精密及特種加工技術(shù) -教學(xué)大綱以及發(fā)展方向

1、特種加工課程教學(xué)大綱英文名稱(chēng)：Special machining學(xué)時(shí)：51學(xué)分：3開(kāi)課學(xué)期：第6學(xué)期 一、課程性質(zhì)與任務(wù)特種加工課程是高等院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課。本課程側(cè)重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，通過(guò)本課程使學(xué)生在了解精密加工與超精密加工、電火花加工、電化學(xué)加工、超聲加工、激光加工、電子束和離子束加工以及化學(xué)加工、磨料加工等特種加工方法的基本原理，基本設(shè)備，工藝規(guī)律，主要特點(diǎn)及常見(jiàn)的應(yīng)用，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)制造業(yè)發(fā)展的需求，為學(xué)生從事機(jī)械制造行業(yè)相關(guān)工作擴(kuò)展事業(yè)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生：1、使學(xué)生了解與傳統(tǒng)切削加工方法不同的一些特種加工新工藝。懂得可以用電、化學(xué)、熱、光、聲等形式的能量來(lái)進(jìn)行

2、對(duì)難加工材料、復(fù)雜的、精密、細(xì)微等有特殊要求的零件進(jìn)行加工。2、使學(xué)生初步了解掌握精密加工與超精密加工、電火花加工、電解加工、激光加工、超聲加工等以及復(fù)雜加工的基本原理、基本規(guī)律。使學(xué)生具有能合理選擇加工方法的基礎(chǔ)知識(shí)，提高其解決工藝難題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理、化學(xué)、電工、液壓、機(jī)械等多門(mén)課程各種學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，鞏固并深化前期課程。二、課程教學(xué)的基本要求本課程主要介紹放精密加工與超精密加工、電加工、高能束加工、超聲波加工、超高壓水射流切割。其中，偏重于發(fā)展較成熟、應(yīng)用較廣泛的去除材料的特種加工。學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下基本要求：1了解特種加工與精密加工的基本含義，掌握其特點(diǎn)。2熟練掌握

3、電火花加工的基本原理，能正確理解電火花加工過(guò)程，了解電火花加工的工藝規(guī)律。3掌握電火花線切割編程及加工的基本方法。4掌握高能束加工的原理，了解加工設(shè)備以及工藝規(guī)律，了解高能束加工在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。5了解精密超精密加工的支持環(huán)境并了解精密超精密切削機(jī)床以及刀具的特點(diǎn)。6了解精密超精密磨削。三、課程內(nèi)容第一章概論 （2學(xué)時(shí)）第二章金剛石刀具精密切削加工 （4學(xué)時(shí)）第三章精密與超精密磨料加工 （4學(xué)時(shí)）第四章電火花加工 （9學(xué)時(shí)）第五章電火花線切割加工 （12學(xué)時(shí)）第六章電化學(xué)加工 （9學(xué)時(shí)）第七章激光加工 （3學(xué)時(shí)）第八章超聲波加工 （2學(xué)時(shí)）第九章電子束和離子束加工 （2學(xué)時(shí)）第十章超高壓水射流

4、切割 （2學(xué)時(shí)）第十一章其他精密與特種加工技術(shù) （2學(xué)時(shí)）四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、電火花加工的基本原理，能正確理解電火花加工過(guò)程，了解電火花加工的工藝規(guī)律。2、高能束加工的原理，了解加工設(shè)備以及工藝規(guī)律，了解高能束加工在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。3、精密超精密加工的支持環(huán)境并了解精密超精密車(chē)削機(jī)床以及刀具的特點(diǎn)。4、精密超精密磨削。5、線切割編程方法。 五、教學(xué)時(shí)數(shù)分配教學(xué)時(shí)數(shù)51學(xué)時(shí)，其中理論講授43 學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)8學(xué)時(shí)。（具體安排見(jiàn)附表）六、教學(xué)方式：理論講授與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)相結(jié)合，輔以多媒體形式進(jìn)行講解。七、本課程與其它課程的關(guān)系1.先修課程：機(jī)械制圖，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝，電工技術(shù)、數(shù)控機(jī)床操作與

5、編程等機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。2.后續(xù)課程：電機(jī)拖動(dòng)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造技術(shù)等專(zhuān)業(yè)主干課。八、考核方式：1.課程性質(zhì)：考試2.成績(jī)?cè)u(píng)定：成績(jī)?cè)u(píng)定采用百分制。本課程成績(jī)采用期末考試與平時(shí)成績(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合評(píng)定，最終成績(jī)由以下兩個(gè)部分組成，第一部分：期末考試成績(jī)占總成績(jī)的70%；第二部分：平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及考勤占總成績(jī)的30%。九、教材及教學(xué)參考書(shū)：主教材：1. 精密與特種加工技術(shù)張建華 主編機(jī)械工業(yè)出版社; (2011，06)參考書(shū)： 1.精密與特種加工技術(shù)袁根福 主編北京大學(xué)出版社; (2010，07)2.精密與特種加工技術(shù)王桂成 主編北京大學(xué)出版社; (2010，12)3.特種加工技術(shù)王

6、瑞金 主編機(jī)械工業(yè)出版社; (2011，1)十、教學(xué)內(nèi)容：第一章（2學(xué)時(shí)）：概論一、教學(xué)要求：1、了解精密與特種加工的產(chǎn)生背景；2、了解精密與特種加工的特點(diǎn)及其對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的影響；3、了解精密與特種加工的方法及分類(lèi)；二、教學(xué)要點(diǎn)：1-1 精密與特種加工的產(chǎn)生背景1-2 精密與特種加工的特點(diǎn)及其對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的影響1-3精密與特種加工的方法及分類(lèi)1-4 精密與特種加工技術(shù)的地位和作用三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.精密與特種加工的特點(diǎn)及其對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的影響2.精密與特種加工的方法及分類(lèi)難點(diǎn)：精密與特種加工的方法及分類(lèi)第二章（4學(xué)時(shí)）：金剛石刀具精密切削加工一、教學(xué)要求：1、了解精密切削加工的相關(guān)知識(shí)

