精密课堂练习.ppt

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1、什么叫精密和超精密磨料加工？所谓精密和超精密磨料加工，就是利用细粒度的磨粒和微粉对黑色金属、硬脆材料等进行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。精密和超精密磨料加工可分为 两大类加工方式。固结磨料加工主要有哪几种？精密和超精密砂轮磨削、精密和超精密砂带磨削等。精密和超精密砂轮磨料主要有那几种？普通磨料：包括碳化物系，如碳化硼、碳化硅；刚玉系。超硬磨料系：包括金刚石，如天然金刚石和人造金刚石；立方氮化硼。2022年12月30日1第三章第三章 精密磨削和超精密磨削精密磨削和超精密磨削固结磨料和游离磨料超硬磨粒有什么优越性？磨具在形状和尺寸上易于保持，使用寿命高，磨削精度高；磨料本身磨损少，可较长

2、时间保持切削性，修整次数少，易于保持精度；磨削时，一般工件温度较低，可减小内应力、裂纹和烧伤等缺陷；能加工各种高硬的难加工材料，可磨削陶瓷、光学玻璃、宝石、硬质合金以及高硬度合金钢、耐热钢、不锈钢等。常用的结合剂有：、。普通磨具中磨料的含量用 表示，反映了 三者之间体积的比例关系。超硬磨具中磨料的含量用 表示，它是指磨料层中每1cm3体积中所含超硬磨粒的重量。超硬磨具一般由 、三个部分组成。2022年12月30日2树脂结合剂陶瓷结合剂金属结合剂组织磨料、结合剂和气孔浓度磨料层过渡层基体常用的涂覆磨具有：等。常用的涂覆磨料有：棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆刚玉、黑色碳化硅、绿色碳化硅、氧化铁、人造金

3、刚石等。粘接剂的种类包括：、。涂覆磨具的制造方法有 、等。精密磨削的加工精度和表面粗糙度范围是什么？主要用途？加工精度为10.1m、表面粗糙度达到Ra0.20.025m。多用于机床主轴、轴承、滚动导轨、量规等精密加工。精密磨削时砂轮的选择以什么为原则？以易产生和保持微刃及其等高性为原则。2022年12月30日3砂纸、砂布、砂带、砂盘、砂布页轮和砂布套动物胶树脂高分子化合物重力落砂法涂覆法静电植砂法精密磨削砂轮修整方法有：单粒金刚石修整、金刚石粉末烧结修整器修整和金刚石超声波修整 等。精密磨床应满足要求：高几何精度、低速进给运动的稳定性、减少振动。精密磨削砂轮速度一般为 ，工件速度为 ，工件纵向

4、进给量一般为 ，横向进给量一般取 ，横向进给次数约为 。超硬磨粒砂轮磨削的特点是什么？可用来加工各种高硬度、高脆性金属材料和非金属材料；磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及实现加工自动化；磨削力小，磨削温度低，加工表面质量好，无烧伤、裂纹和组织变化；磨削效率高；加工成本低。超硬磨料砂轮修整的方法主要有哪些？简述其原理及优缺点。包括：车削法、磨削法、软钢磨削整修法、金刚石滚轮修整法、滚压轧制法、喷射法、电加工法、超声波振动修整法等。原理及优缺点略。2022年12月30日415-30m/s6-12m/s50-100mm/min或0.06-0.5mm/r（工件）0.6-2.5m/单行程

5、2-3次/单行程超硬磨料砂轮磨削速度一般为 ，磨 削 深 度 为 ，工 件 速 度 一 般 为 ，纵向进给速度一般取 。什么叫极压性？极压性是指磨削液与金属表面起作用，形成一层牢固的润滑膜，在磨削区域的高压下有良好的润滑和抗粘着性能。超精密磨削的加工精度和表面粗糙度是什么范围？其特点什么？超精密磨削的加工精度达到或高于0.1m，表面粗糙度低于0.025m，是一种亚微米级的加工方法。超精密磨削的特点可归纳为：1）超精密磨床是超精密磨削的关键；2）超精密磨削是一种超微量去除加工；3）超精密磨削是一个高精度、高稳定性的系统工程。看图简述超精密磨削机理及其加工过程。（答案略）2022年12月30日5金

