精密和超精密加工课件.ppt

从表2-5中可以看出，N01车刀的实际剪切角大于N02 车刀，即用（100）晶面的N01车刀切下的切屑变形小 于用（110）晶面的N02号车刀。 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 3.金刚石刀具晶面不同对加工表面质量的影响 二、金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响 （1）加工表面粗糙度 用(100)晶面的No1车刀和(110)晶面的No2车刀，在相同 的切削条件下加工纯铜，改变进给量得到的加工表面粗 糙度见图2-26。 实验结果是在两把刀都比 较锋锐的情况下获得的。 可以看到No1车刀和No2 车刀的加工表面粗糙度相 差不多。 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 二、金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响 3.金刚石刀具晶面不同对加工表面质量的影响 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 二、金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响 3.金刚石刀具晶面不同对加工表面质量的影响 （2）加工表面层的残余应力 用上述两把金刚石车刀在相同的切削条件下加工紫铜。 从实验结果可看到，这两把金刚石车刀切出的加工表面 层都有残余压应力，用（100）晶面的No1车刀切出的表 面层残余压应力小于用（110）晶面的No2车刀所切出 的，特别是切向残余应力。 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 二、金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响 3.金刚石刀具晶面不同对加工表面质量的影响 （2）加工表面层的残余应力 用摩擦系数小的(100)晶面作金刚石刀具的前、后面， 可使切削变形减小，并可减小后面与加工表面间的摩 擦，这是加工表面残余应力能减小的原因。 对要求残余应力小，要求长期尺寸稳定性高的精密零件 的加工，这点应特别注意。 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 二、金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响 4.金刚石刀具晶面不同对刀具磨损的影响 使用(100)晶面和(110)晶面的金刚石刀具进行磨损耐用 度对比实验。 在两把刀均锋利时加工表面粗糙度相差不大 。 (110 )晶面的刀具磨损较快，切削相当时间后，加工表 面粗糙度已超过Rmax0.05μm； (100)晶面的刀具磨损较慢，切削较长时间后，加工表 面粗糙度仍是Rmax＜0.05 μm，刀具耐用度明显较 高。 图2-27为不同晶面刀具切削紫铜后的刀具磨损情况， 从图中可以明显看到(100)晶面的金刚石刀具磨损要 比(110)晶面小得多。 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 三、工件材料的晶体方向对切削变形和加工表面质量的影响 1.工件材料的晶体方向对切削力的影响 超精密切削晶体材料时，由于晶体各向异性，不同晶向 的切削变形和切削力都不相同。 2.工件材料的晶体方向对加工表面粗糙度的影响 超精密切削晶体材料时，由于晶体各向异性，不同晶向 的加工表面粗糙度都不相同。 第六节 金刚石刀具超精密切削中的 若干理论问题 四、脆性材料用超精密切削加工出优质表面 超精密加工脆性材料时，由于材料的脆性，切削加工表 层极易产生裂纹和崩碎凹坑等脆性破坏。 随着超精密切削技术的发展，车削脆性材料获得高质量 的超光滑表面已成为可能。 脆性材料要实现超精密切削的关键，是加工表层的材料 不是脆性破碎切除，而是实现塑性切削形成。 第七节 超精密切削对刀具的要求及金刚石的性能和晶体结构 一、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。 2）刃口能磨得极其锋锐，刃口半径值极小，能实现超薄 切削厚度。 3）刀刃无缺陷，切削时刃形将复制在被加工表面上，从 而得到超光滑的镜面。 4）与工件材料的抗粘性好、化学亲和性小、摩擦系数 不低，以得到极好的加工表面完整性。 不可替代的超精密切削刀具材料：单晶金刚石。 第七节 超精密切削对刀具的要求及金刚石的性能和晶体结构 二、金刚石晶体的性能 1.天然单晶金刚石 第七节 超精密切削对刀具的要求及金刚石的性能和晶体结构 二、金刚石晶体的性能 2.人造金刚石 第七节 超精密切削对刀具的要求及金刚石的性能和晶体结构 二、金刚石晶体的性能 3.金刚石晶体的物理力学性能 金刚石有甚高的硬度、较高的导热系数、和有色金属间 的摩擦因数低、开始氧化的温度较高，这些都是超精密 切削刀具所要求的。 单晶金刚石可以研磨达到极锋利的刃口( rn 可以小到