第3章 精密磨削和超精密磨削
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精密及超精密磨削加工项宇1094020126 摘要:本文阐述了精密磨削与超精密磨削的机制,介绍了近年来精密与精密磨床的发展概况以及精密与超精密磨削技术的研究现状。
并分析了精密磨削与超精密磨削的发展趋势.关键词:精密和超精密磨削精密磨削机理精密磨削发展的现状精密磨削发展的未来精密及超精密磨削加工的概述磨削加工是主要的精密加工和超精密加工方法,一般分为普通磨削、精密磨削、超精密磨削加工。
在生产发展的不同时期有不同的精度范围。
目前,普通磨削一般是指加工表面粗糙度为Ra0.4~1.25μm,加工精度大于1 μm的磨削方法;精密磨削当前可以达到的表面粗糙度一般为Ra0.1~0.01 μm,加工精度为0.1~1.0μm。
超精密磨削是当代能达到最低磨削表面粗糙度值和最高加工精度的磨削方法,表面粗糙度可达到≤Ra0.01μm,精度≤0.01μm甚至进入纳米级。
并称为纳米加工及相应的纳米技术.影响精密加工和超精密加工的因素精密加工和超精密加工的发展已形成制造系统工程, 简称精密工程, 它涉及超微量去除和堆积技术、高稳定性和高净化的加工环境、计量和检测技术、工况监控及质量控制等。
由此可归纳出影响精密加工和超精密加工的因素有: 加工机理、被加工材料、加工工具、加工设备及其基础元部件、工件的定位与夹紧、检测与误差补偿、工作环境和人的技艺等。
精密加工和超精密加工是先进制造技术的基础和关键现代机械制造中, 提高产品的性能、质量、稳定性、可靠性、生产率、效率、自动化程度等均有赖于精密工程, 因此, 它是先进制造技术的基础和关键。
美国汽车制造业的“两毫米工程”使汽车质量赶上欧、日水平。
陀螺仪经超精密加工提高一个数量级后, 在MX战略导弹上使用, 使命中精度圆概率误差由500m 降低到50~150m。
英国将其飞机发动机转子叶片的加工精度由60μm提高到12μm、表面粗糙度由Ra0.5μm 降低至Ra0.12μm , 则发动机的压缩效率有了“戏剧性改善”。
精密和超精密磨削-中国设备网机械2009-11-08 21:38:35 阅读58 评论0 字号:大中小精密和超精密磨削中国设备网2007-7-5 文字选择:大中小1.精密和起精密摩削在工具和模具制造中,磨削是保证产品的精度和质量的最后一道工序。
技术关键除磨床本身外,磨削工艺也起决定性作用。
在磨削脆性材料时,由于材料本身的物理特性,切屑形成多为脆性断裂,磨削后的表面比较粗糙。
在某些应用场合如光学元件,这样的粗糙表面必须进行抛光,它虽能改善工件的表面粗糙度,但由于很难控制形状精度,抛光后经常会降低。
为了解决这一矛盾,在80年代末日本和欧美的众多公司和研究机构相继推出了两种新的磨削工艺:塑性磨削(Ductile Grinding)和镜面磨削(Mirror Grinding)。
(1)塑性磨削它主要是针对脆性材料而言,其命名来源出自该种工艺的切屑形成机理,即磨削脆性材料时,切屑形成与塑性材料相似,切屑通过剪切的形式被磨粒从基体上切除下来、所以这种磨削方式有时也被称为剪切磨削(Shers Mode Grinding)。
由此磨削后的表面没有微裂纹形成,也没有脆性剥落时的无规则的凹凸不平,表面呈有规则的纹理。
塑性磨削的机理至今仍不十分清楚,在切清形成由脆断向塑性剪切转变的理论上存在各种看法。
大多数研究者认为,当磨粒的切削深度小到一定程度时,切屑就由脆断转变为塑断,这一切削深度被称为临界切削深度,它与工件材料特性和磨粒的几何形状有关。
一般来说,临界切削深度在100μm以下,因而这种磨削方法也被称为纳米磨削(Nanogriding)。
根据这一理论。
有些人提出了一种观点,即塑件磨削要特殊磨床来实现。
这种特殊磨床必须满足如下要求;l)极高的定位精度和运动精度。
以免因磨粒的切削深度超过100μm时,导致转变为脆性磨削。
2)极高的刚性。
因为塑性磨削的切削力远超过脆件磨削的水平,机床刚性太低,会出切削力引起的变形而破坏塑性切屑形成的条件。
郑州工业安全职业学院毕业论文题目:磨削技术及精密、超精密加工姓名:赵会海系别:机电工程系专业:机电一体化年级:08 机电二班指导教师:年月日毕业论文成绩评定表学生姓名赵会海学生所在系机电工程系专业班级机电技术二班毕业论文课题名称磨削技术及精密超精密加工指导教师评语:成绩:指导教师签名:年月日系学术委员会意见:签名:年月日目录前言 (1)第一章磨削理论的研究 (2)第一节磨削机理 (2)第二节表面完整性 (2)第二章砂带磨削技术 (5)第一节沙袋磨削简介 (5)第二节磨削工艺的进展 (5)第三节精密及超精密磨削 (6)第四节砂带磨削趋势 (7)第三章精密与超精密磨削技术 (9)第一节塑性磨削 (9)第二节镜面磨削 (10)第四章结论及展望 (14)参考文献 ............................................. 错误!未定义书签。
