精密加工.docx

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精密加工

精密加工

名词解释

液体静压轴承在液体静力润滑作用下工作的滑动轴承。

气体静压轴承在气体静力润滑作用下工作的滑动轴承。

浮动抛光是一种平面度极高的非接触超精密抛光方法。

光管效应由于发散的光在孔壁上反射而向下深入孔内，而至使第二次照射后打出来的孔是原来孔德延伸孔径基本保持不变的现象。

金刚石晶体定向就是确定（100），晶面（110）晶面，（111）晶面的位置。

摩擦驱动装置通过摩擦将伺服电动机的回转运动转化为从动杆的直线运动实现无间隙传动的一种装置。

镜面磨削加工粗糙度达到Ra0.02~0.01um表面光洁如镜的磨削方法。

砂轮修整是整形和修锐的总称。

电镀又称槽镀是阴极沉积加工方法之一。

电子束曝光用低功率密度的电子束照射电致抗蚀剂经显影后在抗蚀剂中产生图形的一种微细加工技术。

吸附效应在煤油之类的的碳氢化合物的工作液下，放电工程中间发生热分解产生的碳微粒从而在金属表面形成一层炭黑膜保护正极使负极蚀除速度大于正极他能和金属结合形成金属碳化物的胶团现象。

空化现象是指当工具端面以很大速度离开工作表面时加工表面形成负压和局部真空在工作液内形成许多微空腔，使工作液钻入被加工工件表面的微裂纹处

溅射效应具有一定动能的离子斜射到工件材料表面时可以将表面原子撞击出来。

等脉冲电源指每个脉冲在介质击穿后所释放的单个脉冲能量。

电刷镀又称涂镀和无槽镀，是在表面局部快速化学沉积的新技术。

固结磨料加工将磨料或微粉与结合剂粘在一起形成一定形状具有一定强度再采用烧结的方法形成砂轮，砂条，油石等固结磨具进行加工。

微细加工指微小尺寸零件的加工方法。

修光刃金刚石刀具刀头在主切削和副切削刃之间加的过度刃。

金刚石晶面磨削率指单位载荷和单位线速度下的磨削体积。

极性效应这种单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象。

激光焊接通过激光的脉宽，能量峰值功率，和重复频率等参数，在工件上形成一定深度的熔池而表面吴明显气化。

离子镀膜是注入效应的一种应用，工件不接受来自靶材溅射来的原子同时还将接受离子的轰击。

电解磨削是一种化学机械复合加工方式。

气浮导轨气浮导轨一般为平面导轨运动导轨的底平面和两侧导轨面通有压缩空气是运动部件浮起的一种气体静压导轨。

非接触化学抛光这种以化学腐蚀作用为主，机械作用为辅的加工。

精密研磨精密研磨属于游离磨料切削加工，是在刚性磨具上注入磨料，在一定的压力下与工件间相对运动，借助磨料的微切削作用，去除工件微量材料以达到高的几何精度和优良的表面粗糙度。

超声波加工是利用工具端面做超声频振动通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成型加工方法。

光刻加工使用照相复印的方法将光刻掩模上的图形印制在涂有光致抗蚀剂的薄膜或基材表面然后进行选择性腐蚀，刻蚀出规定的图形。

电解钝化在电解加工过程中由于电极反应，会在阳极金属表面形成一层致密而又非常薄的黏膜现象。

覆盖效应在材料放电腐蚀过程中，一个电极的电蚀产物转移到另一电极在其表面形成一定厚度的覆盖层——降低工具电极损耗

非接触抛光是一种研磨抛光新技术，是指抛光工件与抛光盘互不接触依靠抛光剂冲击工件表面以获得加工表面完美结晶性和精确的形状的抛光方法。

其去除量通常几到几十个原子级。

简答题

1、简述电解加工技术优势和工艺局限性

答优势

（1）能以简单的直线进给运动一次加工出复杂的型孔或型腔设备结构简单

（2）可以加工高硬度、高强度和高韧性等难以切削的金属材料。

（3）加工过程无切削力和切削热，工件不产生内应力和变形适合加工易变形和薄壁类零件。

（4）加工后的零件无毛刺和残余应力表面粗糙度可达到Ra0.2~1.6um

（5）与其他加工方法相比加工效率高。

（6）加工过程中电极基本不损耗。

局限性

（1）加工精度一般不如电火花和超声波。

（2）加工复杂型腔和型面时工具制造费用高一般不适用与单件小批量生产。

（3）设备占地面积大附属设备多投资大。

（4）电解液回收处理有一定难度污染大。

2、简述精密加工机理

答

（1）微刃切削作用

（2）微刃的等高切削作用（3）微刃的滑挤摩擦抛光作用

3、简述超声波加工原理及应用

答超声波加工是磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用与超声波空化作用的综合结果其中磨粒的撞击作用是主要的。

