精密和超緊密加工技術(shù)(完整版)
【正文】 可以歸并為同一晶面族，以 {h k l}表示。 根據(jù) 6個參數(shù)間的相互關(guān)系，可將全部空間晶格歸屬于 7種類型，即 7個晶系：三斜、單斜、正交、六方、菱方、四方、立方；金剛石屬于六方晶系。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 一、超精密切削對刀具的要求 2021/6/16 ? 硬度最高，各向異性，不同晶向的物理性能相差很大。 這兩把車刀車出的表面都有殘余壓應(yīng)力，用（ 100）晶面的 1號車刀切出的表面層殘余壓應(yīng)力小于用（ 110）晶面的 2號車刀車出的。 用高速鋼和硬質(zhì)合金刀具進行切削試驗，達到的最小切削厚度值為： xyFFxy FF ?nmhD 1m in ????? 超精密切削時的最小切削厚度 一、刀刃刃口半徑和最小切削厚度的關(guān)系（續(xù)） 2021/6/16 1）（ 100）晶面的摩擦系數(shù)曲線有 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； 2）（ 100）晶面的摩擦系數(shù)最低；（ 110）最高； 3）（ 100）晶面的摩擦系數(shù)差別最大；（ 111）晶面最小。使用 p＝，得到的加工表面顯微硬度為167HV；使用 p＝ ，得到的加工表面顯微硬度為 205HV。 切削參數(shù)變化對加工表面質(zhì)量的影響 背吃刀量的影響 一、切削速度、進給量、修光刃和背吃刀量的影響 2021/6/16 刃口鋒銳度對加工表面有一 定的影響，相同條件下（背 吃刀量、進給量），更鋒銳 的刀具切出的表面粗糙度更 ??；速度的影響不是很大。 圖 213說明，不同切削速度下均得到表面粗糙度極小的加工表面 — 鏡面。 超精密切削時積屑瘤的生成規(guī)律 進給量 f和背吃刀量 的影響 p?2021/6/16 積屑瘤高時切削力也大，積屑瘤小時切削力也小。 超精密切削時刀具的切削速度、磨損和耐用度 2021/6/16 總結(jié)：天然單晶金剛石刀具只能用在機床主軸轉(zhuǎn)動非常平穩(wěn)的高精度車床上，否則由于振動金剛石刀具將會很快產(chǎn)生刀刃微觀崩刃。2021/6/16 ? 姜春曉 ? 2021年 8月 Precision and ultraprecision machining 精密和超精密加工技術(shù) 2021/6/16 第 2章 超精密切削與金剛石刀具 超精密切削是使用精密的單晶天然金剛石刀具加工有色金屬和非金屬，可以直接加工出超光滑的加工表面 (粗糙度 ～ ，加工精度 )。 超精密切削時刀具的切削速度、磨損和耐用度 2021/6/16 圖 23：圖 a是刀刃磨損的正常情況，圖 b是劇烈磨損情況，可以看到磨損后成層狀，即刀具磨損為層狀微小剝落。與普通切削規(guī)律正好相反。 切削參數(shù)變化對加工表面質(zhì)量的影響 切削速度的影響 一、切削速度、進給量、修光刃和背吃刀量的影響 2021/6/16 在進給量 f5μm/r時，均達到Rmax 的加工表面粗糙度。 刀刃鋒銳度對切削變形和加工表面質(zhì)量的影響 一、刃口鋒銳度對加工表面粗糙度的影響 刃口半徑為 、 2021/6/16 鋒銳車刀切削變形系數(shù)明顯低于 較鈍的車刀。 ? 1）刃口半徑不同，加工表面變質(zhì)層的冷硬和顯微硬度有很大區(qū)別； ? 2）刃口半徑越小，加工表面變質(zhì)層的冷硬度越小。 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。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(yīng)力。 ? 優(yōu)質(zhì)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(zhì)、無缺陷。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 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。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 2021/6/16 根據(jù)晶體學(xué)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。m 3/(Nms－ 1)； 2) B(110)晶面， 磨削率有 2個峰值，各相差180度。 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。設(shè)計金剛石刀具時，應(yīng)選用微觀強度最高的（ 100）作為金剛石刀具的前面和后面。 一、金剛石晶體的人工目測定向 2021/6/16 ? 當(dāng)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。 （圖 235） 2021/6/16 衡量金剛石刀具的標(biāo)準： ? 能否加工出高質(zhì)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(shè)計的主要問
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