6、刚石：12-30m/s；立方氮化硼：45-60m/s0.002-0.01mm10-20m/min0.45-1.5m/min超精密磨削砂轮线速度一般为 ，工件线速度为 ，工作台纵向进给速度 ，磨削深度 。磨削横向进给次数 次；磨削余量为 。超硬微粉砂轮磨削的特点及其应用？1）粒度很细，可同时获得极小的表面粗糙度和很高的几何尺寸和形状精度。2）是一种固结磨粒的微量去除加工方法，加工效率高。3）容屑空间很小，磨削容易堵塞，需要进行在线修整。4）磨削机床应有微进给装置，设备价格高。用于加工各种非金属材料和有色金属及其合金材料零件的各种表面加工。树脂-金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的结构和特点是什么？答案

7、见书本P66。砂带磨削方式从总体上可以分为：闭式砂带磨削和开式砂带磨削两大类。按砂带与工件接触形式可分为：接触轮式、支承板（轮）式、自由浮动接触式和自由接触式。按照加工表面类型可分为：外圆、内圆、平面、成形表面等磨削方式。2022年12月30日61860m/min50-100mm/min0.5-1m2-44-10m/min2-5m砂带磨削具有 磨削之称。什么叫磨削比？切除工件重量与磨料磨损重量之比。闭式砂带头架的主要组成包括？接触轮（或支撑板）、主动轮、张紧轮、张紧机构、调偏机构、电动机、基座。开式砂带头架的主要组成包括？卷带轮、接触轮、砂带轮、电动机、基座。接触轮外缘表面形状和外缘截面形状有

8、那些？外缘表面形状：平滑形、标准齿形、宽齿形、交叉齿形4种；外缘截面形状：平滑形、齿形和填充形3种。砂带磨削用量选择是什么？书本P75。2022年12月30日7“弹性”、“冷态”、“高效”、“廉价”、“万能”是超精密机床保证加工精度的核心。精密主轴部件有什么要求？能高速旋转；高回转精度、高刚度、高稳定性、寿命长；主轴本身及其驱动系统振动极小；发热少，且热平衡性能好；维护保养方便。轴承主要有那几种？滚动轴承；液体静压轴承；空气静压轴承。什么叫回转精度？在主轴空载手动或机动低速旋转情况下，在主轴前端安装工件或刀具的基面上所测得的径向跳动、端面跳动和轴向窜动的大小。2022年12月30日8第四章第四

9、章 精密和超精密加工的机床设备精密和超精密加工的机床设备精密主轴部件止推轴承和径向轴承有什么区别？止推轴承受力与轴的中心线平行；径向轴承的受力与轴的中心线垂直。看图简述液体静压轴承的工作原理？见书与ppt，略。液体静压轴承的优缺点？优点：回转精度高、转动平稳、承载能力高。主要用于大型超精密加工机床。缺点：高速下，油温升高造成热变形，影响主轴精度；回油时，将空气带入油源，降低轴承刚度和动态特性。2022年12月30日9空气静压轴承的优缺点？优点：回转精度高、转速高，可达100,000r/min；转动平稳，几乎没有振动，因为完全空气润滑；不发热，即使在高速下，温升很小，变形小；摩擦阻力小、寿命长，

10、因为几乎没有摩擦；因为不使用油，不存在密封和泄露问题；可靠性高，维护保养方便。缺点：刚度低，承载能力不如液体静压轴承高，主要用于中、小型超精密加工机床。空气静压轴承主轴结构主要有哪几种典型的结构？圆柱径向轴承和端面止推空气静压轴承主轴、双半球空气轴承主轴、前部用球形后部用圆柱径向空气轴承主轴、立式空气轴承主轴、大平面铣床主轴轴承。超精密机床主轴和轴承的材料选取原则是：不易磨损，不易生锈腐蚀，热膨胀系数小，且主轴和轴套的热膨胀系数要接近，材料的稳定性好。2022年12月30日10超精密机床的总体布局有哪几种？1、十字形滑板工作台布局；2、T形布局；3、R-布局；4、偏心圆转角布局；5、立式结构布