特别适合脆硬性材料的加工，工具一般为韧性材料。

应用

（1）加工型腔型孔、

（2）切割脆半导体材料、（3）复合加工、（4）超声波清洗、（5）超声波焊接。

4、简述精密加工实现的条件

（1）超精密加工机理和工艺方面（2超精密加工工艺装备（3）超精密加工工具（4）超精密加工的工件材料（5）精密测量与误差补偿技术（6）加工的工作环境，条件等。

在加工中必须综合考虑以上各点才能取得令人满意的成果。

5、简述涂镀加工原理与应用

涂镀又称刷镀和无槽镀，是在表面局部快速化学沉积的新技术。

涂镀时工件接电源负极镀笔接电源正极浸满镀液的镀笔在工件上以一定相对速度进行刷镀以获得镀层。

6、电解与电火花加工过程中电极与工件是否可以短路为什么

不能因为在电解加工过程中如果工具电极与工件导通形成短路，则极间就不会发生电子交换阳极就不能蚀除产物，加工停止。

而在电火花加工中若工具电极与工件导通的话就不会有电极极间的介质被击穿形成放电通道，就不能对工件进行加工。

7、简述电铸方法的基本原理

用可导电的原模做阴极，电铸材料做阳极电铸材料的金属盐溶液作为电铸液在直流电源的作用下溶液中金属离子在阳极上获得电子成为原子而沉积镀覆在阴极愿模表面阳极上的金属原子失去电子变成离子进入镀液对金属离子进行补充以保持镀液浓度基本不变阴极原模电铸曾逐渐加厚达到预定厚度时即可取出。

与原模分离后就即刻获得与原模相反的电铸件了

8、为什么超精密机床大部分采用空气静压轴承它有哪些优点？

有很高的回转精度，高速运转时温度基本不变，因此热变形误差很小。

同时由于超精密激光切削力很小空气静压轴承可以满足相关需求因此可以在超精密加工中广泛应用。

9、电化学阳极钝化现象是有点还是缺点？

缺点因为钝化性使金属表面失去原来的活性导致金属溶解变慢。

要克服钝化膜的电阻要额外增加电源电压。

10、为什么要进行金刚石晶体定向?

有几种方法?

金刚石不同的晶面有不同的耐磨性而且在同一晶面的不同方向上耐磨性也有很大的差别为了便于金刚石刀具的设计与制造必须进行定向。

定向方法

（1）人工目测定向

（2）X射线晶体定向（3）激光晶体定向

11、超声波加工系统的组成部分和作用

（1）超声波发生器将50Hz的交流电转变成一定频率超声电信号以提供工具往复运动和加工所需要的能量。

（3）机床床身起支撑作用

（4）磨粒悬浮液加工工件，冷却循环系统用于冷却换能。

12、简述超精密加工技术难点

难点在于微量去除材料

（1）精度难以控制

（2）刚度和热变形的影响大（3）去除材料薄切应力大（4）犹如对不连续体进行切割。

13、为什么单晶金刚石是理想的不可替代的超精密切削刀具材料

硬度高，耐磨性和强度高、导热性能好和有色金属摩擦系数低、能磨出极其锋锐的刀刃。

14、简述实现电火花放电加工的必要条件

（1）电极之间始终保持一定距离

（2）放电点的局部区域要有足够的电流密度以确保被加工的材料能在局部融化。

（3）能及时排除电极间的点蚀产物，以确保电极间介电性能的稳定。

（4）必须是单向脉冲放电。

15、电解加工时一般间隙趋于平衡时才停止进给为什么？

影响平衡间隙的因素有哪些

因为加工间隙趋于平衡时阳极的蚀除速度与阴极进给速度相等加工就会停止。

主要影响因素有

（1）间隙要均匀

（2）间隙大小要适中。

（3）间隙要稳定

16、超精密切削加工对刀具的要求

（1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量。

以保证刀具有很高的耐用度。

（2）刀口可与磨的极其锋锐以实现超薄切削。

（3）刀刃无缺陷切削时刀型将复制在工件表面，从而得到超光滑的镜面。

（4）与工件材料的抗粘接性较好化学亲和力小、摩擦因素低。

保证良好的加工完整性。

17、为何金刚石时超精密切削加工理想的不可替代的刀具材料

因为金刚石有很高的硬度、较高的导热系数、与有色金属间的摩擦系数低、开始氧化的温度较高。

18、精密磨削砂轮为何要修整？

如何修整？

因为砂轮修整是影响精密磨削的关键因素之一。

有单粒金刚石修整法、金刚石粉末烧结修整器修整、金刚石超声波修整