致谢 (16)内容摘要摘要:磨削在现代制造业中占有重要地位,技术发展迅速,国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究,以获得亚微米级的尺寸精度。
当前磨削除向超精密、高效率和超硬磨料方向发展外,自动化也是磨削技术发展的重要方向之一。
本文就精密和超精密磨削,砂带磨削,磨削自动化进行了研究与论述。
关键词:磨削技术, 砂带磨削, 磨削自动化Abstract:The grinding holds the important status in the modern manufacturing industry, the technological development is rapid, domestic and foreign all uses the ultra microfinishing, the precise conditioning, the tiny grinding compound grinding tool carries on the submicron level to undercut the deep grinding the research, obtains the submicron level the size precision.Outside the current grinding except to ultra precise, the high efficiency and the ultra hard grinding compound direction develops, the automation also is one of grinding technological development important directions.This article on precise and the ultra microfinishing, the belt grinding, the grinding automation has conducted the research and the elaboration.Key word:ELID grinding technology, belt grinding, grinding automation.前言磨削加工是机械制造中重要的加工工艺。
精密和超精密磨削机理摘要阐述了精密磨削与超精密磨削的机制,介绍了近年来精密与精密磨床的发展概况以及精密与超精密磨削技术的研究现状。
在分析了精密磨削与超精密磨削的发展趋势基础上提出了研究应关注的几个热点问题,如超精密磨削的基本理论和工艺研究、研制高精度的驱动导向机构、ELID 镜面磨削技术的攻关以及适用于超精密加工的新型材料。
关键词超精密磨削原理发展精密加工是指在一定发展时期中,加工精度和表面质量相对于一般加工能够达到较高程度的加工工艺,当前是指被加工零件的加工尺寸精度为1~0.1μm、Ra为0.2~0.01μm的加工技术;超精密加工是指加工精度和表面质量达到最高程度的精密加工工艺,当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm、Ra≤0.025μm的加工技术。
因此,一般加工、精密加工和超精密加工会随着科技的不断发展像更精密的方向发展。
随着电子技术、计算机技术以及航天技术的飞速发展,对加工质量的要求越来越高,故而使精密和超精密加工占有十分重要的地位。
一超精密磨削技术的内涵精密磨削主要靠对砂轮的精细修整,使用金刚石修整工具以极小而又均匀的微进给(10~15μm/ min)获得众多的等高微刃,加工表面磨削痕迹微细,最后采用无火花光磨。
由于微切削、滑移和摩擦等综合作用,达到低表面粗糙度值和高精度要求。
高精密磨削的切屑很薄,砂轮磨粒承受很高的应力,磨粒表面受高温、高压作用,一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮磨削。
高精密磨削除有微切削作用外,还可能有塑性流动和弹性破坏等作用。
光磨时的微切削、滑移和摩擦等综合作用更强。
超精密磨削是当代能达到最低磨削表面粗糙度值和最高加工精度的磨削方法。
超精密磨削去除量最薄,采用较小修整导程和吃刀量来修整砂轮,是靠超微细磨粒等高微刃磨削作用,并采用较小的磨削用量磨削。
超精密磨削要求严格消除振动,并保证恒温及超净的工作环境。
超精密磨削的光磨微细摩擦作用带有一定的研抛作用性质。