短焦距镜片的超精密切削研究--微进给机构和倾角微调夹盘的设计

采用金刚石工具切削硬脆材料要求机床具有高刚度和超微量进给功能。为满足小型特殊镜头加工的需要,提出一种由压电陶瓷驱动的倾角微调主轴夹盘和实际闭环控制的微进给机构。夹盘采用中心球面轴承支承的高刚度结构,实验表明所设计的机构能满足短焦距镜头切削加工的需要。     

特型镜片的超精密切削技术研究

为了解决仿形加工中存在的干涉问题，满足小型特殊镜片加工的需要，本文提出一种由压电陶瓷（PZT）驱动的倾角微调主轴卡盘和闭环控制微进给机构组成的切削系统。通过实验表明，该系统能满足镜片切削加工的要求。     

超精密切削加工

我厂是航空航天部惯性仪表生产厂之一。惯性仪表零、组件的结构特点是尺寸小(小到几十微米),精度高(尺寸精度为微米级,形状精度为亚微米级),表面粗糙度小(Ra0.04,即12),形状结构复杂,且薄壁,因此加工难度大。它需要有先进的工艺方法,相当精度的设备,理想的刀具,准确的测量仪表,良好的加工环境和相应的工艺控制水平来保证。目前,这些零件的加工,我厂主要是依靠精化机床和采用金刚石刀具来实现的,加工精度也还是靠操作师傅的经验来保证。现就有关方面作一介绍。     

钛合金的金刚石超精密切削研究

随着航天、航空及生物工程的不断发展,钛合金材料的应用范围不断扩大,因此对其加工工艺的研究也不断深入,特别是钛合金的超精密加工。钛合金具有熔点高(1670℃),比重轻,比强度大,热导率低,常温回弹性大,耐蚀性好等特点,钛又属化学活泼性较大的元素,易与氧、氢、氮、碳等形成稳定的化合物。钛及其合金的上述性质,给其切削加工带来了很多不利因素。 1)、钛合金的低热导率造成切削过程散热差,切     

超精密切削技术近况

电子、半导体和精密光学等工业对其所需零件的性能要求越来越高,加工部门必须达到的精度接近于10~(-8)～10~(-9)米的数量级。实现这一指标的具体手段之一,是使用高精度高刚性机床,配以金刚石刀具。这种超精密切削技术20年来有了迅速的进展,“超精密切削技术近况”一文详细叙述了此项技术自六十年代以来的发展过程和今后的动向,原文篇幅较长,本刊摘取其中70年代的部分研究情况,作一概括介绍。     

超精密切削加工技术

我厂是航空航天部惯性仪表研制生产厂之一。惯性仪表零、组件的结构特点是尺寸小,小到几十微米,精度高,尺寸精度为微米级,形状精度为亚微米级,表面粗糙度低,为Rα0.025,形状结构复杂,包括薄壁。这些特点决定了加工难度大。它需要有先进的工艺方法,相当精密的设备,理想的刀具,准确的测量仪器仪表,良好的加工环境和相应的工艺控制水平。     

超精密切削面临的课题

文章对在光学,电子和机床械元器件的加工达到微米或亚微米级型面精度及纳米级表面粗糙度的超精密切削技术进行了综述。讨论了机床,测量及控制,刀具及其它相关技术,对于切屑的去除过程与微切削相关的现象进行了物理特性的讨论分析。     

超精密切削的复杂曲面微加工研究

随着微机电和纳米技术的快速发展,复杂形面微小零件的超精密加工显得越来越重要。本文通过对复杂曲面超精密加工的研究,针对金属材料制作的复杂形面微小零件的超精密切削工艺进行了深入研究。     

SPDT超精密切削时切削变形与切削力的研究

研究了超精密切削时，单晶金刚石刀具与工件间的摩擦系数、刀具锋锐度、切削厚度等对切削变形系数、切削力及加工表面质量的影响。作者认为在超精密切削时，要提烹加工表面质量，优选金刚石刀具的晶面方向、提高金刚石刀具的锋锐度是十分重要的，在超精密切削单晶材料时，工件晶面的选择也是十分重要的。     

超精金刚石刀具的特点及应用

从金刚石的机械物理特性和金刚石刀具几何构成出发,分析研究了超精金刚石刀具的特点,并以加工实例介绍了金刚石刀具在超精加工微光学结构元件(如菲涅耳镜,衍射镜,三棱镜和微反射阵列等)时的成功应用.     