7、；2、重點(diǎn)掌握精密切削加工的的機(jī)理以及精密切削加工的各組成部件；3、了解金剛石刀具的結(jié)構(gòu)；二、教學(xué)要點(diǎn)：2-1 概述2-2 超精密機(jī)床及其關(guān)鍵部件2-3 金剛石刀具的結(jié)構(gòu)與性能2-4 金剛石晶體的定向2-5 金剛石刀具的結(jié)構(gòu)三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：超精密機(jī)床及其關(guān)鍵部件、金剛石的結(jié)構(gòu)與性能難點(diǎn)：超精密機(jī)床及其關(guān)鍵部件第三章（4學(xué)時(shí)）：精密與超精密磨料加工一、教學(xué)要求：1、了解精密磨削加工的相關(guān)知識(shí)；2、重點(diǎn)掌握精密磨削加工的的機(jī)理以及精密切削加工的各組成部件及特點(diǎn)；3、了解精密研磨與拋光；二、教學(xué)要點(diǎn)：3-1精密磨削；3-2精密研磨與拋光；三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.精密磨削機(jī)理2.研磨加工機(jī)理3.拋

8、光加工機(jī)理4.非接觸拋光難點(diǎn)：1.超精密磨削2.非接觸拋光第四章（9學(xué)時(shí)）：電火花加工一、教學(xué)要求：1、熟悉電火花加工的原理和基本工藝規(guī)律；2、能夠借助工藝手冊(cè)正確選用各種參數(shù)；3、熟悉電電火花加工機(jī)床的類(lèi)型及工藝范圍；二、教學(xué)要點(diǎn)：4-1電火花加工的基本原理及機(jī)理；4-2電火花加工中的基本工藝規(guī)律；4-3電火花加工設(shè)備和工作液；4-4電火花穿孔成形加工；4-5電火花加工技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電火花加工的機(jī)理、特點(diǎn)及分類(lèi)2.電火花加工基本工藝規(guī)律3.電火花加工設(shè)備4.電火花穿孔成型加工難點(diǎn)：1.電火花加工基本工藝規(guī)律2.電火花加工設(shè)備3.電火花穿孔成型加工四、實(shí)驗(yàn)課名稱(chēng)內(nèi)容

9、名稱(chēng)：電火花加工入門(mén)基礎(chǔ)及基本操作。內(nèi)容：1.數(shù)控線切割、數(shù)控電火花機(jī)床基本操作；2.繪圖編程；3.線切割機(jī)床加工零件的基本步驟；4.電火花成型機(jī)床加工零件的基本步驟；5.線切割機(jī)床的上絲、穿絲及找正電極絲。第五章電火花線切割加工 （12學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.了解電火花線切割加工設(shè)備。3.掌握電火花線切割加工編程。4.了解電火花線切割加工工藝規(guī)律以及應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：5-1.電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。5-2.電火花線切割加工機(jī)床5-3.數(shù)控線切割編程5-4.電火花線切割加工的工藝指標(biāo)和常用工藝參數(shù)5-5.三維電火花線切割和多次切割三、重點(diǎn)、

10、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.電火花線切割加工設(shè)備。3.電火花線切割加工編程。4.電火花線切割加工的工藝指標(biāo)和常用工藝參數(shù)難點(diǎn)：1.數(shù)控線切割編程四、實(shí)驗(yàn)課名稱(chēng)內(nèi)容名稱(chēng)：電火花線切割加工切割速度的影響因素驗(yàn)證。內(nèi)容：1.電火花線切割加工中脈沖寬度與加工速度的關(guān)系；2.電火花線切割加工中脈沖間隔與加工速度的關(guān)系；3.電火花線切割加工中放電峰值電流與加工速度的關(guān)系；4.電火花線切割加工中切割厚度與加工速度的關(guān)系。第六章 電化學(xué)加工（9學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解電化學(xué)加工設(shè)備及其組成部分、加工工藝及規(guī)律2.掌握電化學(xué)加工的原理、分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍。二、教學(xué)要點(diǎn)：6-1.電解

11、加工的機(jī)理和基本規(guī)律6-2.電解液6-3.電解加工參數(shù)和加工精度6-4.混氣電解加工6-5.電解加工設(shè)備6-6.電解加工工藝6-7.電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工6-8.陰極沉淀加工三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電解加工的機(jī)理和基本規(guī)律2.電解液的種類(lèi)及應(yīng)用3.電解加工設(shè)備4.電解加工工藝5.陰極沉淀加工難點(diǎn)：1.電解加工工藝2.陰極沉淀加工第七章 激光加工（3學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解激光加工的原理與特點(diǎn)；掌握激光產(chǎn)生的條件2.了解激光加工的設(shè)備；了解激光器的分類(lèi)。3.了解激光加工工藝及應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：7-1.激光加工的原理與特點(diǎn)7-2.激光加工設(shè)備7-3.激光打孔工藝7-4.激光束切割7-5.激光焊接

12、和表面處理三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.激光加工的原理與特點(diǎn)2.激光加工設(shè)備3.激光打孔工藝4.激光束切割5.激光焊接和表面處理難點(diǎn)：1.激光打孔工藝2.激光焊接和表面處理第八章 超聲波加工 （2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解超聲波加工的原理；掌握超聲波的特點(diǎn)；2.了解超聲波加工的設(shè)備。3.了解超聲波加工應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：8-1.超聲波加工的機(jī)理和特點(diǎn)8-2.超聲波加工的設(shè)備及構(gòu)成8-3.超聲波加工工藝參數(shù)及應(yīng)用三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.超聲波加工的機(jī)理和特點(diǎn)2.超聲波加工的設(shè)備及構(gòu)成3.超聲波加工工藝參數(shù)及應(yīng)用難點(diǎn)：1.超聲波加工工藝參數(shù)及應(yīng)用2.超聲波加工的設(shè)備及構(gòu)成第九章 電子束和離子束加工（2

13、學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：了解電子束、離子束加工的原理、特點(diǎn)和裝置及應(yīng)用二、教學(xué)要點(diǎn)：1.電子束加工的基本原理和特點(diǎn)2.離子束加工三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電子束基本原理2.電子束加工設(shè)備3.電子束加工的應(yīng)用4.離子束加工基本原理5.離子束加工設(shè)備6.電子束加工的應(yīng)用難點(diǎn)：1.電子束加工的應(yīng)用2.電子束加工的應(yīng)用第十章 超高壓水射流切割（2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解超高壓水射流切割原理、分類(lèi)和特點(diǎn)2.了解超高壓水射流切割加工設(shè)備及構(gòu)成3.掌握超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用二、教學(xué)要點(diǎn)：10-1.超高壓水射流切割原理、分類(lèi)和特點(diǎn)10-2.超高壓水射流切割設(shè)備10-3.超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用三、重點(diǎn)、難

