精密与特种加工作业

精密与特种加工作业

作业题一：分析精密与超精密切削对刀具材料的要求及不同类型刀具材料的试样场合。

答：1．精密与超精密切削对刀具材料的要求：

1） 极高的硬度、极高的耐磨性和弹性模量，以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度。

2） 切削刃钝圆能磨得及其锋锐，切削刃钝圆半径rn值极小，能实现超薄切削厚度；切削刃粗糙度极小。

3） 切削刃无缺陷，切削时刃形复印在加工表面上能得到超光滑的表面。

4） 和工件材料的抗粘结性能好、化学亲和性小、摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。

天然单晶金刚石的特性很好地符合上述四项要求，被一致公认为理想的无法代替的超精密切削用刀具材料。除此之外还有人造聚晶金刚石（用于有色金属精密切削）、人造单晶金刚石（可用于超精密切削）、立方氮化硼（用于加工黑色金属）等适用材料。

2．不同类型刀具材料的试样场合：

天然单晶金刚石刀具，人造聚晶金刚石刀具，立方氮化篷刀具，陶瓷刀具，硬质合

金刀具，精度1～0.1μm，表面粗糙度0.05～0.008μm，应用在球，磁盘，反射镜，多面棱体，活塞销孔。

硬质合金钻头，高速钢钻头，精度20～10μm，表面粗糙度0.2μm，应用在印刷电

路板、石墨模具、喷嘴。

作业题二：装饰用铝合金型材挤出成形模具常采用硬质合金材料，有较为复杂

的截面形状和较高的表面光洁度，试选择几种加工方法并指出选择理由及加工中应注意的问题。

答：1、电火花加工

选择理由：

（1）便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料，如淬火钢、硬质合金、耐热合金等

（2）电极和工件在加工过程中不接触，两者间的宏观作用力很小，所以便于加工小孔、深孔、窄缝零件，而不受电极和工件刚度的限制；对于各种型孔、立体曲面、复杂形状的工件，均可采用成形电极一次加工

（3）电极材料不必比工件材料硬

（4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过程的自动控制

注意问题：

（1） 加工过程中，有因为使用控制不良，引起火灾的安全隐患

（2） 加工过程造成被加工件的内应力增加而变形，加工尺寸精度不高

（3） 应始终保持稳定的加工状态。加工中途，只要有一种加工条件造成不稳定的加

工状态，最终就会使加工面产生不均匀的凡率增高。

2、激光加工

选择理由：

（1） 由于它是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形：

（2） 激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激

光照射部位没有或影 响极小效率高，速度快，热影响区较小

（3） 由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合、对复杂工

件进行加工因此它是一种极为灵活的加工方法

注意问题：

（1） 根据不同加工材料对激光波吸收率不同，需要选择合适的激光器

（2） 激光照射到人体，产生安全危险

3、点解抛光

选择理由：

（1） 内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。

（2） 生产效率高，成本低廉。

（3） 增加工件表面抗腐蚀性 注意问题：

（1） 电解抛光的质量与电解液以及电流与电压的规范有关。要摸索不同的抛光参

数，而影响电解抛光的参数较多，不易找到正确的电解抛光参数。

（2） 电解液组成复杂，使用时需要注意安全操作。

4.电火花线切割加工

选择理由：

（1）有较高的加工速度 不但在粗加工时要有较高的加工速度，而且在精加工 时也应具有较高的加工速度。

（2）工具电极损耗低

（3）加工过程稳定性好 在给定的各种脉冲参数下能保持稳定加工，抗干扰能 力强、不易产生电弧放电、可靠性强、操作方便。

（4）工艺范围广 不仅能适应粗、中、精加工的要求，而且要适应不同工件材 料的加工。

注意问题：

（1） 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙，间隙的宽度由工作电压 、加

工量等加工条件而定。

（2） 电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行

（3） 必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性