1、机械制造工艺,第一章2,1.12精密加工概念精密加工,1.精密加工的概念1）一般加工：加工精度10m，公差等级IT6IT5，Ra为0.80.2m的加工方法;2）精密加工：加工精度在1 0.1m，公差等级在IT5以上，Ra:0.10.03m的加工方法， 如精密车削、研磨、抛光、精密磨削、镜面磨削等。加工。,精密加工概念超精密加工,3）超精密加工：加工精度在0.10.01 m，表面粗糙度值在Ra 0.0250.001m的加工方法，如金刚石刀具超精密切削、超精密磨削等。如惯性导航仪静电陀螺球、超大规模集成电路基片等的加工。4）纳米级：加工精度高于0.01m，表面粗糙度值Ra 0.001m，纳米级（1
2、0-3m）的加工范围。,精密加工方法分类,1）采用金刚石和磨料 （1）金刚石刀具对工件进行超精密的微细切削； （2）磨料磨具对工件进行珩磨、研磨、抛光、精密和超精密磨削等，（光整加工）； 2）采用激光加工、等离子体加工、超声波加工方法；（1）电子束、惰性离子、活性离子、受控腐蚀加工等特种加工方法，主要用于加工尺寸微小，精度极高的零器件，如光学仪器零件、精密医行器械零件。（微细加工技术）。,精密加工的特点,（1）切削区的温度低：切削速度小、切削力小、工艺参数较磨削等精加工更小； （2）生产率低： （3）加工余量少：安排在精加工后进行； （4）机械切削作用和化学腐蚀作用共同去除余量； （5）对机床
3、设备、加工环境要求高（恒温、超净、防振）。,精密加工种类,1.12. 1 光整加工 1.12.2 金刚石刀具超精密切削 超精密切削的加工余量极小（仅几微米），切屑极薄（0.1m）以下。 1.12.3超精密磨削 用特殊的砂轮对经精磨后的工件表面作加工，加工： 精密磨削 Ra 0.10.05m； 超精密磨削 Ra 0.0250.012m； 镜面磨削 Ra 0.008m。,光整加工,（1）光整加工：工件可获得尺寸精度IT6IT5和粗糙度达Ra 0.10.008m）。 （2）常用的光整加工方法： 研磨 珩磨 超极光磨 抛光,研磨,1）在相对运动的研具与工件表面之间添加研磨剂，并施加压力，对工件表面进行
4、光整加工的方法 （1）研具材料：铸铁和青铜（比工件软的材料）； （2）研磨剂：由磨料、研磨液和辅助填料混合成液、膏、固态形式； （3）磨料：刚玉和碳化硅，研磨液为煤油、汽油、机油、工业甘油等。,手工研磨外圆,2）手工研磨和机械研磨： （1）手工研磨外圆： 工件用双顶尖安装，作低速旋转运动，研具与工件之间加入研磨剂，手持研具，施加少许压力并沿工件轴向作低速的往复运动 尺寸精度可达IT1IT01；,机械研磨,（2）机械研磨：图为研磨小尺寸平面工件用的研磨机。工件置于隔板上的槽内互相隔开，研磨时，上、下,研磨盘转向相反，转速不等，隔板由下研磨盘上的偏心轴带动旋转，使工件既转动又沿着图中N的方向作径向
5、往复滑动，复杂的运动使研磨轨迹不重复。,研磨用途,研磨时压力的大小，通过作用于端盖上的力F大小来调节。 精度：IT6 IT4和较高的形状精度， Ra为0.10.08m，不能提高位置精度。3）用途：气密性要求高的外圆、内孔、平面等的最后加工。,珩磨工作原理图,（1）工件安装在夹具中不动，珩磨头与机床主轴浮动连按，并由机床主轴带动旋转和作行复运动； （2）珩磨头上带有若干磨条，,以一定的压力压在工件的被加工表面上，磨条在工件表面上的切削轨迹是交叉而不相重复的网纹。 （3）为保持磨条对工件的压力，磨条在工作时需胀开，胀开方式有手动胀开和液压自动胀开两种。,珩磨特点,（1）精度：IT6IT5，Ra 0
6、.20.25m，圆度和圆柱度误差0.005mm以下； （2）珩磨不能提高孔的位置精度， （3）可加工51000mm孔，尤其适合深孔的加工； （4）生产率较高，适于成批或大量生产；（5）典型零件有汽缸等。材料为淬火钢、未淬火钢等，不能加工塑性较大的有色金属。,超极光磨,1）在良好润滑和较低压力（520 MPa）条件下，利用细粉度油石高频往复摆动.对工件进行光整加工的工艺方法。 （1）加工时有三种运动： 工件的低速旋转运动； 油石迅速而短促的往复摆动； 磨石沿加工表面的纵向进给运动。（2）三种运功合成使磨粒在工件表面上形成不重复的轨迹。,外圆超极光磨,加工时有三种运动： 工件的低速旋转运动； 油石
7、迅速而短促的往复摆动； 磨石沿加工表面的纵向进给运动。,超极光磨特点,3）特点： （1）设备不很复杂，但自动化程度较高； （2）获得良好的表面质量，Ra 0.0250.008m； （3）加工余量一般在0.005 0.02mm间，故不能提高尺寸精度和形位误差； （4）加工轴类零件的外圆表面； （5）工件的材料可以是淬硬钢、软钢、铸铁、铜合金、铝合金等。,抛光,1）用粘有抛光膏的高速旋转的弹性轮或砂带来加工工件表面的光整加工工方法。 （1）目的：降低工件表面粗糙度值； （2）加工时：有机械作用和化学作用；（3）弹性轮：毡毛、皮革、棉布及法兰绒等制成。 2）余量为0.0050.010mm内，Ra：0.0250.010 mm。3）不能纠正预加工所产生的尺寸及形位误差。,超精密砂带抛光（砂带磨）,6）超精密砂带抛光（砂带磨）：,