14、點(diǎn)重點(diǎn)：1.超高壓水射流切割原理、分類(lèi)和特點(diǎn)2.超高壓水射流切割設(shè)備3.超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用難點(diǎn)：1.超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用第十一章 其他精密與特種加工技術(shù)（2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：了解等離子體加工、擠壓珩磨加工、磨料噴射加工、磁性磨料研磨加工、光刻加工、納米加工技術(shù)的加工機(jī)理及應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：11-1.等離子體加工11-2.擠壓珩磨加工11-3.磨料噴射加工11-4.磁性磨料研磨加工11-5.光刻加工11-6.納米加工技術(shù)三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.等離子體加工2.擠壓珩磨加工3.磨料噴射加工4.光刻加工難點(diǎn)：1.擠壓珩磨加工2.磨料噴射加工附表：教學(xué)時(shí)數(shù)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分

15、配理論講授實(shí)踐教學(xué)1第一章概論222第二章金剛石刀具精密切削加工443第三章精密與超精密磨料加工444第四章電火花加工9725第五章電火花線切割加工12666第六章電化學(xué)加工997第七章激光加工338第八章超聲波加工229第九章電子束和離子束加工2210第十章超高壓水射流切割2211第十一章其他精密與特種加工技術(shù)22小計(jì)51438特種加工課程教學(xué)大綱英文名稱(chēng)：Special machining學(xué)時(shí)：51學(xué)分：3開(kāi)課學(xué)期：第6學(xué)期 一、課程性質(zhì)與任務(wù)特種加工課程是高等院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課。本課程側(cè)重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，通過(guò)本課程使學(xué)生在了解精密加工與超精密加工、電火花加工、電化學(xué)加工、超聲

16、加工、激光加工、電子束和離子束加工以及化學(xué)加工、磨料加工等特種加工方法的基本原理，基本設(shè)備，工藝規(guī)律，主要特點(diǎn)及常見(jiàn)的應(yīng)用，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)制造業(yè)發(fā)展的需求，為學(xué)生從事機(jī)械制造行業(yè)相關(guān)工作擴(kuò)展事業(yè)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生：1、使學(xué)生了解與傳統(tǒng)切削加工方法不同的一些特種加工新工藝。懂得可以用電、化學(xué)、熱、光、聲等形式的能量來(lái)進(jìn)行對(duì)難加工材料、復(fù)雜的、精密、細(xì)微等有特殊要求的零件進(jìn)行加工。2、使學(xué)生初步了解掌握精密加工與超精密加工、電火花加工、電解加工、激光加工、超聲加工等以及復(fù)雜加工的基本原理、基本規(guī)律。使學(xué)生具有能合理選擇加工方法的基礎(chǔ)知識(shí)，提高其解決工藝難題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理、化

17、學(xué)、電工、液壓、機(jī)械等多門(mén)課程各種學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，鞏固并深化前期課程。二、課程教學(xué)的基本要求本課程主要介紹放精密加工與超精密加工、電加工、高能束加工、超聲波加工、超高壓水射流切割。其中，偏重于發(fā)展較成熟、應(yīng)用較廣泛的去除材料的特種加工。學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下基本要求：1了解特種加工與精密加工的基本含義，掌握其特點(diǎn)。2熟練掌握電火花加工的基本原理，能正確理解電火花加工過(guò)程，了解電火花加工的工藝規(guī)律。3掌握電火花線切割編程及加工的基本方法。4掌握高能束加工的原理，了解加工設(shè)備以及工藝規(guī)律，了解高能束加工在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。5了解精密超精密加工的支持環(huán)境并了解精密超精密切削機(jī)床以及刀具的特點(diǎn)。6

18、了解精密超精密磨削。三、課程內(nèi)容第一章概論 （2學(xué)時(shí)）第二章金剛石刀具精密切削加工 （4學(xué)時(shí)）第三章精密與超精密磨料加工 （4學(xué)時(shí)）第四章電火花加工 （9學(xué)時(shí)）第五章電火花線切割加工 （12學(xué)時(shí)）第六章電化學(xué)加工 （9學(xué)時(shí)）第七章激光加工 （3學(xué)時(shí)）第八章超聲波加工 （2學(xué)時(shí)）第九章電子束和離子束加工 （2學(xué)時(shí)）第十章超高壓水射流切割 （2學(xué)時(shí)）第十一章其他精密與特種加工技術(shù) （2學(xué)時(shí)）四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、電火花加工的基本原理，能正確理解電火花加工過(guò)程，了解電火花加工的工藝規(guī)律。2、高能束加工的原理，了解加工設(shè)備以及工藝規(guī)律，了解高能束加工在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。3、精密超精密加工的支持環(huán)境并了

19、解精密超精密車(chē)削機(jī)床以及刀具的特點(diǎn)。4、精密超精密磨削。5、線切割編程方法。 五、教學(xué)時(shí)數(shù)分配教學(xué)時(shí)數(shù)51學(xué)時(shí)，其中理論講授43 學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)8學(xué)時(shí)。（具體安排見(jiàn)附表）六、教學(xué)方式：理論講授與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)相結(jié)合，輔以多媒體形式進(jìn)行講解。七、本課程與其它課程的關(guān)系1.先修課程：機(jī)械制圖，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝，電工技術(shù)、數(shù)控機(jī)床操作與編程等機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。2.后續(xù)課程：電機(jī)拖動(dòng)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造技術(shù)等專(zhuān)業(yè)主干課。八、考核方式：1.課程性質(zhì)：考試2.成績(jī)?cè)u(píng)定：成績(jī)?cè)u(píng)定采用百分制。本課程成績(jī)采用期末考試與平時(shí)成績(jī)相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合評(píng)定，最終成績(jī)由以下兩個(gè)部分組成，第一部分：期末考試成績(jī)占總

20、成績(jī)的70%；第二部分：平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及考勤占總成績(jī)的30%。九、教材及教學(xué)參考書(shū)：主教材：1. 精密與特種加工技術(shù)張建華 主編機(jī)械工業(yè)出版社; (2011，06)參考書(shū)： 1.精密與特種加工技術(shù)袁根福 主編北京大學(xué)出版社; (2010，07)2.精密與特種加工技術(shù)王桂成 主編北京大學(xué)出版社; (2010，12)3.特種加工技術(shù)王瑞金 主編機(jī)械工業(yè)出版社; (2011，1)十、教學(xué)內(nèi)容：第一章（2學(xué)時(shí)）：概論一、教學(xué)要求：1、了解精密與特種加工的產(chǎn)生背景；2、了解精密與特種加工的特點(diǎn)及其對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的影響；3、了解精密與特種加工的方法及分類(lèi)；二、教學(xué)要點(diǎn)：1-1 精密與特種加工的產(chǎn)生背景1-

