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精密与超精密切削加工与刀具课件

精密与超精密切削加工概述精密与超精密切削加工刀具精密与超精密切削加工机床精密与超精密切削加工工艺参数精密与超精密切削加工中的问题与对策精密与超精密切削加工实例分析目录

01精密与超精密切削加工概述

精密与超精密切削加工是一种高精度的切削加工技术，通过使用超硬刀具和精密机床，实现极高的加工精度和表面质量。定义高精度、高效率、高表面质量、低成本、广泛应用。特点定义与特点

0102加工原理切削参数、刀具几何形状、切削液等因素对加工精度和表面质量有重要影响。基于切削力、切削热和切削过程的物理机制，通过精确控制刀具和工件的相对运动，实现微量切削。

飞机发动机叶片、航空结构件等。航空航天核反应堆零部件、太阳能板等。能源人工关节、牙科植入物等。医疗器械精密光学元件、透镜等。光学应用领域

02精密与超精密切削加工刀具

01硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，适用于加工钢铁等硬材料。02钨钴类硬质合金适用于加工铸铁、有色金属及其合金。03钨钛钴类硬质合金适用于加工碳素钢、合金钢、不锈钢等。04陶瓷具有高硬度、高耐磨性和化学稳定性，适用于加工硬材料和高温合金。05金刚石具有极高的硬度和耐磨性，适用于加工玻璃、石材、宝石等硬材料。06CBN（立方氮化硼）适用于加工高硬度淬火钢、硬铸铁、高温合金等难加工材料。刀具材料

刀具结构刀体与刀片为一体，刚性好，适用于粗加工和半精加工。刀片通过焊接方式与刀体连接，可更换刀片，适用于各种加工。刀片通过螺钉或楔块夹固在刀体上，可快速更换刀片。刀片嵌入刀体中，刚性好，适用于重型切削和高切削速度加工。整体式刀具焊接式刀具夹固式刀具镶嵌式刀具

TiAlN（氮化钛铝）具有良好的抗氧化性和红硬性，提高刀具寿命和加工效率。AlCrN（氮化铝铬）具有优异的热稳定性和化学稳定性，提高刀具抗粘结和抗扩散能力。TiCN（碳氮化钛）具有高硬度、高耐磨性和抗月牙洼磨损能力。刀具涂层

通过磨料和研磨液对刀面进行研磨，以获得光滑的表面和精确的几何形状。使用专用修整工具对刀具的切削刃进行修整，以保持切削刃的锋利和几何形状的精度。刀具的研磨与修整修整研磨

03精密与超精密切削加工机床

适用于加工小型工件，结构紧凑，操作方便。立式机床适用于加工大型工件，承载能力强，刚性好。卧式机床适用于加工大型、重型工件，跨度大，稳定性好。龙门式机床具有高精度、高效率、高自动化的特点，广泛应用于各类加工。数控机床机床类型

精密主轴是机床的关键部件，直接影响加工精度和表面质量。主轴系统导轨系统刀具系统防护装置导轨的精度和平稳性对机床的整体性能至关重要，常用的导轨材料有铸铁、淬火钢等。刀具系统的设计需考虑刀具的夹持、调整和动平衡，以确保加工过程的稳定性和精度。机床的防护装置可以有效防止冷却液、切屑等对机床精度的影响，同时保障操作人员的安全。机床结构

包括主轴、导轨、工作台等的几何精度，是影响加工精度的关键因素。几何精度指机床在运动过程中各部件之间的协调性和准确性。运动精度指机床在相同条件下重复定位的准确性。重复定位精度指机床在长时间工作过程中保持精度和性能的能力。稳定性机床精度与稳定性

04精密与超精密切削加工工艺参数

切削速度是影响切削质量和效率的关键因素之一。切削速度是指切削过程中刀具相对于工件旋转或移动的速度。在精密与超精密切削加工中，切削速度的合理选择对加工质量和效率具有重要影响。过高的切削速度可能导致刀具磨损加剧，工件表面质量下降；过低的切削速度则可能导致切削效率低下，加工成本增加。因此，需要根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素综合考虑，选择合适的切削速度。切削速度

进给量是影响切削质量和效率的重要参数之一。进给量是指在切削过程中，刀具每旋转或移动一次，工件相对于刀具的移动量。进给量的选择将直接影响切削厚度和切削面积，进而影响切削力和切削热。在精密与超精密切削加工中，合理选择进给量对于保持刀具锋利、减小工件表面粗糙度和防止工件热变形具有重要意义。需要根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素综合考虑，选择合适的进给量。进给量

切削深度是影响切削质量和效率的关键参数之一。切削深度是指切削过程中，刀尖在工件上切削的深度。切削深度的选择将直接影响切削力、切削热和刀具寿命。在精密与超精密切削加工中，合理选择切削深度对于保持工件精度、减小表面粗糙度和防止工件热变形具有重要意义。需要根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素综合考虑，选择合适的切削深度。切削深度

切削液在精密与超精密切削加工中起着重要作用。切削液是一种用于润滑和冷却刀具、降低切削温度、减少摩擦和提高切削质量的液体介质。在精密与超精密切削加工中，切削液的作用更加突出，它可以减小刀具磨损、延长刀具寿命、提高工件表面质量、减小热变形和误差等。常用的切削液有油类、水基和合成切削液等，应根据