超微細切削加工的技術難點及對策

1、超微細切削加工的技術難點及對策發(fā)布日期：200811258:31:00信息來源：中國刀具商務網評論：0條進入商圈1引言微細加工技術是指微小尺寸零件的制造加工技術。隨著航空航天、國防工業(yè)、現(xiàn)代醫(yī)學以及生物工程技術的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的小型化、微型化設備和微小尺寸零件，利用微細加工技術制造的各種微機械如微型電動機、微型傳感器、微型泵等有著日益廣闊的應用前景?，F(xiàn)代制造技術對微細加工的要求也越來越高，已發(fā)展到超微細加工；向現(xiàn)有制造技術的加工極

2、限挑戰(zhàn)，發(fā)展超精密加工、超微細加工和納米加工技術，已成為現(xiàn)代制造技術的一個發(fā)展方向。微細加工技術不僅包含各種傳統(tǒng)的精密機械加工方法，同時還包含如電子束加工、離子束加工、化學加工等特種加工方法。這些特種加工方法目前在微細加工領域都得到了很好的應用，而微細、超微細領域的切削加工卻存在著一些技術難點，限制了它的廣泛應用。因為即使是傳統(tǒng)的機械加工，對微小尺寸與普通尺寸的加工機理和方法也不相同。本文通過研究超微細加工的機理，分析超微細加工中的技術

3、難點及其對加工過程的影響，并提出了解決措施。2超微細切削加工的機理超微細切削加工的機理普通切削和微細切削在加工機理上各不相同。在普通切削時，由于工件尺寸較大，允許的切削深度、進給量均較大；而在微細切削時，由于工件尺寸微小，從強度、剛度上都不允許采用較大的切削深度和進給量，同時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微米到數百微米的晶粒構成。由于微細切削的切削深

4、度非常小，特別是亞微米和納米級的超微細切削，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進行，這時的切削相當于對一個個不連續(xù)體進行切削，所以微細切削是一種斷續(xù)切削。由于材料存在微觀缺陷以及材質分布的不均勻性，使刀具在切削時的切削圖2最小切削厚度對刀刃圓弧半徑的影響如圖2所示，工件上A點處受主切削力Fc及其垂直力Fd的作用，形成合力F(合力F也可分解為A點處的法向力N和摩擦力N)，合力F的方向即為A點處所受的正應力方向。當A點的正

5、應力方向與切削速度方向的夾角w約為45時(對于不同的加工材料，所要求的夾角大小也不同，用金剛石刀具加工鋁合金時，夾角約為38～45)，A點以上被加工材料堆積形成切屑，而A點以下被加工材料經彈性、塑性變形，形成加工表面，此時A點即為最小切削厚度的極限臨界點。極限最小切削厚度hDmin可通過下式求得：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