21、2 精密與特種加工的特點(diǎn)及其對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的影響1-3精密與特種加工的方法及分類(lèi)1-4 精密與特種加工技術(shù)的地位和作用三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.精密與特種加工的特點(diǎn)及其對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域的影響2.精密與特種加工的方法及分類(lèi)難點(diǎn)：精密與特種加工的方法及分類(lèi)第二章（4學(xué)時(shí)）：金剛石刀具精密切削加工一、教學(xué)要求：1、了解精密切削加工的相關(guān)知識(shí)；2、重點(diǎn)掌握精密切削加工的的機(jī)理以及精密切削加工的各組成部件；3、了解金剛石刀具的結(jié)構(gòu)；二、教學(xué)要點(diǎn)：2-1 概述2-2 超精密機(jī)床及其關(guān)鍵部件2-3 金剛石刀具的結(jié)構(gòu)與性能2-4 金剛石晶體的定向2-5 金剛石刀具的結(jié)構(gòu)三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：超精密機(jī)床及其關(guān)鍵部件、

22、金剛石的結(jié)構(gòu)與性能難點(diǎn)：超精密機(jī)床及其關(guān)鍵部件第三章（4學(xué)時(shí)）：精密與超精密磨料加工一、教學(xué)要求：1、了解精密磨削加工的相關(guān)知識(shí)；2、重點(diǎn)掌握精密磨削加工的的機(jī)理以及精密切削加工的各組成部件及特點(diǎn)；3、了解精密研磨與拋光；二、教學(xué)要點(diǎn)：3-1精密磨削；3-2精密研磨與拋光；三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.精密磨削機(jī)理2.研磨加工機(jī)理3.拋光加工機(jī)理4.非接觸拋光難點(diǎn)：1.超精密磨削2.非接觸拋光第四章（9學(xué)時(shí)）：電火花加工一、教學(xué)要求：1、熟悉電火花加工的原理和基本工藝規(guī)律；2、能夠借助工藝手冊(cè)正確選用各種參數(shù)；3、熟悉電電火花加工機(jī)床的類(lèi)型及工藝范圍；二、教學(xué)要點(diǎn)：4-1電火花加工的基本原理及機(jī)理；

23、4-2電火花加工中的基本工藝規(guī)律；4-3電火花加工設(shè)備和工作液；4-4電火花穿孔成形加工；4-5電火花加工技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電火花加工的機(jī)理、特點(diǎn)及分類(lèi)2.電火花加工基本工藝規(guī)律3.電火花加工設(shè)備4.電火花穿孔成型加工難點(diǎn)：1.電火花加工基本工藝規(guī)律2.電火花加工設(shè)備3.電火花穿孔成型加工四、實(shí)驗(yàn)課名稱(chēng)內(nèi)容名稱(chēng)：電火花加工入門(mén)基礎(chǔ)及基本操作。內(nèi)容：1.數(shù)控線切割、數(shù)控電火花機(jī)床基本操作；2.繪圖編程；3.線切割機(jī)床加工零件的基本步驟；4.電火花成型機(jī)床加工零件的基本步驟；5.線切割機(jī)床的上絲、穿絲及找正電極絲。第五章電火花線切割加工 （12學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解電

24、火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.了解電火花線切割加工設(shè)備。3.掌握電火花線切割加工編程。4.了解電火花線切割加工工藝規(guī)律以及應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：5-1.電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。5-2.電火花線切割加工機(jī)床5-3.數(shù)控線切割編程5-4.電火花線切割加工的工藝指標(biāo)和常用工藝參數(shù)5-5.三維電火花線切割和多次切割三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電火花線切割加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.電火花線切割加工設(shè)備。3.電火花線切割加工編程。4.電火花線切割加工的工藝指標(biāo)和常用工藝參數(shù)難點(diǎn)：1.數(shù)控線切割編程四、實(shí)驗(yàn)課名稱(chēng)內(nèi)容名稱(chēng)：電火花線切割加工切割速度的影響因素驗(yàn)證。內(nèi)容：1.電火花線切割加工中脈沖寬度

25、與加工速度的關(guān)系；2.電火花線切割加工中脈沖間隔與加工速度的關(guān)系；3.電火花線切割加工中放電峰值電流與加工速度的關(guān)系；4.電火花線切割加工中切割厚度與加工速度的關(guān)系。第六章 電化學(xué)加工（9學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解電化學(xué)加工設(shè)備及其組成部分、加工工藝及規(guī)律2.掌握電化學(xué)加工的原理、分類(lèi)、特點(diǎn)及適用范圍。二、教學(xué)要點(diǎn)：6-1.電解加工的機(jī)理和基本規(guī)律6-2.電解液6-3.電解加工參數(shù)和加工精度6-4.混氣電解加工6-5.電解加工設(shè)備6-6.電解加工工藝6-7.電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工6-8.陰極沉淀加工三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電解加工的機(jī)理和基本規(guī)律2.電解液的種類(lèi)及應(yīng)用3.電解加工設(shè)備4.電解加工

26、工藝5.陰極沉淀加工難點(diǎn)：1.電解加工工藝2.陰極沉淀加工第七章 激光加工（3學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解激光加工的原理與特點(diǎn)；掌握激光產(chǎn)生的條件2.了解激光加工的設(shè)備；了解激光器的分類(lèi)。3.了解激光加工工藝及應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：7-1.激光加工的原理與特點(diǎn)7-2.激光加工設(shè)備7-3.激光打孔工藝7-4.激光束切割7-5.激光焊接和表面處理三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.激光加工的原理與特點(diǎn)2.激光加工設(shè)備3.激光打孔工藝4.激光束切割5.激光焊接和表面處理難點(diǎn)：1.激光打孔工藝2.激光焊接和表面處理第八章 超聲波加工 （2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解超聲波加工的原理；掌握超聲波的特點(diǎn)；2.了解超聲波

