特种加工复习资料讲诉.docx

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特种加工复习资料讲诉

判断题

O等脉冲电源是指每个脉冲在介质击穿后所释放的单个脉冲能量相等。

对于矩形波等脉冲电源，每个脉冲放电持续时间相同。

（√）

O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。

（×）

O目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。

（错）

O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。

（对）

O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。

（对）

O电子束加工是利用电能使电子加速转换成动能撞击工件，又转换成热能来蚀除金属的。

（√）

O电火花加工是非接触性加工（工具和工件不接触），所以加工后的工件表面无残余应力。

（×）

O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。

（√）

O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。

（×）

O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。

（√）

O由于离子的质量远大于电子，故离子束加工的生产率比电子束高，但表面粗糙度稍差。

（×）

O3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。

（错）

O离子束加工必须在真空条件下进行。

（对）

O线切割加工一般采用负极性加工。

（错）

O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。

（错）

O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。

（对）

O在采取适当的工艺保证后，数控线切割也可以加工盲孔；（错）

O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。

（对）

O通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1mm以上的黄铜丝作为电极丝。

（对）

O快走丝线切割加工中，常用的电极丝为钼丝。

（对）

O3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。

（错）

O电火花线切割加工可以用来制造成形电极。

（对）

O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。

（错）

O电子束加工必须在真空条件下进行。

（对）

O电火花加工中的吸附效应都发生在阳极上。

（对）

O线切割加工一般采用正极性加工。

（对）

O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（对）

O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。

（错）

O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。

（对）

O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。

（对）

O电火花加工的粗规准一般选取的是宽脉冲、高峰值电流。

（对）

O线切割机床走丝机构的作用是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张力。

（对）

O电极丝的进给速度若明显落后于工件的蚀除速度，则电极丝与工件之间的距离越来越大，造成开路。

（对）

O实验研究发现，金刚石刀具的磨损和破损主要是由于111晶面的微观解理所造成的。

（√）

O电解加工时由于电流的通过，电极的平衡状态被打破，使得阳极电位向正方向增大（代数值增大）。

（√）

O电解磨削时主要靠砂轮的磨削作用来去除金属，电化学作用是为了加速磨削过程。

（×）

O与电火花加工、电解加工相比，超声波加工的加工精度高，加工表面质量好，但加工金属材料时效率低。

（√）

O从提高生产率和减小工具损耗角度来看，极性效应越显著越好，所以，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。

（√）

O电火花线切割加工中，电源可以选用直流脉冲电源或交流电源。

（×）

O阳极钝化现象的存在，会使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿，所以它是有害的现象，在生产中应尽量避免它。

（×）

O阶梯形变幅杆振幅放大倍数最高，但受负载阻力时振幅衰减严重，且容易产生应力集中（√）

O在超精密磨削时，如工件材料为硬质合金，则需选用超硬磨料砂轮。

（√）

O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。

（√）

O电致伸缩微量进给装置的三大关键技术是电致伸缩传感器、微量进给装置的机械结构及其驱动电源。

（√）

O电解加工时，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。

（×）

二、填空题：

O金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤，将影响加工零件的（表面质量）和（尺寸精度）。

O精密和超精密磨料加工分为（固结磨料）加工和（游离磨料）加工两大类。

O精密与特种加工按加工方法可以分为（切削加工）、（磨料加工）、（特种加工）和（复合加工）四大类。

O第一台实用的电火花加工装置的是1960年，苏联的拉札林科夫妇发明的。

O电火花线切割加工中被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。

电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。

O根据走丝速度，电火花线切割机通常分为两大类：

一类是高速走丝电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机，这类机床的电极作高速往复运动；另一类是低速走丝电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机，用于加工高精度的模具和零件。

