文档介绍：第4章精密机械制造技术
概述
精密加工和超精密加工的概念
(一)精密和超精密加工的范围
当前的划分:
:加工精度为10μm以下(尺寸精度)
,相当于IT5~IT7级精度,~
μm的加工技术或加工方法。
:加工精度为10μm ~ ,相当于IT5级和IT5级以上精度,~
μm之间的加工方法,称为精密加工。
:,表面粗糙度
,称为超精密加工。
(二)精密和超精密加工的特点
1.“进化”加工原则(或称创造性加工原则)
如采用计算机控制,在线检测和在位检测、误差补偿等技术。
精密和超精密加工方法中,不仅有传统加工方法
(如超精密车削、磨削等),而且有特种加工和复合加工。在复合加工中有传统加工方法之间的复合加工、传统加工方法与特种加工方法的复合加工(如机械化学抛光),以及特种加工方法之间的复合加工。
(三)精密与超精密加工也适合于微小尺寸加工
公差与配合标准中对尺寸的分段是:
大尺寸:>500mm
一般尺寸:3~500mm
微小尺寸:<3mm
微小尺寸和一般尺寸除加工机理不同外,精度的表示方法也不一样。
,称作相对精度。
在公差与配合标准中,标准公差T为等级系数a与公差单位i的乘积表示:
标准公差T=等级系数a×公差单位i
,称作绝对精度。
微小尺寸加工的绝大部分都落在了精密与超精密加工范围内,对微小尺寸加工分为:
精密加工对设备及环境的要求
1)主轴部件应具有高的回转精度与刚度
无论是精密切削加工,还是精密磨削加工,其机床主轴回转精度及刚度的影响是非常重要的。对高精度切削机床来说,。
影响主轴回转精度与刚度的主要因素是:
轴承的结构形式与精度、轴承间隙及装配质量等,这些因素直接影响到被加工零件的横截面形状和加工表面粗糙度。
2)提高机床移动部件的直线运动精度
影响导轨直线运动精度的主要因素有:导轨的结构形式、几何精度和接触精度、油膜厚度和油膜刚度等。
为提高机床的直线运动精度,必须提高导轨的制造精度和采用液体静压导轨、气浮导轨等。
3)刀具或工作台具有良好的低速运动稳定性
精密加工刀具进给量一般为10~20mm/min左右。
低速运动易产生“爬行”。要消除“爬行”,提高刀具低速运动的等速性。
为实现精密加工,应使刀具实现微位移和微进给。
消除振动干扰及保持恒定环境温度,恒湿及净化要求。
工艺路线的拟定
加工方法的选择
1)加工方法的经济精度和表面粗糙度应与被加工表面所要求的精度和表面粗糙度相适应
加工经济精度:在正常的加工条件下所能达到的加工精度。
正常的加工条件:采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人及合理的加工时间等。
了解各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度是拟定零件加工工艺路线的基础。图1
2)加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度
3)考虑工件材料的可加工性
4)选定的加工方法要适应生产类型
5)选定的加工方法要适应本厂的生产条件
零件各表面加工顺序的安排
(1)粗加工阶段主要任务是切除工件表面的大部分余量,并做出精基准。这阶段的精度要求不高,主要是提高生产率。
(2)半精加工阶段减小粗加工中留下的误差,并使加工表面达到一定精度,为后续精加工做准备。
(3)精加工阶段使工件的尺寸、形状和位置精度以及表面粗糙度达到或基本达到图纸规定的要求。
(4)精密、超精密或光整加工阶段当零件的加工精度和表面质量要求很高时,在工艺过程最后要进行精密加工。如安排珩磨或研磨等,以达到工件的最终精度要求。
划分加工阶段的目的:
(1)满足循序渐进的原则
工件的加工是由粗到精逐步达到要求的,工件粗加工时需要去除的余量较大。因而切削力、切削热较大,工艺系统的受力变形、热变形及工件内应力都较大。因而要划分若干工序,逐步消除。
(2)合理安排机床
由于粗加工主要是为了去除工件表面的大部分余量,因而,粗加工可以选用功率大、精度低而加工效率高的机床进行加工,而精加工阶段可以选用与加工精度相适应的精密机床进行加工。应严禁使用精密机床做粗加工,以保持精密机床的精度水平。