精密和超緊密加工技術(shù)(編輯修改稿)
2025-06-19 22:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2個(gè)波峰和波谷；（ 111）晶面有 3個(gè)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。 刀具晶面選擇對(duì)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(hào)車刀：前、后面為（ 100）晶面； 2號(hào)車刀：前、后面為（ 110）晶面。 比較切削變形大小要通過(guò)觀察切屑外形，測(cè)量切屑系數(shù)和比較剪切角大小。 （一）通過(guò)觀察兩把刀切下的外形，切屑的厚度，切屑上滑移線痕跡等， 1號(hào)車刀切下的切屑變形小于 2號(hào)車刀切下的切屑變形。 （二）通過(guò)實(shí)測(cè)兩把刀的切屑厚度，計(jì)算出的切屑變形系數(shù)， 1號(hào)車刀切下切屑的變形系數(shù)小于 2號(hào)車刀切下的切屑的變形系數(shù)。 （三）剪切角 的計(jì)算：假設(shè)切削過(guò)程為直角自由切削 式中 為變形系數(shù)， 為前角。 從表 25中可以看出， 1號(hào)車刀的實(shí)際剪切角大于 2號(hào)車刀， 即用（ 100）晶面的 1號(hào)車刀切屑時(shí)的切屑變形小于用（ 110） 晶面的 2號(hào)車刀。 ?00s inc ost a n ??? ???hh? 0?二、晶面不同對(duì)切削變形的影響 刀具晶面選擇對(duì)切削變形和加工表面的影響 2021/6/16 用（ 100）晶面的 1號(hào)車刀和（ 110）晶面的 2號(hào)車刀，在相同的切削條件下加工紫銅，改變進(jìn)給量得到的加工表面粗糙度相差不多。 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(hào)車刀切出的表面層殘余壓應(yīng)力小于用（ 110）晶面的 2號(hào)車刀車出的。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。 三、晶面不同對(duì)加工表面質(zhì)量的影響 刀具晶面選擇對(duì)切削變形和加工表面的影響 2021/6/16 通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，（ 110）晶面的刀具磨損較快，切削相當(dāng)時(shí)間后，加工表面的粗糙度已經(jīng)超過(guò) ；（ 100）晶面的刀具磨損較慢，切削較長(zhǎng)時(shí)間后，加工表面粗糙度仍 ，即刀具耐用度明顯較高。 四、晶面不同對(duì)刀具磨損的影響 刀具晶面選擇對(duì)切削變形和加工表面的影響 2021/6/16 ? 1）極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量。 ? 2）刃口能磨得極其鋒銳，刃口半徑值極小，能實(shí)現(xiàn)超薄切削厚度。 ? 3）刀刃無(wú)缺陷，切削時(shí)刃形將復(fù)制在被加工表面上，從而得到超光滑的鏡面。 ? 4）與工件材料的抗粘性好、化學(xué)親和性小、摩擦系數(shù)低，以得到極好的加工表面完整性。 ? 不可替代的超精密切削刀具材料：?jiǎn)尉Ы饎偸? 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(duì)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。 ? 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(wú)雜質(zhì)、無(wú)缺陷。 ? 大顆粒人造金剛石在超高壓、高溫下由子晶生長(zhǎng)而成，并且要求很長(zhǎng)的晶體生長(zhǎng)時(shí)間。 ? 人造單晶金剛石已用于制造超精密切削的刀具。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 二、金剛石晶體的性能 2021/6/16 晶胞 晶格模型 晶體結(jié)構(gòu)指晶體內(nèi)部原子規(guī)則排列的方式。 晶體結(jié)構(gòu)不同，其性能往往相差很大。為了便于分析研究各種晶體中原子或分子的排列情況，通常把原子抽象為幾何點(diǎn)，并用許多假想的直線連接起來(lái)，這樣得到的三維空間幾何格架稱為晶格。 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 三、金剛石晶體的結(jié)構(gòu) 晶體結(jié)構(gòu) 2021/6/16 晶胞 X Y Z a b c 晶格常數(shù) a， b， c ? ? ? 組成晶格的最小幾何單元稱為晶胞，晶胞各邊的尺寸 a、 b、 c稱為晶格常數(shù)，晶胞各邊之間的相互夾角分別以 α 、 β 、 γ 表示 。 根據(jù) 6個(gè)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(gè)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) 2021/6/16 X Y Z a b c 晶面：通過(guò)原子中心的平面，即 晶體中各種方位上的原子面。 晶軸：與晶面垂直的軸 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 晶體中的晶面和晶軸 2021/6/16 晶體中的晶面指數(shù) : 刀具的要求及金剛石的性能和晶體結(jié)構(gòu) 晶體中原子排列的規(guī)律性，可以從晶面上反映出來(lái)。許多性能都和晶體中的特定晶面密切聯(lián)系，為了便于研究和表述不同晶面上原子排列情況與特征，給各種晶面規(guī)定一定的符號(hào)，這種符號(hào)叫做 “ 晶面指數(shù) ” 。 確定晶面指數(shù)的步驟如下： （ 1）設(shè)晶格中某一原子為原點(diǎn)，通過(guò)該點(diǎn)平行于晶胞的三棱邊作 OX、 OY、 OZ三坐標(biāo)軸，以晶格常數(shù) a、 b、 c分別作為相應(yīng)的三個(gè)坐標(biāo)軸上的度量單位，求出所需確定的晶面在三坐標(biāo)軸上的截距。 （ 2）將所得三截距之值變?yōu)榈箶?shù)。 （ 3）再將這三個(gè)倒數(shù)按比例化為最小整數(shù)，并加上一圓括號(hào)，即為晶面指數(shù)，一般表示為（ hkl）。 晶向指數(shù) 2021/6/16 晶面指
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