超微細(xì)切削加工的技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策

1、超微細(xì)切削加工的技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策發(fā)布日期：200811258:31:00信息來(lái)源：中國(guó)刀具商務(wù)網(wǎng)評(píng)論：0條進(jìn)入商圈1引言微細(xì)加工技術(shù)是指微小尺寸零件的制造加工技術(shù)。隨著航空航天、國(guó)防工業(yè)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)以及生物工程技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的小型化、微型化設(shè)備和微小尺寸零件，利用微細(xì)加工技術(shù)制造的各種微機(jī)械如微型電動(dòng)機(jī)、微型傳感器、微型泵等有著日益廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)微細(xì)加工的要求也越來(lái)越高，已發(fā)展到超微細(xì)加工；向現(xiàn)有制造技術(shù)的加工極

2、限挑戰(zhàn)，發(fā)展超精密加工、超微細(xì)加工和納米加工技術(shù)，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。微細(xì)加工技術(shù)不僅包含各種傳統(tǒng)的精密機(jī)械加工方法，同時(shí)還包含如電子束加工、離子束加工、化學(xué)加工等特種加工方法。這些特種加工方法目前在微細(xì)加工領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用，而微細(xì)、超微細(xì)領(lǐng)域的切削加工卻存在著一些技術(shù)難點(diǎn)，限制了它的廣泛應(yīng)用。因?yàn)榧词故莻鹘y(tǒng)的機(jī)械加工，對(duì)微小尺寸與普通尺寸的加工機(jī)理和方法也不相同。本文通過(guò)研究超微細(xì)加工的機(jī)理，分析超微細(xì)加工中的技術(shù)

3、難點(diǎn)及其對(duì)加工過(guò)程的影響，并提出了解決措施。2超微細(xì)切削加工的機(jī)理超微細(xì)切削加工的機(jī)理普通切削和微細(xì)切削在加工機(jī)理上各不相同。在普通切削時(shí)，由于工件尺寸較大，允許的切削深度、進(jìn)給量均較大；而在微細(xì)切削時(shí)，由于工件尺寸微小，從強(qiáng)度、剛度上都不允許采用較大的切削深度和進(jìn)給量，同時(shí)為保證工件尺寸精度的要求，最終精加工的表面切除層厚度必須小于其精度值，因此切削用量必須很小。一般的金屬材料是由直徑為數(shù)微米到數(shù)百微米的晶粒構(gòu)成。由于微細(xì)切削的切削深

4、度非常小，特別是亞微米和納米級(jí)的超微細(xì)切削，通常切削深度小于材料的晶粒直徑，使得切削只能在晶粒內(nèi)進(jìn)行，這時(shí)的切削相當(dāng)于對(duì)一個(gè)個(gè)不連續(xù)體進(jìn)行切削，所以微細(xì)切削是一種斷續(xù)切削。由于材料存在微觀缺陷以及材質(zhì)分布的不均勻性，使刀具在切削時(shí)的切削圖2最小切削厚度對(duì)刀刃圓弧半徑的影響如圖2所示，工件上A點(diǎn)處受主切削力Fc及其垂直力Fd的作用，形成合力F(合力F也可分解為A點(diǎn)處的法向力N和摩擦力N)，合力F的方向即為A點(diǎn)處所受的正應(yīng)力方向。當(dāng)A點(diǎn)的正

5、應(yīng)力方向與切削速度方向的夾角w約為45時(shí)(對(duì)于不同的加工材料，所要求的夾角大小也不同，用金剛石刀具加工鋁合金時(shí)，夾角約為38～45)，A點(diǎn)以上被加工材料堆積形成切屑，而A點(diǎn)以下被加工材料經(jīng)彈性、塑性變形，形成加工表面，此時(shí)A點(diǎn)即為最小切削厚度的極限臨界點(diǎn)。極限最小切削厚度hDmin可通過(guò)下式求得：hDmin=r(1cosq)(1)式中：r——切削刃刃口圓弧半徑由圖2可知，qwb=90，即q=90(wb)(2)式中：b——刀具與工件材料的