27、加工的設(shè)備。3.了解超聲波加工應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：8-1.超聲波加工的機(jī)理和特點(diǎn)8-2.超聲波加工的設(shè)備及構(gòu)成8-3.超聲波加工工藝參數(shù)及應(yīng)用三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.超聲波加工的機(jī)理和特點(diǎn)2.超聲波加工的設(shè)備及構(gòu)成3.超聲波加工工藝參數(shù)及應(yīng)用難點(diǎn)：1.超聲波加工工藝參數(shù)及應(yīng)用2.超聲波加工的設(shè)備及構(gòu)成第九章 電子束和離子束加工（2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：了解電子束、離子束加工的原理、特點(diǎn)和裝置及應(yīng)用二、教學(xué)要點(diǎn)：1.電子束加工的基本原理和特點(diǎn)2.離子束加工三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電子束基本原理2.電子束加工設(shè)備3.電子束加工的應(yīng)用4.離子束加工基本原理5.離子束加工設(shè)備6.電子束加工的應(yīng)用難點(diǎn)：1

28、.電子束加工的應(yīng)用2.電子束加工的應(yīng)用第十章 超高壓水射流切割（2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：1.了解超高壓水射流切割原理、分類(lèi)和特點(diǎn)2.了解超高壓水射流切割加工設(shè)備及構(gòu)成3.掌握超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用二、教學(xué)要點(diǎn)：10-1.超高壓水射流切割原理、分類(lèi)和特點(diǎn)10-2.超高壓水射流切割設(shè)備10-3.超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.超高壓水射流切割原理、分類(lèi)和特點(diǎn)2.超高壓水射流切割設(shè)備3.超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用難點(diǎn)：1.超高壓水射流切割工藝和應(yīng)用第十一章 其他精密與特種加工技術(shù)（2學(xué)時(shí)）一、教學(xué)要求：了解等離子體加工、擠壓珩磨加工、磨料噴射加工、磁性磨料研磨加工、光刻加工、納米

29、加工技術(shù)的加工機(jī)理及應(yīng)用。二、教學(xué)要點(diǎn)：11-1.等離子體加工11-2.擠壓珩磨加工11-3.磨料噴射加工11-4.磁性磨料研磨加工11-5.光刻加工11-6.納米加工技術(shù)三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.等離子體加工2.擠壓珩磨加工3.磨料噴射加工4.光刻加工難點(diǎn)：1.擠壓珩磨加工2.磨料噴射加工附表：教學(xué)時(shí)數(shù)分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配理論講授實(shí)踐教學(xué)1第一章概論222第二章金剛石刀具精密切削加工443第三章精密與超精密磨料加工444第四章電火花加工9725第五章電火花線切割加工12666第六章電化學(xué)加工997第七章激光加工338第八章超聲波加工229第九章電子束和離子束加工2210第十章超高壓水

30、射流切割2211第十一章其他精密與特種加工技術(shù)22小計(jì)51438發(fā)展精密和超精密加工技術(shù)的重要性精密和超精密加工代表了加工精度發(fā)展的不同階段，通常，按加工精度劃分，可將機(jī)械加工分為一般加工，精密加工，超精密加工三個(gè)階段精密加工；加工精度在0.1 -1um，講表面粗糙度在Ra 0.02-0.1um之間的加工方法稱(chēng)為精密加工超精密加工；加工精度高于0.1um，加工表面粗糙度小于Ra 0.01um的加工方法稱(chēng)為超精密加工。(微細(xì)加工、超微細(xì)加工、光整加工、精整加工等 )二 提高加工精度的原因提高制造精度后可提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性；促進(jìn)產(chǎn)品小型化；增強(qiáng)零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率

31、，并促進(jìn)自動(dòng)化裝配。 三 發(fā)展超精密加工的重要性1 超精密加工是國(guó)家制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一 超精密加工所能達(dá)到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范圍和幾何形狀是一個(gè)國(guó)家制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。金剛石刀具切削刃鈍圓半徑的大小是金剛石刀具超精密切削的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，日本聲稱(chēng)已達(dá)到2nm，而我國(guó)尚處于亞微米水平，相差一個(gè)數(shù)量級(jí)(國(guó)際上公認(rèn)0.1nm100nm為納米尺度空間，100nm1000nm為亞微米體系，小于1個(gè)納米為原子團(tuán)簇 )；金剛石微粉砂輪超精密磨削在日本已用于生產(chǎn)，使制造水平有了大幅度提高，突出地解決了超精密磨削磨料加工效率低的問(wèn)題。2 精密和超精密加工是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵 計(jì)

32、算機(jī)工業(yè)的發(fā)展不僅要在軟件上，還要在硬件上，即在集成電路芯片上有很強(qiáng)的能力，我國(guó)集成電路的制造水平約束了計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展。美國(guó)制造工程研究者提出的汽車(chē)制造業(yè)的“兩毫米工程”（車(chē)身尺寸變動(dòng)量控制在以?xún)?nèi) ）使汽車(chē)質(zhì)量趕上歐、日水平，其中的舉措都是實(shí)實(shí)在在的制造技術(shù)。 3 國(guó)防工業(yè)上的需求陀螺儀的加工涉及多項(xiàng)超精密加工，導(dǎo)彈系統(tǒng)的陀螺儀質(zhì)量直接影響其命中率，1kg的陀螺轉(zhuǎn)子，其質(zhì)量中心偏離其對(duì)稱(chēng)軸0.0005m，則會(huì)引起100m的射程誤差和50m的軌道誤差。大型天體望遠(yuǎn)鏡的透鏡、直徑達(dá)2.4m，形狀精度為0.01m，如著名的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，能觀察140億光年的天體（六軸CNC研磨拋光機(jī) ）（圖）。紅

33、外線探測(cè)器反射鏡，其拋物面反射鏡形狀精度為1m，表面粗糙度為Ra0.01m，其加工精度直接影響導(dǎo)彈的引爆距離和命中率。激光核聚變用的曲面鏡，其形狀精度小于1m，表面粗糙度小于Ra0.01m，其質(zhì)量直接影響激光的光源性能。 4信息產(chǎn)品中的需求 計(jì)算機(jī)上的芯片、磁板基片、光盤(pán)基片等都需要超精密加工技術(shù)來(lái)制造。錄像機(jī)的磁鼓、復(fù)印機(jī)的感光鼓、各種磁頭、激光打印機(jī)的多面體、噴墨打印機(jī)的噴墨頭等都必須進(jìn)行超精密加工，才能達(dá)到質(zhì)量要求。5 民用產(chǎn)品中的需求現(xiàn)代小型、超小型的成像設(shè)備，如攝相機(jī)、照相機(jī)等上的各種透鏡，特別是光學(xué)曲面透鏡，激光打印機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)等上的各種反射鏡都要靠超精密加工技術(shù)來(lái)完成。至于超精

