内部进行，切削往往在晶粒内部进行，切削往往在晶粒内部进行，切削力必须大于晶体内部的分削力必须大于晶体内部的分削力必须大于晶体内部的分削力必须大于晶体内部的分子、原子结合力，因而使单子、原子结合力，因而使单子、原子结合力，因而使单子、原子结合力，因而使单位切削面积上的切削力急剧位切削面积上的切削力急剧位切削面积上的切
10、削力急剧位切削面积上的切削力急剧增大。增大。增大。增大。（2 2 2 2）超精密切削的切削力特性）超精密切削的切削力特性）超精密切削的切削力特性）超精密切削的切削力特性切削深度越小，切削力越大超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件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4-12超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件2.2.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
11、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，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。超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件3.3
12、.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，可根据所使用的超超精密切削时实际切削速度，可根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选择振动最小的转速。择振动最小的转速。超精密切削
13、超精密切削PPTPPT课件课件由图可以看出在进给量很小时，积屑瘤的高度很大，由图可以看出在进给量很小时，积屑瘤的高度很大，由图可以看出在进给量很小时，积屑瘤的高度很大，由图可以看出在进给量很小时，积屑瘤的高度很大，在在在在f f5m/r5m/r时，时，时，时，h h0 0值最小，值最小，值最小，值最小，f f值再增大时，值再增大时，值再增大时，值再增大时，h h0 0值稍有增值稍有增值稍有增值稍有增加。加。加。加。(f=0.010.05mm/r)(f=0.010.05mm/r)由图所示，在切削深度由图所示，在切削深度由图所示，在切削深度由图所示，在切削深度25m 25m 25m后，后，后，后， h h0 0值将随着切削深值将随着切削深值将随着切削深值将随着切削深度的增加而增加。度的增加而增加。度的增加而增加。度的增加而增加。 ( (p p=0.0050.05mm)=0.0050.05mm)2 2）进给量）进给量f f和切削深度和切削深度 的影响的影响超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件超精密切削超精密切削PPTPPT课件课件