11、局。床身和导轨的材料主要有：、。超精密机床导轨的基本要求是什么？1、导向精度高，包括导轨在水平面内和垂直面内的直线度、导轨的平行度、导轨间的垂直度均要高；2、足够的刚度；3、精度保持性（耐磨性）好；4、运动的灵敏度高。导轨若按两导轨面间的摩擦性质分类，可分为 和 两类；若按导轨的截面形式分类，可分为 、两类。导轨的结构形式主要有：、。2022年12月30日11优质耐磨铸铁花岗岩人造花岗岩滑动导轨 滚动导轨 凸形 凹形 三角形 矩形 燕尾形 圆柱形 双三角形 双矩形 三角形-矩形组合 燕尾形组合 精密与超精密机床现在常采用的导轨有：、。精密与超精密机床伺服系统的基本要求有哪些？1、位移精度高；2

12、、稳定性好；3、快速响应；4、调速范围宽；5、低速大扭矩精密与超精密机床进给驱动系统主要采用 、和 三种方式驱动。精密与超精密机床微量进给装置结构形式归纳起来主要有6种类型，分别是：、。怎样减少机床内部的振动？书本P108，4个措施。2022年12月30日12滚动导轨 液体静压导轨 气浮导轨 空气静压导轨 滚珠丝杠副 摩擦 液体静压和空气静压丝杠副 机械传动或液压传动式 弹性变形式 热变形式 流体膜变形式 磁致伸缩式 电致伸缩式 怎样减少外界振动对机床的影响？书P108，三个措施。1、超精密机床应尽量远离振源；超精密机床采用单独地基，隔振沟、隔振墙等；使用空气隔振垫。减少机床热变形的措施？书P

13、111，5个措施。尽量减少机床中的热源；采用热膨胀系数小的材料制造机床部件；结构合理化使在同样的温度变化条件下，机床的热变形最小；使机床长期处在热平衡状态，使热变形量成为恒定；使用大量恒温液体浇淋，形成机床附近局部地区小环境的精密恒温。2022年12月30日13精密测量的环境条件包括：、。我国的量块标准分为：等6种精度等级。因为矩形量块存在了 、等问题，后来美国穆尔公司才用 作为长度基准，之后又制成 作为长度基准，避免了使用量块时的量块拼合造成的积累误差。直线度的测量主要有那几种方法？干涉法；跨步仪法；光轴法；激光准直仪法；双频激光准直仪法。平面度的测量主要有哪些方法？干涉法；水平面法。202

14、2年12月30日14第五章第五章 精密加工中的测量技术精密加工中的测量技术恒温条件气压、自重、运动加速度和其他环境条件隔振条件00、0、1、2、3和校准级K两端测量面不平行、两端测量面和侧面不垂直测量面平面度不好圆柱端面规步距规对于垂直度的检测，简述如何用圆柱形直角尺和L形直角尺进行互检测出角度误差？见书本P120-121。精密多齿分度盘的齿数常用的有 等几种，它们的分齿增量分别是 ，具有 的优点。举例说明两个多齿分度盘互检标定的原理过程。书本P123-124。什么叫圆度误差？圆度误差是指包容同一正截面实际轮廓且半径差最小的两同心圆间的距离。2022年12月30日15360、720、1440

15、1、0.5、0.25 自动定心、操作简单、使用寿命圆度误差的傅氏级数表达式及每一项的物理意义？见书本P125。圆度误差的评定方法包括哪几种？1）最小外接圆法；2）最大内接圆法；3）最小包容区域圆法；4）最小二乘方圆法。圆度仪主要有哪两种结构形式？一种是测量头随主轴旋转，被测件固定在工作台面上不动；一种是测量头固定不动，被测件随旋转工作台转动二进行测量。影响圆度仪测量精度的因素有哪些？主轴回转误差：一般为0.05m，部分达到0.025m；工件轴线和主轴轴线偏心引起的误差；工件轴线对主轴轴线倾斜引起的误差；测量头形状和测头半径变化引起的误差；测量力的影响；测量头偏立引起的误差。2022年12月30

