超精密切削與金剛石刀具-文庫(kù)吧
2025-04-17 04:50 本頁(yè)面
【正文】 加工表面粗糙度增加 。 5. 背吃刀量對(duì)加工表面殘余應(yīng)力的影響 ? ap減小 ， 加工表面殘余應(yīng)力減小 。 ? 但當(dāng) ap太小 （ 小于某臨界值時(shí) ） ， 擠壓嚴(yán)重 ， 加工表面殘余應(yīng)力增加 。 此臨界值的大小與刀刃鋒銳度有關(guān) （ 刃口半徑 、 鈍園半徑 ） 。 第五節(jié) 刀刃鋒銳度對(duì)切削變形和加工表面質(zhì)量的影響 1. 刀刃鋒銳度定義： ? 刃口半徑 、 鈍園半徑 （ 前后刀面之間 ） ， 刀刃的鋒利程度 ? 刀尖圓弧半徑 ：主副切削刃之間 ， 刀尖鋒利程度 。 刃口半徑 2. 刀刃鋒銳度的測(cè)量： ? 普通刀具 ：金相顯微鏡測(cè)量 （ ?= 530 ?m） ? 金剛石刀具 ： 掃描電子顯微鏡 SEM測(cè)量 （ ?= ?m） 3. 刀刃鋒銳度對(duì)加工表面粗糙度 、 切削變形和切小力的影響 ? ?越小 （ 刀刃越鋒利 ） ， 加工表面粗糙度越小 。 ? ?越小 （ 刀刃越鋒利 ） ， 切削力越小 。 ? ?越小 （ 刀刃越鋒利 ） ， 切削變形越小 。 4. 刀刃鋒銳度對(duì)加工表面硬化 、 組織位錯(cuò) 和殘余應(yīng)力的影響 ? ?越小 （ 刀刃越鋒利 ） ， 位錯(cuò)密度越小 、 加工硬化越小 。 ? ?越小 （ 刀刃越鋒利 ） ， 殘余應(yīng)力越小 。 1. 最小切削厚度定義： 超精密切削實(shí)際達(dá)到的最小切削厚度 。 ? 超精密切削最小切削厚度 與 刀具 、 鋒銳度 、 工件材料 、 機(jī)床特性 、 切削環(huán)境 等因素有關(guān) 。 ? 目前 ， 使用極其鋒利的金剛石刀具在機(jī)床最佳條件下可以實(shí)現(xiàn) 納米級(jí)連續(xù)穩(wěn)定 的切削 。 第六節(jié) 金剛石刀具超精密切削中的若干理論問(wèn)題 一、超精密切削最小切削厚度 常規(guī)切削與超精密切削加工 常規(guī)切削與超精密切削加工 常規(guī)切削與超精密切削加工 超精密切削加工 2. 刃口半徑（鈍圓半徑） rn與最小切削厚度的關(guān)系 ? 可見(jiàn) ， 最小切削厚度 與刀具鋒銳度 、 切削力 、 摩擦系數(shù)有關(guān) 。 舉例：金剛石刀具切削鋁合金 ? 我國(guó)現(xiàn)行金剛石刀具鋒銳度： nDxy rhFF 3 2 , m i n ??? ?nDxy rhFF 2 4 , m i n ??? ?nmrnmh nD 43,1m i n ???mr n ? ??? 可見(jiàn) ， 如果要得到小的最小切削厚度 ， 就必須有小的刀具鋒銳度 ?（ 刃口半徑 ） 。 1. 金剛石晶體的摩擦系數(shù) ? 金剛石晶體具有強(qiáng)烈的各向異性 ， 不同表面 、 不同方向的摩擦系數(shù)差別明顯 。 ? (100)晶面的摩擦系數(shù)曲線有四個(gè)波峰和波谷 。 ? (110)晶面的摩擦系數(shù)曲線有兩個(gè)波峰和波谷 。 ? (111)晶面的摩擦系數(shù)曲線有三個(gè)波峰和波谷 。 二、金剛石刀具晶面選擇對(duì)切削變形 和加工表面質(zhì)量的影響 金剛石晶體的摩擦系數(shù) ? 以波谷最低值比較 ， (100)晶面的摩擦系數(shù)最低 ，(110)晶面的摩擦系最高 。 ? (100)晶面的摩擦系數(shù)差別最大 ， (111)晶面的摩擦系數(shù)差別最小 。 2. 金剛石刀具不同晶面對(duì)切削變形的影響 ? 車(chē)刀 1， 前 、 后刀面為 (100)晶面 ， 車(chē)刀 2， 前 、 后刀面為 (110)晶面 。 ? 車(chē)刀 1切下的 切屑變形 小于車(chē)刀 2。 ? 車(chē)刀 1切下的 切屑變形系數(shù) 小于車(chē)刀 2。 ? 車(chē)刀 1的 剪切角 大于車(chē)刀 2。 3. 金剛石刀具不同晶面對(duì)加工表面質(zhì)量 和刀具磨損的影響 ? 粗糙度： 車(chē)刀 1與車(chē)刀 2加工表面粗糙度相差不大 。 ? 殘余應(yīng)力 ： 車(chē)刀 1切出的表層殘余應(yīng)力小于車(chē)刀 2。 ? 刀具磨損 ： 車(chē)刀 1磨損慢 ， 車(chē)刀 2磨損快 。 3. 工件材料的晶體方向?qū)η邢髯冃魏图庸け砻尜|(zhì)量的影響 ? 單晶硅 、 單晶鋁 、 單晶銅等屬于各向異性材料 。 切削變形和加工表面質(zhì)量受各向異性的影響 。 ? 沿 (110)晶面切削時(shí)： 切削力有 2個(gè)最大值 。 ? 沿 (100)晶面切削時(shí)： 切削力有 4個(gè)最大值 。 ? 沿 (111)晶面切削時(shí)： 切削力無(wú)明顯變化 。 1. 超精密加工對(duì)刀具材料的要求： ? 極高等硬度 、 極高得耐磨性能 、 極高的彈性模量 ? 極鋒利的刀刃 、 刃口半徑值極小 、 能實(shí)現(xiàn)超薄切削 ? 刀刃無(wú)缺陷 、 切削時(shí)將刃形復(fù)印到加工表面上 ， 能得到超光滑的鏡面 ? 與工件的抗粘結(jié)性好 、 化學(xué)親和性小 、 摩擦系數(shù)低 、 能得到極好的加工表面完整性 第七節(jié) 超精密切削對(duì)刀具的要求 及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) ? 上述四項(xiàng)要求決定了超精密切削使用刀具的性能要求 。 ? 天然單晶金剛石有一系列優(yōu)點(diǎn) ， 如： 硬度高 、 導(dǎo)熱系數(shù)大 、 摩擦系數(shù)低 、 刀刃能磨得鋒利 ， 雖然價(jià)格昂貴 ， 但 仍被一致公認(rèn)為理想 、 不可替代的超精密切削刀具 。 金剛石刀具 單晶金剛石刀具 天然單晶金剛石刀具 人造單晶金剛石刀具 多晶金剛石刀具 PCD刀具 CVD金剛石刀具 CVD金剛石薄膜涂層刀具 金剛石厚度膜焊接刀具 金剛石刀具 ? 極高的硬度和耐磨性 ： 硬度達(dá) HV10000，是自然界最硬的物質(zhì)，具有極高的
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