精密和超緊密加工技術(文件)
【正文】 根據(jù)經(jīng)驗， A點處的 比值一般在 ～ 1范圍內(nèi)，對于金剛石刀具進行超精密切削，取 。 刀具晶面選擇對切削變形和加工表面的影響 一、金剛石晶體的摩擦系數(shù) 2021/6/16 1號車刀：前、后面為（ 100）晶面； 2號車刀：前、后面為（ 110）晶面。 （三）剪切角 的計算：假設切削過程為直角自由切削 式中 為變形系數(shù)， 為前角。所以用摩擦系數(shù)小的（ 100）晶面作金剛石刀具的前、后面，可使切削變形減小，并可減小后面與加工表面間的摩擦，從而減小加工表面殘余應力。 ? 3）刀刃無缺陷，切削時刃形將復制在被加工表面上，從而得到超光滑的鏡面。 ? 優(yōu)質天然單晶金剛石：多數(shù)為規(guī)整的 8面體或菱形 12面體，少數(shù)為 6面立方體或其他形狀，淺色透明，無雜質、無缺陷。 晶體結構不同，其性能往往相差很大。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結構 2021/6/16 X Y Z a b c 晶面：通過原子中心的平面，即 晶體中各種方位上的原子面。 （ 2）將所得三截距之值變?yōu)榈箶?shù)。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結構 2021/6/16 根據(jù)晶體學原理，金剛石屬于六方晶系，主要有三個主要的晶面（ 100）、（ 111）、（ 110），與（ 100）垂直的晶軸為 4次對稱軸，與（ 111）垂直的晶軸為 3次對稱軸，與（ 100）垂直的晶軸為 2次對稱軸。 （ 111）面的寬的面間距（ ）是金剛石晶體中所有晶面間距中的最大的一個，并且其中的連接共價鍵數(shù)最少，只需擊破一個價鍵就可使其劈開。m 3/(Nms－ 1)； 2) B(110)晶面， 磨削率有 2個峰值，各相差180度。m 3/ /(Nms－ 1)。 2) (100) 晶面有 4個波峰和波谷， (110) 晶面有 2個波峰和波谷， (111) 晶面有 3 個波峰和波谷。 金剛石晶體各晶面的耐磨性和好磨難磨方向 二、金剛石晶體研磨時摩擦系數(shù)的各向異性 2021/6/16 ? 金剛石刀具的磨損，主要屬于機械磨損，本質是微觀解理的積累；金剛石晶體的破損機理，主要產(chǎn)生于（ 111）晶面的解理。設計金剛石刀具時，應選用微觀強度最高的（ 100）作為金剛石刀具的前面和后面。六面體中，與每兩對棱的中點連線方向垂直的是（ 110）晶面；與兩對應角連線相垂直的是（ 111）晶面。 一、金剛石晶體的人工目測定向 2021/6/16 ? 當一定波長的 X光束穿透晶體，晶體內(nèi)振動的電子將在各個方向發(fā)出散射光，該散射光在某些方向被反射增強，形成所謂的衍射光束，能在熒光屏上觀察到，并能使照片底片感光。 二、金剛石晶體的 X射線定向 2021/6/16 ? 原理：利用金剛石在不同結晶方向上，晶體結構不同，對激光反射而形成的衍射圖像不同而進行的。 （圖 235） 2021/6/16 衡量金剛石刀具的標準： ? 能否加工出高質量的超光滑表面（ Ra＝ ～） ? 能否有較長的切削時間保持刀刃鋒銳（切削長度數(shù)百千米） 設計的主要問題： ? 優(yōu)選切削部分的幾何形狀； ? 前、后面選擇最佳晶面； ? 確定刀具結構和金剛石在刀具上的固定方法。 金剛石刀具的設計與制造 金剛石刀具切削部分的幾何形狀 刀頭形式 2021/6/16 金剛石刀具的設計與制造 金剛石刀具切削部分的幾何形狀 前角 后角 副偏角 主偏角 刃傾角 正交平面參考系 2021/6/16 為增加刀刃的強度，采用較大的刀具楔角，故刀 具的前角、后角都取得較小。 ? 推薦采用（ 100）晶面作金剛石刀具的前后面，理由如下： ? 1)（ 100）晶面的耐磨性高于（ 110）晶面； ? 2 )（ 100）晶面的微觀破損強度高于（ 110）晶面，（ 100）晶面受載荷時的破損機率比（ 110）晶面低很多； ? 3 ) （ 100）晶面和有色金屬之間的摩擦系數(shù)要低于（ 110）晶面的摩擦系數(shù)。 找到所磨晶面的好磨方向 線速度高 加大研磨壓力（ 9～ 12N） 研磨效率高 粗粒度的微粉（初期） 細粒度的微粉（后期） 金剛石刀具的設計與制造 二、金剛石刀具的研磨加工 粗研：去除余量 2021/6/16 金剛石刀具的設計與制造 二、金剛石刀具的研磨加工 精研 ? 提高研磨質量，使切削刃研制更為鋒銳 ? 磨料粒度越小，研磨表面粗糙度越小 ? 研磨盤質量越好，研磨效果越好 ? 研磨方向：逆磨，即沿切削刃口指向刀體內(nèi)的方向研磨 ? 精拋：研磨時讓金剛石作垂直于研磨方向的法向運動，除去磨痕。 ? 在小刀頭上的固定方法有： ? 機械夾固 ? 粉末冶金法固定 ? 粘結或釬焊固定 一次性使用不重磨的精密金剛石刀具，將金剛石 釬焊在硬質合金片上，再用螺釘夾固在車刀桿上。 00 8~5?p? 00 6~5010?p?00 5~0 金剛石刀具的設計與制造 金剛石刀具切削部分的幾何形狀 前角和后角 2021/6/16 金剛石刀具的設計與制造 金剛石刀具切
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