34、密加工機(jī)床、設(shè)備和裝置當(dāng)然更需要超精密加工技術(shù)才能制造。2 超精密加工技術(shù)的現(xiàn)狀美國(guó)是開(kāi)展研究最早的國(guó)家(單件大型零件加工)。日本是當(dāng)今世界上超精密加工技術(shù)發(fā)展最快的國(guó)家（中小零件加工） 。我國(guó)的超精密加工技術(shù)在70年代末期有了長(zhǎng)足進(jìn)步，80年代中期出現(xiàn)了具有世界水平的超精密機(jī)床和部件。影響精密和超精密加工的因素1 加工機(jī)理近年來(lái)，在傳統(tǒng)加工方法中，金剛石刀具超精密切削、金剛石微粉砂輪超精密磨削、精密高速切削、精密砂帶磨削等已占有重要地位；在非傳統(tǒng)加工中，出現(xiàn)了電子束、離子束、激光束等高能加工、微波加工、超聲加工、刻蝕、電火花和電化學(xué)加工等多種方法，特別是復(fù)合加工，如磁性研磨、磁流體拋光、電解

35、研磨、超聲珩磨等，在加工機(jī)理上均有所創(chuàng)新。 2 被加工材料 用精密和超精密加工的零件，其材料的化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、加工工藝性能均有嚴(yán)格要求。例如，要求被加工材料質(zhì)地均勻，性能穩(wěn)定，無(wú)外部及內(nèi)部微觀缺陷；其化學(xué)成分的誤差應(yīng)在10-210-3數(shù)量級(jí)，不能含有雜質(zhì)；其物理力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、硬度、延伸率、彈性模量、熱導(dǎo)率和膨脹系數(shù)等應(yīng)達(dá)到10-510-6數(shù)量級(jí)；材料在冶煉、鑄造、輾軋、熱處理等工藝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制熔渣過(guò)濾、輾軋方向、溫度等，使材質(zhì)純凈、晶粒大小勻稱(chēng)、無(wú)方向性，能滿(mǎn)足物理、化學(xué)、力學(xué)等性能要求。 3 加工設(shè)備及其基礎(chǔ)元部件 (1)高精度。(2)高剛度。 (3)高穩(wěn)定性。 (4)

36、高自動(dòng)化。 加工設(shè)備的質(zhì)量與基礎(chǔ)元部件，如主軸系統(tǒng)、導(dǎo)軌、直線運(yùn)動(dòng)單元和分度轉(zhuǎn)臺(tái)等密切相關(guān)，應(yīng)注意這些元部件質(zhì)量。此外，夾具、輔具等也要求有相應(yīng)的高精度、高剛度和高穩(wěn)定性。4 加工工具 加工工具主要是指刀具、磨具及刃磨技術(shù)。用金剛石刀具超精密切削，值得研究的問(wèn)題有：金剛石刀具的超精密刃磨，其刃口鈍圓半徑應(yīng)達(dá)到24nm，同時(shí)應(yīng)解決其檢測(cè)方法，刃口鈍圓半徑與切削厚度關(guān)系密切，若切削的厚度欲達(dá)到10nm，則刃口鈍圓半徑應(yīng)為2nm。 磨具當(dāng)前主要采用金剛石微粉砂輪超精密磨削，這種砂輪有磨料粒度、粘接劑、修整等問(wèn)題，通常，采用粒度為W20W0.5的微粉金剛石，粘接劑采用樹(shù)脂、銅、纖維鑄鐵等。5 檢測(cè)與誤

37、差補(bǔ)償 尺寸和形位精度可用電子測(cè)微儀、電感測(cè)微儀、電容測(cè)微儀、自準(zhǔn)直儀和激光干涉儀來(lái)測(cè)量。表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進(jìn)行接觸測(cè)量，或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進(jìn)行非接觸測(cè)量；表面應(yīng)力、表面變質(zhì)層深度、表面微裂紋等缺陷，可用X光衍射法、激光干涉法等來(lái)測(cè)量。檢測(cè)可采取離線的、在位的和在線的三種方式。 誤差預(yù)防通過(guò)提高機(jī)床制造精度、保證加工環(huán)境條件等來(lái)減少誤差源及其影響；誤差補(bǔ)償是在誤差分離的基礎(chǔ)上，利用誤差補(bǔ)償裝置對(duì)誤差值進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以消除誤差本身的影響。靜態(tài)誤差補(bǔ)償是根據(jù)事先測(cè)出的誤差值，在加工時(shí)通過(guò)硬件或軟件進(jìn)行補(bǔ)償；動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償是在在線檢測(cè)基礎(chǔ)上，在

38、加工時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償6 工作環(huán)境超穩(wěn)定環(huán)境條件是指恒溫、防振、超凈和恒濕四方面的條件。 環(huán)境溫度可根據(jù)加工要求控制在10.02，甚至達(dá)到0.0005。 在恒溫室內(nèi)，一般濕度應(yīng)保持在55%60%，防止機(jī)器的銹蝕、石材膨脹，以及一些儀器，如激光干涉儀的零點(diǎn)漂移等。 潔凈度要求1000100級(jí)，100級(jí)是指每立方英尺空氣中所含大于0.5m的塵埃不超過(guò)100個(gè)，依此類(lèi)推超精密加工技術(shù)發(fā)展展望1 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)向更高精度、更高效率方向發(fā)展；向大型化、微型化方向發(fā)展；向加工檢測(cè)一體化方向發(fā)展；機(jī)床向多功能模塊化方向發(fā)展；不斷探討適合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。2 主要研究?jī)?nèi)容(1)超精密切削、磨削的

39、基本理論和工藝；(2)超精密設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)、精度、動(dòng)特性和熱穩(wěn)定性；(3)超精密加工的精度檢測(cè)、在線檢測(cè)和誤差補(bǔ)償；(4)超精密加工的環(huán)境條件；(5)超精密加工的材料。LODTM（美國(guó)立式大型光學(xué)金剛石車(chē)床被公認(rèn)為世界上精度最高的超精密機(jī)床 OAGM2500英國(guó)的CRANFIELD精密加工中心于1991年研制成功OAGM-2500多功能三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床（工作臺(tái)面積2500mm），可加工（磨削、車(chē)削）和測(cè)量精密自由曲面。該機(jī)床采用加工件拼合方法，還可加工出天文望遠(yuǎn)鏡中的直徑7.5m的大型反射鏡。常用精密加工和超精密加工方法分類(lèi)加工方法加工刀具精度/m表面粗糙度Ra/m被加工材料應(yīng)用刀具切削加工

