特种加工技术习题集附答案.docx
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特种加工技术习题集附答案
补充资料《特种加工技术》习题集
0总论
1.特种加工在国外也叫做“非传统加工技术”，其“特”在何处？
2.试述特种加工技术与传统加工技术的并存关系，并说明特种加工技术对现代制造业存在的必然性和影响。
3.人们常言“打破传统，锐意创新”，特种加工技术的产生和发展对于科研和工程技术人员从事发明创新工作有何启迪？
试举例说明生产、生活中还有哪些可以变害为利产生发明和创新的例子？
第1章电火花成形加工（EDMSINKING）
一、简答题
4.试述电火花加工的工作原理及工艺特点。
5.电火花加工机床有哪些附件？
其各自的用途如何？
6.电火花工作液有哪些供液方式？
各自的优缺点如何？
7.常用的电火花工具电极材料有哪些？
8.电火花磨削与传统机械磨削有何差异？
9.试述电火花铣削的工作原理、特点及工艺实施形式。
10.“反拷法”是何含义？
其应用场合如何？
11.“群电极”是什么含义？
如何制备？
应用于何种场合？
12.简述共轭回转电火花加工的工作原理及特点。
13.超大深径比的深小孔加工的难点何在？
对策如何？
2、选择题
1.电火花深小孔加工应当选择以下作为工作液；
A.自来水；B.煤油；C.去离子水（工业纯水）；D.乳化液
2.电火花共轭回转加工的最早发明人是：
A.中国人；B.美国人C.俄国人D.德国人
3.欲将小型交叉孔口毛刺去除彻底干净，最好采用加工方法来完成。
A.锉刀；B.砂带磨削C.砂轮磨削D.电火花工艺
4.欲保证最高的加工精度，电火花加工中工作液供给方式最好采用。
A.静态淹没工件；B.侧面冲液C.工具电极内部抽吸D.工具电极内部射出
5.对于象筛网零件有成千上万个小孔需要加工，为保证生产率，电火花加工宜采用以下
工具电极.
A.单个实心电极逐个加工；B.单个空心电极逐个加工C.实心群电极D.空心管群电极
3、判断题
1.电火花加工中的吸附效应都发生在正极上。
（F）
2.电火花成型加工时，电极在长度方向上损耗后无法得到补偿，需要更换电极。
（F）
3.电火花成型加工中的自动进给调节系统应保证工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度；（T）
4.电火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求电规准的调节范围相对较小。
（F）
5.电火花成型加工电极损耗较难进行补偿。
（T）
6.在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中，D表示电加工机床。
（T）
7.弛张式脉冲电源电能利用率相当高，所以在电火花加工中应用较多。
（F）
8.电火花成型加工属于盲孔加工，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差。
（T）
9.电火花加工的粗规准一般选取的是窄脉冲、高峰值电流。
（F）
10.电火花成型加工电极损耗较难进行补偿。
（T）
11.电火花加工的粗规准一般选取的是宽脉冲、高峰值电流。
（T）
12.电火花加工的效率较低。
（T）
13.煤油作为电火花液，冷却效果最好（F）
14.紫铜又叫纯铜；（T）
15.电火花机床没有主运动，只有进给运动。
（T）
16.“二次放电”不会影响电火花加工的稳定性，降低材料去除率和破坏加工质量。
（F）
17.正极性加工时，工件与脉冲电源的正极相连接。
（T）
4、填空题
1.电火花加工的三个基本条件：
火花液（工作液）、脉冲电源和一定的间隙。
2.电火花加工原理是基于极间放电产生火花带来的高温烧蚀来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。
