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精细加工中 金刚石刀具外表加工的构成和质量

金刚石刀具超精密车削是为了适应计算机用磁盘、各种精密光学发射镜等精密零件加工而发展起来的一种精密车削的加工方法。由于金刚石刀具的刀刃锋利、强度高、切削阻力小深受广大从事精密加工的操作人员的喜爱。金刚石刀具在加工中有自己突出的表现,嘉兴诺嘉精密机械从表面加工的形成和质量上具体来介绍一下。1、金刚石刀具超精密车削表面的形成用金刚石刀具进行超精密车削形成表面加工,主要的影响因素有很多,其中,塑性变形、几何特性和机械加工振动等等都是常见的因素。几何特性主要是指刀具的形状、几何角度、刀刃的表面粗糙度和进给量等等。它主要影响与切削运动方向相垂直的横向表面粗糙度。塑性变形不仅影响横向表面粗糙度,而且影响与切削运动方向相平衡的纵向表面粗糙度。加工中的振动对纵向表面粗糙度有影响,因此,超精密切削中,振动是不允许的。2、金刚石刀具超精密车削的切屑形成金刚石刀具的加工水平是依靠超精密车削所能切除金属层的厚度来表示的,当前,最小切削深度可达0.1微米以下,其主要影响因素时刀具的锋利程度,一般以刀具的切削刃钝圆半径表示。超精密车削所用的金刚石车刀,其切削时的进给量和切削深度都很小,因此,在一定的切削刃钝圆半径下,如果切削深度太小,则可不能形成切屑。切屑能否形成主要取决于切削刃钝圆圆弧出每个质点的受力情况,在自由切削条件下,切削刃钝圆圆弧上某一质点,这个质点有切向分力和法向分力。切屑也与这两种力相关,质点向前移动是由于切向分力造成,这时就会形成切屑;使质点压向被加工表面的是法向分力,这时形成挤压而无切屑。所以,切屑的形成取决于切向分力和法向分力的比值。金刚石刀具超精密车削时,刀具切削刃钝圆半径小,切薄能力强,形成流动切屑,因此切削作用是主要的。但由于实际切削刃钝圆半径不可能为零,以及修光刃等的作用,因此还伴随着挤压作用。所以金刚石刀具超精密车削表面是由微切削和微挤压而形成,并以微切削为主。3、表面破坏层及应力状态金刚石刀具超精密车削时,虽然切削深度和进给量都很小,在切削软金属时,也会在工件被加工表面留下较深的破坏层和较高的应力,对于铜、铝等软金属,其弹性模量与维式硬度的比值较大,塑性变形区较大;而玻璃、酚醛树脂、氧化铝、硅和碳化钛等硬脆材料,都有较低的弹性模量与维式硬度的比值。金刚石刀具超精密车削时,工件表层产生塑性变形,内层产生弹性变形。切削后,内层弹性恢复,受到表层阻碍,从而使表层产生残余压应力。另一方面,由于微挤压作用,也使得工件表层有残余压应力。 

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