40、切削精密、超精密車(chē)削天然單晶金剛石刀具、人造聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、硬質(zhì)合金刀具10.10.050.008金剛石刀具、有色金屬及其合金等軟材料，其他材料刀具，各種材料球、磁盤(pán)、反射鏡精密、超精密銑削多面棱體精密、超精密鏜削活塞銷(xiāo)孔微孔鉆削硬質(zhì)合金鉆頭，高速鋼鉆頭20100.2低碳鋼、銅、鋁、石墨、塑料印刷線路板、石墨模具、噴嘴磨料加工磨削精密、超精密砂輪磨削氧化鋁、碳化硅、立方氮化硼、金剛石等磨料砂輪50.50.050.008黑色金屬、硬脆材料、非金屬材料外圓、孔、平面精密、超精密砂帶磨砂帶平面、外圓磁盤(pán)、磁頭研磨精密、超精密研磨鑄鐵、硬木、塑料等研具，氧化鋁、碳化硅、金剛石

41、等磨料10.10.0250.008黑色金屬、硬脆材料、非金屬材料外圓、孔、平面油石研磨氧化鋁油石、瑪瑙油石、電鑄金剛石油石平面磁性研磨磁性磨料1010.01黑色金屬外圓 去毛刺滾動(dòng)研磨固結(jié)磨料、游離磨料、化學(xué)或電解作用液體黑色金屬等型腔拋光精密、超精密拋光拋光器 氧化鋁、氧化鉻等磨料10.10.0250.008黑色金屬、鋁合金外圓、孔、平面彈性發(fā)射加工聚氨酯球拋光器、高壓拋光液0.10.0010.0250.008黑色金屬、非金屬材料平面、型面液體動(dòng)力拋光帶有楔槽工作表面的拋光器 拋光液0.10.010.0250.008黑色金屬、非金屬材料、有色金屬平面、圓柱面水合拋光聚氨酯拋光器 拋光液0.1

42、0.10.01黑色金屬、非金屬材料平面磁流體拋光非磁性磨料 磁流體0.10.10.01黑色金屬、非金屬材料、有色金屬平面擠壓研拋粘彈性物質(zhì) 磨料50.01黑色金屬等型面、型腔去毛刺、倒棱噴射加工磨料 液體50.010.02黑色金屬等孔、型腔砂帶研拋砂帶 接觸輪10.10.010.008黑色金屬、非金屬材料、有色金屬外圓、孔、平面、型面超精研拋研具(脫脂木材，細(xì)毛氈)、磨料、純水10.10.010.008黑色金屬、非金屬材料、有色金屬平面超精加工精密超精加工磨條 磨削液10.10.0250.01黑色金屬等外圓珩磨精密珩磨磨條 磨削液10.10.0250.01黑色金屬等孔特種加工電火花加工電火花成

43、形加工成形電極，脈沖電源、煤油、去離子水5012.50.02導(dǎo)電金屬型腔模電火線切割加工鉬絲、銅絲、脈沖電源、煤油、去離子水2032.50.16沖模、樣板(切斷開(kāi)槽)電化學(xué)加工電解加工工具極(銅、不銹鋼)電解液10031.250.06導(dǎo)電金屬型孔、型面、型腔電鑄導(dǎo)電原模 電鑄溶液10.020.012金屬成形小零件化學(xué)加工蝕刻掩模板、光敏抗蝕劑、離子束裝置、電子束裝置0.12.50.2金屬、非金屬、半導(dǎo)體刻線、圖形化學(xué)銑削刻形、光學(xué)腐蝕溶液、耐腐蝕涂料20102.50.2黑色金屬、有色金屬等下料、成形加工(如印刷線路板)超聲加工超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、工具3052.50.04任何硬脆金屬和

44、非金屬型孔、型腔微波加工針狀電極(鋼絲、銥絲)、波導(dǎo)管106.30.12絕緣材料、半導(dǎo)體打孔紅外光加工紅外光發(fā)生器106.30.12任何材料打孔、切割電子束加工電子槍、真空系統(tǒng)、加工裝置(工作臺(tái))1016.30.12任何材料微孔、鍍膜、焊接、蝕刻離子束加工離子束去除加工離子槍、真空系統(tǒng)、加工裝置(工作臺(tái))0.010.0010.020.01任何材料成形表面、刃磨、蝕刻離子束附著加工10.10.020.01鍍膜離子束結(jié)合加工注入、摻雜激光束加工激光器、加工裝置(工作臺(tái))1016.30.12任何材料打孔、切割、焊接、熱處理復(fù)合加工電解精密電解磨削工具極、電解液、砂輪2010.080.01導(dǎo)電黑色金屬

45、、硬質(zhì)合金軋輥、刀具刃磨精密電解研磨工具極、電解液、磨料10.10.0250.008平面、外圓、孔精密電解拋光工具極、電解液、磨料1010.050.008導(dǎo)電金屬平面、外圓、孔、型面超聲精密超聲車(chē)削超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、車(chē)刀510.10.01難加工材料外圓、孔、端面、型面精密超聲磨削超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、砂輪310.10.01外圓、孔、端面精密超聲研磨超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、研磨劑研具10.10.0250.008黑色金屬等硬脆材料外圓、孔、平面化學(xué)機(jī)械化學(xué)研磨研具、磨料、化學(xué)活化研磨劑0.10.010.0250.008黑色金屬、非金屬材料外圓、孔、平面、型面機(jī)械化學(xué)拋光拋

46、光器、增壓活化拋光液0.010.01各種材料外圓、孔、平面、型面化學(xué)機(jī)械拋光拋光器、增壓活化拋光液0.010.01外圓、孔、平面、型面精密和超精密砂帶磨削時(shí)磨削機(jī)理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)目錄一、 砂帶磨削的機(jī)理和特點(diǎn)1二、國(guó)內(nèi)外砂帶磨削技術(shù)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀3三、砂帶磨削趨勢(shì)6引言：隨著汽車(chē)、建材、航空及輕工業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展, 對(duì)金屬材料和非金屬材料特別是難加工材料如不銹鋼、鈦合金、半導(dǎo)體材料、陶瓷材料等的表面加工質(zhì)量、精度、完整性等提出了更高要求, 若采用傳統(tǒng)的車(chē)削、銑削等工藝方法難以滿(mǎn)足這些要求。而砂帶磨削作為一種磨削和拋光的新工藝, 是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的加工方法, 已成為精密、超精密加工的