3.电火花加工系统主要由脉冲电源系统、工作液循环过滤系统、伺服控制系统几部分组成。
4.在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：
脉冲宽度、
脉冲间隔、脉冲频率。
5.电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的表面粗糙度、热影响层厚度、热应力。
6.电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：
比较环节、放大驱动、
执行机构、调节对象、测量环节。
7.电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含工具电极的自动进给调节系统和工作台上工件的数控系统。
8.电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法，其应用范围分为以下大类：
电火花铣削、电火花穿孔成形、电火花磨削、
电火花共轭回转加工、电火花强化、刻字。
9.普通电火花机床主轴不会旋转，若有需要，可以通过购买附加的工具电极旋转头装置安装在原有主轴上来实现，不需要时拆除后不影响机床原有性能。
10.电火花机床使用最为广泛的电源是晶体管脉冲电源。
11.电火花加工深孔时，确保精度更好的最佳的供液方式为管电极内喷工作液。
5、综合题
欲达到下图所示的加工要求，试述需要采用的加工方法和步骤，工件如何安装？
画出简图简要说明。
其中工件毛坯为硬质合金实心棒料。
6、拓展题
结合角位移进给加工弯曲孔的思路，可否采用螺旋弹簧式的管电极对滚珠丝杠及其配对螺母实施合件加工出圆形螺纹槽？
第2章电火花线切割加工（WEDM）
一、简答题
1.简述WEDM的工作原理、特点及应用领域。
2.试述电火花线切割高速走丝和低速走丝的差异。
3.WEDM的切割速度是如何定义的？
4.简述WEDM切割单叶双曲面零件的工艺原理，这类双曲面靠摩擦可以实现从动件圆周回转的同时并能轴向移动，它应用在哪一种传统加工机床上？
2、填空题
1.线切割加工是利用线丝电极和工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。
2.快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液/水基工作液，其注入方式为外部喷射。
3.线切割机床走丝机构的作用：
更新线丝电极从而延长线丝工作寿命，并保持一定的张力。
4.线切割控制系统作用主要是：
1）自动控制电极丝相对于工件的间隙值；2）自动控制伺服的进给速度。
三、判断题
1.目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。
（F）
2.线切割机床通常分为两大类，一类是快走丝，另一类是慢走丝。
（T）
3.线切割加工一般采用负极性加工。
（F）
4.在采取适当的工艺保证后，数控线切割也可以加工盲孔。
（F）
5.当电极丝的进给速度明显超过蚀除速度，则放电间隙会越来越小，以致产生短路。
（T）
6.通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为mm以上的黄铜丝作为电极丝。
（T）
7.快走丝线切割加工中，常用的电极丝为钼丝。
（T）
8.电火花线切割加工可以用来制造成形电极。
（T）
9.快走丝线切割的电极丝材料比慢走丝差，所以加工精度较后者低。
（F）
10.线切割加工一般采用正极性加工。
（T）
11.数控线切割加工是轮廓切割加工，不需设计和制造成形工具电极。
（T）
12.数控线切割加工一般采用水基工作液，可避免发生火灾，安全可靠，可实现昼夜无人值守连续加工。
（T）
13.通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为mm以下的细钼丝作为电极丝。
