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超精密抛光磨削的特点

发布时间:2019-03-16发布人:Stabswache

  超精密抛光的特点可归纳如下:
  超精密抛光是一个系统工程超糖密磨削不是一种单纯的加工方法,已经形成了一个系统工程,其组成部分有:
  1)被加工材料 质地均匀、无纤维性的金属材料、光学玻璃、石材、具有电子、电磁磁性等功能材料等。
  2)超精密磨削机理 是一种极薄切削、多磨粒固结磨具切削。
  3)超精密磨床 数控磨床具有高橢度、高刚度,抗振性好,热稳定性好,高分辨力的运动控制系统,高精度位移反馈系统等
  4)砂轮及其修整采用超硬磨料、微粉粒度、颗粒尺寸均匀的固结砂轮,并应能在线精细修整。
  5)工件的定位与夹紧 有高定位精度、无变形装夹、高刚度的夹具,对于刚度差、易变形的工件应采用多支承、过定位、柔性夹紧等,以提高工件刚性。如电流变体夹紧就是一种新型柔性夹紧。
  6)检测及误差补偿 不仅要检测加工零件的精度和表面质量,而且要检测加工设备的精度和基础元部件精度。工件检测时可采用离线、在位、在线检测方式,并采用误差预防和误差补偿来提高加工精度
  7)工作环境 主嘤有温度、湿度、沽净、抗振、声、光、电场、磁场等环境要求。由于超精密磨削对工作环境要求比较高,故都只是在某一范围内的局部环境,如室内或加工区的局域环境。
  8)人的技艺 当前,超精密磨削的加工质量在一定程度上与技术人员和操作工人的技艺有关,即加工质量由加工设备的精度、检测仪器的精度和工作人员的技艺水平三者来决定。应注意对工作人员专业知识和技艺的培养,以适应高新技术的发展。
  表示了超精密磨削加工系统框图,左边为其8个组成部分,超精密磨削通常为最终工序,与前道工序有密切关系,故应进行过程管理与控制,同时应有性能评价方法,以保证质量、生产率与经济性。继而是加工性能,除精度和表面完整性外,还提出了材料性能要求所谓表面完整性是指表面纹理(表面粗糙度、波纹度、纹理方向、伤痕)和表面冶金变化(表面层硬度、表面层的组织、表面层的残余应力),它是表面质量更广义的一种提法,更强调了表面层的性质,两者含义一致。图中右边是通过超精密磨削后可达到的产品性能要求,以及最后形成的产品,产品共分4类,结构零件(各种机械零件)、光学零件(镜片、透镜等)、功能部件(电子零件、半导体芯片、传感器等)和磁性零件(磁心、磁头等)。
  从上述可知,超精密磨削需要一个高稳定性高精度的工艺系统,影响这个系统的因素很多,各因素之间又相互关连,建立这个系统不仅复杂,而且难度大,投资大。
  (2)超精密抛光机对象带动了超精密磨削技术的发展超精密磨削需要建成一个加工系统精度高、复杂、难度大,投资大,要有多种高新技术的支持,因此,大多是先有磨削对象的需求和资金支持,才能开展这一工作,且针对性比较强。由市场需求所建造的超精密磨削加工系统,一定要满足磨削对象的要求。当然,所研制的超精密磨床、砂轮、工夹具,以及磨削工艺和用量应尽可能考虑其通用性,以便有较广泛的应用范围。
  超精密磨削加工是一个通用加工技术,可应用于加工硬脆材料等多种场合,只是由于其技术难度大、投资大,不可能像一般加工那样,形成系列化、规格化的机床产品,进行批量生产,而是根据市场需求进行单件小批生产,甚至单独订货
  (3)超精密磨床是超精密磨削的关键超精密磨削是在超精密磨床上进行的,其加工精度是靠机床来保证的,所采用的加工原则是遵循“母性原则”,它是一种“模仿式加工”,即所加工出的工件精度要比机床精度低,由于超精密磨削的精度要求越来越高,已经进入亚微米级(0.01pm)和纳米级,这就给超精密磨床的研制带来了很大的因难,需要多学科多技术的密集和结合。
  (4)超硬磨料砂轮是超精密磨削的主要工具超精密磨削时,由于它是一种极薄层的切削,磨削探度(吃刀量)很小,要求磨粒材料具有很高的高温强度和高温压力,因此采用金刚石和立方氰化硼超硬磨料。同时,由于超精密磨削要求很低的表面粗糙度值,因此多采用超硬磨料徵粉砂轮进行磨削,由此,其修整技术成为一个关键。目前,金刚石微粉砂轮超精密磨削及其电解在线修整技术已逐渐较成熟地用于生产中,达到了较满意的结果。
  (5)超精密磨削是一种超微量切除加工超精密削和超精密切削一样,是一种极薄切削,是在晶体内部进行的磨削,其去除的加工余量很小,很可能与工件所要求的度数量级相当,甚至于不能用工件的公差值来衡量,其精度的概念是用能去除的切屑大小来表达,形成纳米级加工、分子级加工、原子级加工。

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