47、有效方法之一, 在各行各業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越大的作用, 現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)外材料和機(jī)械交叉學(xué)科中引人注目的領(lǐng)域, 具有很大的發(fā)展?jié)摿?。一?砂帶磨削的機(jī)理和特點(diǎn)1.砂帶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 砂帶是特殊形態(tài)的多刀、多刃的切削工具，其切削功能主要是由粘附在基底上的磨粒來(lái)完成。 如上圖所示，砂帶由基材、磨料和粘結(jié)劑三要素組成?；目梢允遣蓟蚣?；粘接劑為膠或人造樹(shù)脂；磨料可為剛玉、碳化硅或者玻璃砂等?；脑谶\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中采用高壓靜電植砂的辦法粘結(jié)上磨粒，因此砂帶上的磨粒幾乎都是垂直于基底，銳端向外，定向排列，分布均勻，多刃也基本上是等高排列的。2.砂帶磨削的切削原理：砂帶磨削是根據(jù)工件的形狀與大小，以相應(yīng)的方式，使高速運(yùn)轉(zhuǎn)

48、的砂帶與工件表面接觸進(jìn)行磨削或拋光的一種新工藝。 砂帶機(jī)一般由電機(jī)、砂帶、接觸輪、張緊輪、張緊彈簧與支架、吸塵器及其它輔助部件等組成：接觸輪通常多采用橡膠輪，具有彈性接觸的性能，并能在磨削的過(guò)程中起一定的支持作用；張緊輪裝置起張緊砂帶、更換砂帶及調(diào)整砂帶跑偏的作用。砂帶磨削時(shí), 磨粒在一定壓力作用下作切削運(yùn)動(dòng), 與工件表面相互作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面磨削和拋光。根據(jù)磨粒與工件表面接觸時(shí)干涉程度的不同, 可以分為3 個(gè)階段, 即滑擦、耕犁和切削?；? 磨粒與工件表面相互接觸干涉少, 工件表面發(fā)生彈塑性變形, 磨粒只摩擦工件表面, 不切除材料; 耕犁: 隨著磨削用量的增加, 磨粒與工件表面干涉增大,

49、 材料表面發(fā)生塑性流動(dòng)產(chǎn)生擠壓式運(yùn)動(dòng),從磨粒的下方和兩側(cè)擠出, 磨粒在工件表面犁出“ 刻線” , 切除少量材料; 切削: 在一定壓力作用和溫度條件下, 磨粒與工件表面間產(chǎn)生足夠的干涉, 開(kāi)始真正地 切削, 材料在磨粒的前方產(chǎn)生斷裂, 形成切屑, 有較大的材料去除率。在磨削加工過(guò)程中, 不同磨粒的作用可能不同, 即一部分磨粒起滑擦作用, 一部分進(jìn)行耕犁, 還有一些進(jìn)行切削, 即使同一顆磨粒的不同部位以及同一部位在不同加工時(shí)間所起的作用也不盡相同。對(duì)于磨削的機(jī)理、切屑的形成、磨削力、磨削溫度、磨削熱等問(wèn)題的解釋涉及到物理學(xué)、數(shù)學(xué)、彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、摩擦學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)，可見(jiàn)砂帶磨削機(jī)理

50、較為復(fù)雜。3. 砂帶磨削的特點(diǎn)( 1) （ 冷態(tài)） 磨削: 由于砂帶有較長(zhǎng)的周長(zhǎng), 散熱快, 使磨粒得到很好的冷卻, 不易產(chǎn)生工件表面燒傷現(xiàn)象, 工件表面通常無(wú)微裂紋出現(xiàn)或金相組織的改變。( 2) （ 彈性） 磨削: 由于砂帶自身有很好的撓性和柔性, 與工件是柔性接觸, 具有很好的磨合和拋光作用。( 3) （ 高效） 磨削: 砂帶磨削生產(chǎn)效率高, 在材料去除率方面,砂帶磨床遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了砂輪磨床, 約為普通砂輪磨削的5 20 倍,銑削的10 倍; 功率利用率達(dá)96%, 國(guó)外生產(chǎn)的強(qiáng)力砂帶磨床,金屬切除率已達(dá)737. 5cm3。( 4) 磨削質(zhì)量好: 經(jīng)砂帶磨削的工件表面的尺寸精度、形狀精度和表面粗

51、糙度與經(jīng)同類(lèi)型砂輪磨削的相當(dāng),而表面層冷硬程度和殘余應(yīng)力等質(zhì)量指標(biāo)則明顯改善。例如用砂帶磨削外圓時(shí),精磨后尺寸精度可達(dá)0.003-0.005mm,表面粗糙度Ra0.2-0.63um;用砂帶磨削與特種加工相結(jié)合的復(fù)合工藝又可進(jìn)一步提高加工精度和表面質(zhì)量。如砂帶磨削與超聲振動(dòng)相結(jié)合拋磨磁盤(pán)涂層表面時(shí),粗糙度可達(dá)0.01um;砂帶磨削其表面冷硬程度與殘余應(yīng)力僅為砂輪磨削有1/10。( 5) 適用范圍廣: 幾乎可加工所有工程材料及各種復(fù)雜形狀的表面,現(xiàn)砂帶磨削已成功地運(yùn)用于難磨削材料的磨削加工,金屬材料如鈦合金、不銹鋼、各種耐熱鋼、淬火鋼、各種難加工鑄鐵和有色金屬;非金屬材料如陶瓷、大理石、玻璃等;特殊材料如單晶硅體、紅寶石、藍(lán)寶石等;復(fù)雜型面如葉片、擺線齒輪等。( 6) 生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好: 砂帶磨床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 制造成本比砂輪磨床的低; 新砂帶調(diào)整容易, 可以一次定位, 多次更換砂帶; 有實(shí)驗(yàn)證明, 砂帶磨削的磨削比( 切除工件材料重量與磨粒消耗重量之比) 可達(dá)300 ： 1 400： 1, 而砂輪磨削僅為30： 1。二