16、日16详细论述三点法误差分离原理测精密主轴回转误差过程？见书本P129。看图简述单频激光测量原理？书本P130。看图简述双频激光测量原理？书本P130-131。看图简述激光测小角度原理？书本P131。简述激光测量表面粗糙度和表面形貌的方法及原理？书本P133-134。2022年12月30日17保证零件加工精度的途径有两条，一条是：，另一条是 ，。提高加工精度的途径也有两条，一条是：，另一条是 。加工精度的检测可分为哪几种？离线检测；在位检测；在线检测。2022年12月30日18第六章第六章 在线检测与误差补偿技术在线检测与误差补偿技术靠所用的机床来保证即机床的精度要高于工件所要求的精度，称为“

17、母性”原则在精度比工件要求较低的机床上，采用误差补偿技术，提高加工精度称为“创造性”原则误差的隔离和消除误差的补偿什么叫做误差补偿？在机械加工中出现的误差采用修正、抵消、均化、“钝化”等措施使误差减小或消除。在线检测的特点是什么？1）能够连续检测加工过程中的变化，了解在加工过程中误差分布和发展；2）检测结果能反映实际加工情况；3）在线检测的难度较大；4）在线检测大都用非接触传感器，对传感器的性能要求较高；5）一般是自动运行，形成在线检测系统。误差补偿的分类是如何的？（1）实时与非实时误差补偿（2）软件与硬件误差补偿（3）单项与综合误差补偿（4）单维与多维误差补偿2022年12月30日19简述误

18、差补偿的基本过程？1）反复检测出现的误差并分析，找出规律，找出影响误差的主要因素，确定误差项目。2）进行误差信号的处理，去除干扰信号，分离不需要的误差信号，找出工件加工误差与在补偿点的补偿量之间的关系，建立相应的数学模型。3）选择或设计合适的误差补偿控制系统和执行机构，以便在补偿点实现补偿运动。4）验证误差补偿的效果，进行必要的调试，保证达到预期要求。误差补偿系统的基本组成有哪些？1）误差信号的检测；2）误差信号的处理；3）误差信号的建模；4）补偿控制；5）补偿执行机构外圆、孔类形状位置误差的测量方法主要有哪几种？平面类形状位置误差的测量方法则又有哪几种?（1）三点法和转位法，其中转位法又包括

19、反转法、闭合角度转位法、对称转位法三种；（2）常用的有反转法、平移法、两点法和三点法等。2022年12月30日20微位移系统一般由 组成，为了实现小行程、高灵敏度和高精度的位移。随着精密和超精密加工的发展，微位移系统主要有以下几个方面的应用：。典型微位移工作台主要有哪些？1、平行弹性导轨微位移工作台；2、电磁控制微位移工作台；3、磁致伸缩微位移工作台；4、电致伸缩微位移工作台；5、压电效应微位移工作台。简述平行弹性导轨微位移工作台的原理？P152。2022年12月30日21微位移机构、检测装置和控制系统微进给、误差补偿、精密调整什么叫做研磨加工？研磨加工通常是指利用硬度比被加工材料更高的微米级

20、磨粒，在硬质研磨盘作用下产生的微切削和滚扎作用实现被加工表面的微量材料去除，使工件的形状、尺寸精度达到要求值，并降低表面粗糙度、减小加工变质层的加工方法。什么叫做抛光加工？抛光加工通常是指利用微细磨粒的机械作用和化学作用，在软质抛光工具或化学加工液、电/磁场等辅助作用下，为获得光滑或超光滑表面，减小或完全消除加工变质层，从而获得高表面质量的加工方法。精密研磨与抛光加工的主要工艺因素包括什么？加工设备、研具、磨粒、加工液、工艺参数和加工环境等。2022年12月30日22第七章第七章 精密研磨与抛光精密研磨与抛光一、考试题型：1、填空题（10题，15分）2、不定项选择题（5题，每题2分，多选、错选、漏选均不得分，共10分）3、判断题（5题，10分）4、简答题（5题，35分）5、论述题（2题，30分）二、考试须知1、考试时间、地点由教务员通知。2、开卷考试，120分钟内独立完成，答案直接填在试卷上。2022年12月30日23考试题型及须知考试题型及须知