（F）
14.电火花线切割的委托加工报价常常按照切割面积来衡量。
（T）
15.走丝的目的是为了提高加工效率。
（F）
16.线切割加工厚度较大工件时，供液压力应该相应地加大。
（T）
17.总体上，低速走丝线切割机床的加工精度好于高速走丝机床。
（T）
18.线切割加工速度定义为单位时间内切割的槽的长度。
（F）
19.线切割加工可以十分方便地完成盲孔、盲腔。
（F）
20.线切割加工对工件材料的浪费比较大。
（F）
第3章激光束加工（LBM）
一、简答题
1.激光束加工有哪些工艺类别？
2.常用的工业激光器有哪些种类？
3.激光切割可以切割很厚的材料吗？
为什么？
2、判断题
1.激光加工可以切割很厚的金属材料。
（F）
2.激光可以加工除了透光物的几乎所有材料。
（T）
3.固体激光器的功率普遍大于气体激光器。
（F）
4.准分子激光是冷激光，常常用于美容、医学行业。
（T）
5.激光加工是靠光子高速运动的机械能去除材料。
（F）
6.激光焊接加入保护气体是为了增加物体对激光的吸收。
（F）
7.激光切割无需考虑材料的硬度。
（T）
8.激光可焊接难熔材料，并能对异性材料施焊。
（T）
9.激光加工对环境要求不高，无需在真空环境进行。
（T）
10.由于能量密度大，激光加工的热影响层比较浅。
（T）
3、填空题
1.激光焊接是将激光束照射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属熔化形成熔接。
2.当脉冲能量一定时，脉冲宽度越窄，表示以时间为分母的时间能量密度越大。
3.在激光打孔中，材料上表面与聚焦透镜焦点之间的距离称靶距。
4.激光用于材料表面处理，可分为激光表面淬火的热处理和金属表面合金化处理。
5.激光的基本特性单色性、相干性、好的方向性和高的能量密度。
6.激光焊接又分为激光表层热传导型浅焊和激光深熔焊型焊接。
第4章电子束加工（EBM）
一、简答题
1.简述电子束加工的工作原理及特点。
2.简述电子束曝光的原理、过程及用途。
3.简述电子束焊接的特点。
2、判断题
1.电子束不仅可以加工各种直的型孔，而且也可以加工弯孔和曲面。
（T）
2.电子束加工去除材料是靠高速运动电子的动能直接去除材料。
（F）
3.电子束加工必须在真空条件下进行。
（T）
4.电子束可以通过磁透镜聚焦，并靠偏转线圈实现小角度的偏转，扩大加工区域。
（T）
5.电子束光刻主要用于制作掩膜。
（T）
6.电子束可以当成车刀一样，让工件回转对外圆表面切槽，此时工件回转是进给运动。
（T）
7.电子束钻削细微孔，每秒钟最高可达4000个孔，生产率高；T
8.几乎可以加工任何材料，并不受其性能限制；T
9.电子束焊接的焊缝的深宽比很小。
（F）
10.电子束淬火后，零件几乎不发生变形，可以作为最后一道工序，淬火后可直接装配使用（T）
3、填空题
1.电子束加工时电子的动能绝大部分转变为热能，使材料局部瞬时的快速溶蚀、气化蒸发而去除表层材料，并随真空系统而抽走。
2.电子束加工可以加工出尖角、锐边。
3.电子束加工设备昂贵，并需要抽真空装置。
4.电子束流控制包括束流强度、束流聚焦和束流偏转等三个方面。
5.束流电流（强度）靠电子枪里的阴极栅格完成。
束流聚焦靠磁透镜完成，而束流的偏转靠偏转线圈来实现。
6.由于电子束加热速度和冷却速度都很快，在相变过程中，奥氏体化时间很短，故能获得
超细晶粒组织，这是电子束表面淬火最大特点。
7.电子束功率密度大、加热集中、热效率高、形成相同焊缝接头需要的热输入量小,所以适宜于难熔金属及热敏感性强的金属材料的焊接。
第5章等离子弧加工（PAM）
一、简答题
1.简述等离子弧加工的三种模式及其各自的应用场合。
2.试述等离子喷涂的工作原理及应用场合。
3.等离子弧焊接有何特点？
有哪些类型？
二．选择题
1.目前穿透型等离子弧焊焊接铜可用（C）作为离子气体。
