精密和超精密加工技術(shù)復(fù)習思考題答案

1、精密和超精密加工技術(shù)復(fù)習思考題答案精密和超精密加工技術(shù)復(fù)習思考題答案第一章第一章1.試述精密和超精密加工技術(shù)對發(fā)展國防和尖端技術(shù)的重要意義。答：超精密加工技術(shù)在尖端產(chǎn)品和現(xiàn)代化武器的制造中占有非常重要的地位。國防方面，例如：對于導(dǎo)彈來說，具有決定意義的是導(dǎo)彈的命中精度，而命中精度是由慣性儀表的精度所決定的。制造慣性儀表，需要有超精密加工技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備。尖端技術(shù)方面，大規(guī)模集成電路的發(fā)展，促進了微細工程的發(fā)展，并且密切依賴于微細工程的發(fā)

2、展。因為集成電路的發(fā)展要求電路中各種元件微型化，使有限的微小面積上能容納更多的電子元件，以形成功能復(fù)雜和完備的電路。因此，提高超精密加工水平以減小電路微細圖案的最小線條寬度就成了提高集成電路集成度的技術(shù)關(guān)鍵。2.從機械制造技術(shù)發(fā)展看，過去和現(xiàn)在達到怎樣的精度可被稱為精密和超精密加工。答：通常將加工精度在0.1lμm，加工表面粗糙度在Ra0.020.1μm之間的加工方法稱為精密加工。而將加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra0.0

3、1μm的加工方法稱為超精密加工。3.精密和超精密加工現(xiàn)在包括哪些領(lǐng)域。答：精密和超精密加工目前包含三個領(lǐng)域：1)超精密切削，如超精密金剛石刀具切削，可加工各種鏡面。它成功地解決了高精度陀螺儀，激光反射鏡和某些大型反射鏡的加工。2)精密和超精密磨削研磨。例如解決了大規(guī)模集成電路基片的加工和高精度硬磁盤等的加工。3)精密特種加工。如電子束，離子束加工。使美國超大規(guī)模集成電路線寬達到0.1μm。4.試展望精密和超精密加工技術(shù)的發(fā)展。答：精密和

4、超精密加工的發(fā)展分為兩大方面：一是高密度高能量的粒子束加工的研究和開發(fā)；另一方面是以三維曲面加工為主的高性能的超精密機械加工技術(shù)以及作為配套的三維超精密檢測技術(shù)和加工環(huán)境的控制技術(shù)。5.我國的精密和超精密加工技術(shù)和發(fā)達國家相比情況如何。答：我國當前某些精密產(chǎn)品尚靠進口，有些精密產(chǎn)品靠老工人于藝，因而廢品率極高，例如現(xiàn)在生產(chǎn)的某種高精度慣性儀表，從十幾臺甚至幾十臺中才能挑選出一臺合格品。磁盤生產(chǎn)質(zhì)量尚未完全過關(guān)，激光打印機的多面棱鏡尚不能

5、生產(chǎn)。1996年我國進口精密機床價值達32億多美元(主要是精密機床和數(shù)控機床)。相當于同年我國機床的總產(chǎn)值，某些大型精密機械和儀器國外還對我們禁運。這些都說明我國必須大力發(fā)展精密和高精密加工技術(shù)。面。6.超精密切削時，金剛石刀具切削刃鋒銳度對切削變形和加工表面質(zhì)量的影響如何？答：鋒銳的金剛石刀具可加工出表面粗糙度值較小的加工表面。用鋒銳金剛石車刀切削時，切屑變形系數(shù)明顯低于用較鈍的刀具切削時的切屑變形系數(shù)。7.超精密切削時極限最小切削厚

6、度是多少答：極限最小切削厚度。22yxDmin2xyFFh1(FF)(1)????????????????8.試述超精密切削用金剛石刀具的磨損和破損特點。答：金剛石刀具的磨損，主要是機械磨損，其磨損本質(zhì)是微觀解理的積累。金剛石晶體的破損，主要產(chǎn)生于（111）晶面的解理。9.金剛石刀具晶面選擇對切削變形和加工表面質(zhì)量的影響如何？答：（100）晶面的車刀切削時的切削變形比用（110）晶面的車刀要小。（100）晶面的車刀和（110）晶面的車刀

7、的加工表面粗糙度相差不多。（100）晶面車刀切出的表面層殘余應(yīng)力小于用（110）晶面的車刀所切出的，特別是切向殘余應(yīng)力。10.工件材料的晶體方向?qū)η邢髯冃魏图庸け砻尜|(zhì)量的影響如何？11.脆性材料用超精密切削如何加工出優(yōu)質(zhì)表面？12.超精密切削對刀具有哪些要求？為什么單晶金剛石是被公認為理想的、不能代替的超精密切削的刀具材料？答：為實現(xiàn)超精密切削。刀具應(yīng)具有如下性能。1)極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量。以保證刀具有很長的壽命和很

8、高的尺寸耐用度。2)刃口能磨得極其鋒銳，刃口半徑值極小，能實現(xiàn)超薄切削厚度。3)刀刃無缺陷，切削時刃形將復(fù)印在加工表面上，能得到超光滑的鏡面。4)和工件材料的抗粘結(jié)性好、化學(xué)親和性小、摩擦系數(shù)低，能得到極好的加工表面完整性。天然單晶金剛石有著一系列優(yōu)異的特件。如硬度極高、耐磨性和強度高、導(dǎo)熱性能好、和有色金屬摩擦系數(shù)低，能磨出極鋒銳的刀刃等。因此雖然它的價格昂貴，仍被一致公認為理想的、不能代替的超精密切削刀具材料。13.單晶金剛石有哪幾