精密与超精密加工技术详解：精度、应用与刀具选择

《精密与超精密加工技术》是一门关于精密加工与超精密加工的重要课程，旨在考察学生对于这两个领域基础知识的理解和应用。本摘要将针对提供的试题及答案，解析核心知识点。 1. **精度范围与领域**: - 精密加工的精度范围通常在1~0.1微米，表面粗糙度为0.3~0.03微米，主要关注于提高加工精度和表面质量，例如加工小型器件的精密部件。 - 超精密加工则进一步提升至0.1~0.01微米的精度和0.03~0.005微米的表面粗糙度，涵盖的领域包括： - 超精密切削加工：主要针对大型器件的精密镜面、反射镜和透镜等高精度表面处理。 - 精密与超精密磨削：处理硬脆材料如光盘、光学镜头、晶体，对磨削技术和材料选择有极高要求。 - 精密研磨抛光：应用于集成电路和光学元件等高科技产品的制造，追求极致的加工精度。 - 精密特种加工：包括激光、超声波和电子束、离子束等非传统加工方法，用于特殊材料或复杂形状的加工。 2. **超精密切削工具要求**: - 超精密切削刀具需具备极高的硬度、耐磨性和弹性模量，以确保长时间使用和尺寸稳定性。 - 刀具切削刃必须极其锋利，且无缺陷，以实现极薄切削和光滑表面。 - 天然单晶金刚石因其卓越的特性（硬度高、摩擦系数低等）是理想的超精密切削材料，尽管成本高昂。人造单晶金刚石、人造聚晶金刚石和立方氮化硼（CBN）刀具各有适用范围，其中天然单晶金刚石和人造单晶金刚石在超精密切削中更为常见。 3. **超精密磨削的应用与材料**: - 主要针对硬脆材料如玻璃和陶瓷进行加工，这些材料在传统磨削方法下容易破碎。 - 由于超精密磨削涉及极薄切削，要求磨料具有极高的强度和高温硬度，以承受磨削过程中产生的高温和高压条件。普通磨料在此环境下易磨损，因此常选用超硬磨料砂轮以提高磨削效率和表面质量。 总结来说，《精密与超精密加工技术》这门课程涵盖了精密加工和超精密加工的基本概念、技术特点、所需工具材料以及在特定材料上的应用。通过学习，学生不仅能掌握这些先进技术，还能了解其在现代机械制造和高端工程中的重要性。