A）氧中加少量氢（B）氩氮混合气体（C）纯氩（D）氮气
2.等离子强切割不锈钢、铝等厚度可达（B）mm以上。
（A）100（B）150（C）300（D）400
3.等离子弧的获得是（A）、热收缩效应和磁收缩效应三种效应共同作用的结果。
（A）机械压缩效应（B）水压缩效应（C）保护气流压缩效应（D）压缩空气的压缩效应
4.等离子弧切割的优点有：
（A）、切割速度快、生产率高、可以切割各种金属材料和非金属材料等。
（A）切割质量高（B）不易产生双弧（C）只能切割薄板（D）看不见弧光
5.切割非金属材料用的等离子弧型式采用（A）。
（A）非转移型弧（B）转移型弧（C）正接型弧（D）反接型弧
6.微束等离子弧焊接用的等离子弧型式采用（D）。
（A）间接型弧（B）非转移型弧（c）转移型弧（D）联合型弧
7.等离子弧切割基本原理是利用等离子弧把被切割的材料局部（D），并同时用高
速气流吹走。
（A）熔化形成熔池（B）氧化和燃烧（C）熔化形成小孔（D）熔化及蒸发
3、填空题
1.由负电荷电子、正电荷离子和中性原子组成的共存体被称为等离子体。
2.等离子电弧经过机械压缩效应、热压缩效应和电磁收缩效应三种压缩效应后，能量高度集中在直径很小的弧柱中，弧柱中的气体被充分电离成等离子体，故称为等离子弧。
3.当喷嘴直径小，气体流量大和增大电流时，等离子焰自喷嘴喷出的速度很高，具有很大的冲击力，这种等离子弧称为“刚性弧”，主要用于切割金属。
反之，若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时，该等离子弧称为“柔性弧”，主要用于焊接。
4.等离子弧切割是当今唯一的能做到切割不锈钢比中碳钢还快的工艺方法。
5.转移型的等离子弧从阴极钨电极引致电导体工件，产生的温度可高达33000°C。
6.等离子弧会产生红外线和紫外线等辐射，操作者需佩带手套、护目镜、耳塞等。
7.非转移型的等离子弧是在切割头内部完成，适合于切割其他方法难以胜任的非导电材料或用于喷涂工艺。
8.切割铁族金属采用二氧化碳作保护气套，切割中碳钢也可以采用空气或氧气作保护气套。
9.水套保护等离子弧切割可以减少槽宽并改进切割质量，但是效率并不提高。
10.等离子弧喷涂的离子运动速度高，获得的涂层与基体材料的附着力强，组织致密。
采用
惰性气体可以隔离氧气获得更高纯度的涂层组织。
11.等离子弧喷涂的涂层金属是凝固沉积的结果，而非单个原子或离子沉积形成涂层。
12.用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子焊接。
焊接时离子气（形成离子弧）和保护气（保护熔池和焊缝不受空气的有害作用）均为氩气。
4、判断题
1.等离子弧焊与钨极氩弧焊（TIG）十分相似，它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。
（T）
2.等离子弧焊接属于低质量的焊接方法具有焊缝的深/宽比小，热影响区宽，工件变形大（F）
3.转移型等离子弧适合于加工非导体材料。
（F）
4.等离子弧切割具有切割速度高，能切割各种金属，能耗比低，切割厚度比较大。
（T）
5.等离子弧不可以与传统的车削、铣削等工艺形成复合加工。
（F）
6.等离子弧焊接设备比较复杂，气体耗量大，只宜于室内焊接。
（T）
第6章热熔钻加工
1、简答题
1.试述热熔钻的工作原理，其显著的特点是什么？
2.传统加工的麻花钻与热熔钻在刀具结构上有哪些差异？
3.热熔丝锥能否在实心材料（无预孔）上直接攻丝？
4.热熔钻工作中是否需要润滑剂？
5.热熔钻/丝锥加工螺纹强度与焊接螺母相比较，哪个更高？
6.热熔钻适合于钻削盲孔吗？
7. 材料硬度会不会增高，提高加工难度？
2、填空题
1.普通钻头常常采用高速钢制作，而热熔钻头的刀具材料是硬质合金。
2.热熔丝锥没有纵向开槽和铲背，即没有前角和后角，结构上比普通丝锥更加简单。