Tool Wear in Ultra-Precision Diamond Cutting of Non-Ferrous Metals with a Round-Nose Tool

Tool wear causes the loss of the original profile accuracy of the cutting edge and degrades the form accuracy of machined surfaces. The purpose of this research is to clarify the tool-wear mechanism and its effect on machining accuracy in ultra-precision diamond cutting with a round-nose tool. Controlled cutting tests of Al 6061 were performed on a two-axis, ultra-precision turning machine. Single-crystal diamond tools were used in the experiment. The tool-wear pattern was studied based on the observation of the wear zone using a scanning electron microscope. The topographic characteristics of the chips were examined and the effect of the micro-cutting geometry on the tool wear was investigated theoretically and experimentally. The mutual effects of crystallographic dependence of wear resistance of diamonds and the change in the cutting velocity during machining are believed to be the main reasons causing uneven wear along the cutting edge. Measures for reducing the effect of tool wear are also discussed.     

超精密切削机理的流体力学分析模型

随着加工硬件性能的提高 ,有色金属的超精密加工技术已相对成熟。但是对微小切削深度时的加工过程还没有建立起比较满意的模型 ,因为还没有深刻了解超精密加工机理。本文提出了基于流体力学的超精密切削模型 ,考虑了切削刀具几何形状 (包括切削刃半径 )、后刀面工件材料弹性回复的影响。使用该模型可以预测超精密加工过程中刀具刃口的影响、尺寸效应、切削力以及切屑的卷曲半径和刀 -屑的接触长度等。     

UG NX4在光学超精密车削加工中应用

针对光学超精密加工中数控程序的编写问题,采用UG NX4对实际的锗单晶零件进行建模,在其加工环境中,创建加工几何体,依据Tylor Ultra Form机床实际加工参数合理选择刀具,对车削的加工过程进行了三维动态仿真模拟,并生成刀具系统源文件,转换成机床可识别的数控加工程序,应用于机床车削出Φ38mm实际锗单晶零件,利用高精度轮廓仪进行加工后的面形测量,其表面粗糙度为0.1507μm,远远达到了实际生产要求。     

金刚石刀具高速精密切削加工的研究

采用聚晶金刚石刀具和天然金刚石刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验 ,系统研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。结果表明 ,在比常用切削速度高 8倍的高速切削速度范围内(v=80 0～ 12 0 0m/min) ,采用圆弧刃天然金刚石刀具可获得Ra0 0 4～ 0 0 6 μm的高光洁加工表面 ;采用直线刃聚晶金刚石刀具可获得Ra0 0 7～ 0 1μm的光洁加工表面。切削速度对加工表面粗糙度的影响主要受到机床动态特性的制约 ;进给量的选择范围较大 ;背吃刀量对加工表面质量影响极大 ,为获得较小表面粗糙度必须合理选用背吃刀量     

金刚石厚膜刀具切削性能的研究

制备了机夹式金刚石厚膜刀具 ,通过切削试验研究了金刚石厚膜刀具精密车削LY12铝合金时切削用量 (进给速度vf、切削速度v和切削深度ap)对切削表面粗糙度的影响     

金刚石铣刀切削石材磨损实验研究

在EMCO155型数控机床上切削石材,通过改变实验参数,研究各参数对金刚石铣刀磨损量影响规律。通过设计正交实验,刀具磨损量受实验参数影响次序依次为:切削深度、进给速度、主轴转速。利用电子显微镜对金刚石铣刀磨损表面进行观察,分析金刚石铣刀磨损机理。实验结果表明:金刚石刀具磨损量随着主轴转速和切削深度的增加而增大,石材的硬度对刀具磨损影响很大。金刚石刀具的磨损主要表现为金刚石颗粒的磨平、破碎与脱落及基体表面呈现出犁沟。铣刀磨损主要以金刚石颗粒磨平和脱落为主。     

金刚石切削刀具及其应用

介绍近几年正在迅速发展的金刚石切削刀具的特点，性能及其应用。