精密与超精密加工复习题.docVIP

　 一、概念题 1、什么是精密加工和超精密加工？ 答：目前，在发达国家中一般工厂能够稳定掌握的精度是1 μm，与此对应，通常将加工精度在0.1~1 μm，加工表面粗糙度在Ｒa=0.025~0.1μm之间的加工方法称为精密加工，而将加工精度高于0.1 μm，加工表面粗糙度小于0.025μm之间的加工方法称为超精密加工。当代的精密加工主要指精密和超精密切削加工、精密和超精密研磨/抛光加工、精密特种加工。 2、什么是精密和超精密砂轮磨削？ 答：精密砂轮磨削是利用精细修整的粒度为60＃~80#的砂轮进行磨削，其加工精度可达1μm，表面粗糙度可达Ra0.025 μm。超精密砂轮磨削是利用经过仔细修整的粒度为W40~W5的砂轮进行磨削，其加工精度可达0.1μm，表面粗糙度可达Ra0.025~ Ra0.008μm。 3、什么是纳米技术？ 答：纳米技术指在0.1nm~100nm的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术。主要包括纳米级精度和表面形貌的测量；纳米级表层物理、化学、力学性能的检测；纳米精度的加工和纳米级表层的加工－原子和分子的去除、搬迁和重组；纳米材料；纳米级传感器和控制技术；纳米级微型和超微型机械；微型和超微型机电系统；纳米生物学等。 二、填空题 1、 精密和超精密机床的质量，取决于关键部件的质量。各国都非常重视这个问题，关键部件和技术主要有：精密主轴部件、床身和精密导轨部件、进给驱动系统、微量进给系统、机床的稳定性和减振隔振、减少热变形和恒温控制等。 2、 机床主轴的驱动方式主要有下面三种:电机通过带传动驱动；电机通过柔性联轴器驱动机床主轴；采用内装式同轴电动机驱动机床主轴。 3、 目前超精密机床绝大多数用于加工反射镜等盘形零件，因此一般都没有后顶尖。超精密机床的总体布局：主轴箱位置固定，刀架装在十字形滑板上；T形布局；R-θ布局；立式布局。 4、目前，超精密机床中使用滚珠丝杠副驱动时，都使用双频激光联测系统作为进给量的检测和反馈，故丝杠累积误差稍大，问题并不严重。使用滚珠丝杠副的最主要的问题是由于丝杠螺距误差的影响，在进给全行程范围内，丝杠和螺母配合的松紧程度有变化，影响进给运动的平稳性。所以，目前有很多研究方向集中于摩擦驱动来取代滚珠丝杠副。 5、对金刚石刀具来说，刀刃处的解理是磨损和破损的主要形式，故刀刃的微观强度是刀具设计时选择晶面的主要依据。 6、金刚石刀具刀刃锋锐度的测量是一个技术难题。金刚石刀具的ρ值目前常采用扫描电镜测量，但如果ρ0.1 μm，则扫描电镜测量就有困难，较先进的方法是AFM刃口成像测量技术，可以测得0.01 μm量级的刃口半径。 7、超精密切削速度的选择切削速度并不受刀具磨损问题的制约。这点和普通切削规律不同。超精密切削实际选择的切削速度，经常是根据所使用超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。 8、磨具按所用磨料的不同，可分为普通磨料固结磨具和超硬磨料固结磨具。前者用刚玉和碳化硅等普通磨料，后者用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料制成。 9、磨粒的粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大于 40 μ m的磨料，称为磨粒。用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40 μ m的磨料，称为微粉。用显微测量法分级，用W和后面的数字表示粒度号，其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20 μ m。 10、砂轮修整是精密磨削的关键技术之一，修整导程越小，工件表面粗糙度值越低，一般为10~15mm/min，若过小，则工件易烧伤和产生螺旋等缺陷。修整深度为2.5μm/单行程，而一般修去0.05mm就可以恢复砂轮的切削性能。修整时一般可分为初修与精修，初修用量可大些，逐次减小，一般精修需要2~3次单行程。光修为无修整深度修整，主要是为了去除砂轮表面个别突出微刃，使得砂轮表面更加平整，其次数一般为1次单行程。 11、通常超精密磨削用量如下：砂轮线速度：1500~2000m/min；工件线速度：4~10m/min；工作台纵向进给速度：50~100mm/min；磨削深度：0.5~1μm；磨削横向进给速度：2~4次；无火花磨削次数：3~5次。 12、ELID磨削加工用的砂轮必须使用具有良好导电性和电解性能的金属结合剂，并且砂轮结合剂元素的氧化物或氢氧化物不导电，使用金属短纤维铸铁是最好的选择，这种铸铁在初期很容易电解而后会形成氧化膜，氧化膜一方面可防止过度电解另一方面氧化膜减小砂轮和工件间的摩擦，从而可防止工件烧伤。 三、简答题 1、简要回答保证零件加工精度的两条途径和提高加工精度的两条途径？ 答：保证零件加工精度的两条途径：一条是靠所用的