3.热熔钻属于半定尺寸刀具，即加工孔的直径尺寸不变（与工具对应尺寸相同），
而深度尺寸可变（比工件的增加）。
4.热熔钻钻头基本分为长型、长平型、短型和短平型四种类型。
5.热熔钻或丝锥不切削属于刀具，其实质是属于成形模具。
3．判断题
1.与普通钻头一样，热熔钻和丝锥的刀具必须具备前角和后角才能实现加工。
（F）
2.热熔钻必须在专用的钻床上才能实现加工。
（F）
3.热熔钻加工时既不增工件材料也不减少工件材料。
（T）
4.除了加工金属材料外，热熔钻还可以加工木材、石材、塑料等非金属材料。
（F）
5.热熔钻和丝锥加工可以有效地防止薄板焊接螺母烧穿的可能性。
（T）
6.热熔钻的钻头端部是平底结构。
（F）
7.热熔丝锥的端部应该采用锥体结构。
（F）
8.热熔钻加工后的工件不可以直接用手去触碰。
（F）
9.热熔钻和丝锥可以说是“变废为宝”的无屑加工利器。
（T）
10.热熔钻加工后形成的工件壁厚是非常均匀的。
（F）
4、拓展题
1.为了让热熔钻加工后的孔的下部表面平整而不出现锋利的刃口，你有什么措施？
2.在数控机床上，如果让热熔钻轴向进给钻出预孔后，刀具自转的同时再作低速公转（也可以是工件与工作台的二维数控完成），可否实现热熔钻无屑扩孔加工？
第7章电化学加工
一、简答题
1.电化学加工有哪些工艺类型？
2.简述电解加工的原理和特点？
3.常用的电解液有哪些种类？
说明其各自的特点和应用场合。
4.电解加工的工艺实施和应用有哪些？
电解加工去毛刺的优势何在？
5.试述电解在线砂轮修整（ELID）的原理及用途。
6.简述电解磨削的工作原理及工业应用。
可否通过调换直流电源极性来实现金属结合剂砂轮的离线修整？
7.电解/电火花复合加工的原理和特点。
8.阴极沉积有哪些工艺方法？
试描述其各自的用途。
9.涂镀的工艺特点说什么？
主要应用在哪些地方？
2、填空题
1.电解加工中，常用的电解液为氯化钠 、硝酸钠和氯酸钠三种。
2.电解液的参数除成分外，还有浓度、温度、酸度值（pH值）及粘性。
3.电解磨削的原理是阳极溶解的电化学作用和砂轮磨削的机械作用的综合作用。
4.电解加工必须有足够的流速，约在10m/s以上，为的是把氢、氢氧化物等电解产物冲走。
5.电解磨削常用的电解液必须是钝化型电解液。
6.电铸与电解同为电化学加工，不同的是电解加工依靠阳极溶解原理进行加工，而电铸是依靠电化学_阴极沉积原理进行加工。
7.电解加工合金材料表面会呈现不平的台阶。
8.电解加工采用硝酸钠电解液的加工精度高于氯化钠电解液的加工精度。
9.单位面积上通过的电流值称为电流密度。
10.电化学加工机床会被腐蚀，故需要适当的保护措施。
11.电解加工为减少侧面斜度，工具电极应该尽可能侧面绝缘保护，只让其端面参与工作。
12.电解加工设备相对复杂，而电解抛光设备比较简单。
13.电解在线砂轮修整技术利用电化学加工阳极溶解的原理去除砂轮的金属结合剂，从而使得新的磨料露出后，砂轮得到自锐。
14.复合电镀的固体颗粒根据用途不同分为三类：
即耐磨材料、润滑剂颗粒和电接触材料。
3、判断题
1.电化学反应时，金属的电极电位越负，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。
（T）
2.电解加工是利用金属在电解液中阴极溶解作用去除材料的，电镀是利用阳极沉积作用进行镀覆加工的。
（F）
3.氯化钠电解液在使用中，氯化钠成分不会损耗，不必经常添加补充。
（T）
4.法拉第电解定律认为电解加工时电极上溶解或析出物质的量与通过的电量成正比，它也适用于电镀。
（T）
5.电解加工串连在回路中的降压限流电阻使电能变成热能而降低电解加工的电流效率。
（T）
6.用钝化型电解液进行电解加工，可获得较高的加工精度。
（T）
7.电解加工型孔时，一般采用端面进给法，为了避免锥度阴极侧面必须绝缘。
（T）
8.复杂型腔表面电解加工时，电解液流场不易均匀，在流速、流量不足的局部地区容易产生短路，此时应在阴极的对应处加开增液孔或增液缝。
（T）
9.电解加工的效率远高于电火花加工。
（T）
10.电解抛光的间隙必须很小。
（F）
11.一定条件下，电镀工艺也可以用于3D快速成形制造。
（T）
12.刷镀主要用于零件补增材料的修复工作。
（T）
13.电铸工艺的复制精度很高，原模的细纹在复制件上都清晰可见。
（T）
14.原本粗糙的表面经过电镀后就可变得十分光滑，即对镀前表面没有粗糙度的要求。
（F）
15.电化学加工是能与其他工艺形成复合加工技术最多的工艺方法。
（T）
16.采用金属结合剂砂轮进行电解磨削时，砂轮磨钝后可以将直流电的正负极对调，然后通
电和电解液来修整砂轮。
（T）
17.电解加工的参数特点是小电流、低电压。
（F）
18.电解加工有可能产生氢气，需要抽风设备来及时排除，以免引起爆炸。
（T）
19.电解磨削中电化学阳极溶解去除少量金属和机械精密磨削的综合作用来完成。
（F）
20.电铸效率高，适合于大批量生产。
（F）
四、选择题
1.一般来说，电解加工时工具电极（阴极）耗损情况是：
（C）
a、低损耗；b、高损耗；c、基本无损耗；d、中等程度损耗
2.电解加工型孔过程中，（B）
a、要求工具电极作均匀等速进给；b、要求工具电极作自动伺服进给；
c、要求工具电极作均加速进给；d、要求工具电极整体作超声振动
3.用铜电极电解加工钢，在阴极主要生成（A）：
a．H2；b．O2；c．Cl2；d．Na；
而电解液中最后生成物是（D）：
a．FeCl2；b．NaCl；c．Fe（OH）2；d．Fe（OH）3
4.内部的小型交叉孔口交线上的毛刺最好采用（B），才能保证效率高，去除干净彻底。
a、电火花工艺b、电解去毛刺c、钢丝刷d、锉刀
5.关于电解加工电解液的流动方式,论点错误的是（C）
a．正向流动（直流）夹具结构较简单,但加工精度较差
b．反向流动（倒流）夹具结构较复杂,但加工精度较好
c．反向流动（倒流）夹具结构较简单,但加工精度较差
d．侧向流动适用于薄板类零件的加工
6.利用金属离子阴极沉积方法来进行加工的方法是（C）
a．离子束加工 b．电解加工 c．电铸 d．等离子体加工
7.对大型轧辊类零件可方便实现磨损及损伤补救的措施是（B）
a．电铸 b．涂镀 c．电镀 d．化学镀
8.下列电解加工常用电解液配方中，加工精度最好的是（B）
a．10%NaCIb．10%NaNO3 c．20%NaCIO3 d．20%NaCI
9.能提高电解加工精度的措施是（A）
a．减小电解加工间隙 b．降低进给进度 c．增加电解液温度 d．增加电解液浓度
10.可提高电解加工电流密度i的措施是（A）
a．加工电压UR↑ b．加工间隙Δ↑ c．电导率σ↓ d．进给速度v↓
五、拓展题
1.电化学加工在复合技术领域十分活跃，结合图，你能否构思出本书还未涉及（提及）的新的复合加工技术？
2.大家在电视里可能时常会看到小朋友手指头被夹入各种金属孔或套内，报警119后，消防队员拿起各种机械工具来拆除，场景比较恐怖，容易给孩子带来次生的生理和心理伤害。
结合电解加工的特点，可否开发“温柔一刀”的移动式电解拯救机？
第8章化学加工（CHM）
一、简答题
1.化学加工有哪两种主要类型？
并简述其工艺实施原理。
2.试述光化学加工（喷射腐蚀）的特点、工艺步骤及应用场合。
3.简述化学机械抛光的作用原理及其应用。
4.化学镀与电镀有哪些差异？
5.简述爆炸成形的原理和用途。
2、填空题
1.化学加工主要分为两大类即化学铣削和光化学腐蚀。
2.化学铣削时采用的抗腐蚀的涂层叫做掩膜。
3.过切量与腐蚀深度之比值称为腐蚀系数。
4.光化学腐蚀也叫喷淋腐蚀。
5.光化学腐蚀制备掩膜采用光敏树脂等感光材料受到光照射而凝固，不受光的部
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