O高速走丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。

O线切割加工中常用的电极丝有钼丝、钨丝、铜丝和钨钼合金丝。

其中钨丝、和钼丝应用快速走丝线切缚恍，而铜丝应用慢速走丝线切割。

O线切割加工时，工件的装夹方式有悬臂式支撑装夹，垂直刃口支撑装夹，桥式支撑装夹，和板式支撑装夹。

工件的装夹方式一般采用桥式。

O电火花线切割加工常用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。

O脉冲电源波形及三个重要参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔。

O电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和工作液泵等组成。

工作液起排屑、冷却、绝缘等作用。

O张力调节器的作用就是把伸长的丝收入张力调节器，使运行的电极丝保持在一个恒定的张力。

也称恒张力机构。

O数控电火花线切割机床的编程，主要采用ISO编程、3B编程、自动编程、三种格式编写。

O数控线切割机床U、V移动工作台，是具有_锥度_加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。

O电火花线切割3B编程格式中，B表示分隔符，X表示X轴坐标的绝对值，Y表示Y轴坐标的绝对值，J表示加工线段计数长度，G表示加工线段计数方向，Z表示加工指令。

O线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的长度值之和单位为um。

O线切割3B格式编程中加工直线时有四种加工指令：

L1、L2、L3、L4。

O线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四种加工指令:

SR1、SR2、SR3、SR4

O线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四种加工指令：

NR1、NR2、NR3、NR4。

O线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。

电加工参数包括峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。

机械参数包括走丝速度和进给速度等。

O电火花线切割加工工艺指标加工速度、加工精度、表面粗糙度。

O穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处，穿丝孔常用直径一般为3——10mm。

O电极丝定位调整的常用方法有自动找端面、自动找中心、目测法。

O电极丝垂直度找正的常见方法有用找正块进行火花法找正和用校正器进行校正两种。

O电火花线切割自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的短路信号来进行的。

O数控电火花成形加工机床主要由主机、工作液循环过滤系统和数控电源柜等部分组成。

O数控电火花成形加工机床主轴头作用装夹及调整电极装置

O数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有吸入式、喷入式两种。

O数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是熔融金属飞屑和粉末状电蚀产物。

O电火花成形加工的主要工艺指标有加工速度，加工深度，表面粗糙度和电极损耗等

O电火花成型加工中常用的电极材料有石墨、紫铜、银钨合金、铜钨合金、钢等，一般精密、小电极用紫铜来加工，而大的电极用石墨。

O电火花成型加工中常用的电极结构可分为整体电极、组合电极和镶拼式电极等三种。

O超精密机床导轨部件要求有极高的直线运动精度，不能有爬行。

除要求导轨有很高的制造精度外，还要求导轨的材料具有（很高的稳定性）、（耐磨性）和（抗振性）。

O精密和超精密加工机床主轴轴承的常用形式有（液体静压轴承）和（空气静压轴承）。

O金刚石晶体的激光定向原理是利用金刚石在不同结晶方向上（因晶体结构不同而对激光反射形成不同的衍射图像）进行的。

O电火花加工蚀除金属材料的微观物理过程可分为（介质电离击穿）、（电极材料熔化、气化）、（蚀除物抛出）和（间隙介质消电离）四个阶段。

O目前金刚石刀具主要用于（铝、铜及其合金等软金属）材料的精密与超精密车削加工，而对于（黑色金属、硬脆）材料的精密与超精密加工，则主要应用精密和超精密磨料加工。

O超声波加工主要是利用（磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨）作用来去除材料的，同时产生的液压冲击和空化现象也加速了蚀除效果，故适于加工（硬脆）材料。

O实现超精密加工的关键是（超微量去除技术），对刀具性能的要求是：

（极高的硬度和耐磨性）、（刃口极其锋利）、刀刃无缺陷、与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。

O电火花加工型腔工具电极常用的材料有：

（纯铜）、（石墨）、（铜钨合金）等。

O影响电火花加工精度的主要因素有：

（放电间隙的大小）及其一致性、（工具电极的损耗）及其稳定性和（二次放电现象）。

O电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为：

电火花（穿孔成形加工）、电火花（线切割加工）、电火花（磨削加工）、电火花（展成加工）、电火花表面强化和刻字等类型。

O电火花型腔加工的工艺方法有：

（单电极平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）、简单电极数控创成法等。

O实现超精密加工的技术支撑条件主要包括：

（超精密加工机理与工艺方法）、（超精密加工机床设备）、（超精密加工工具）、（精密测量和误差补偿）、高质量的工件材料、超稳定的加工环境条件等。

O激光加工设备主要包括电源、（激光器）、（光学系统）、（机械系统）、（控制系统）、冷却系统等部分。

O常用的超声变幅杆有（圆锥形）、（指数形）及（阶梯形）三种形式。

O特种加工是直接利用电能、光能、声能、热能、化学能、电化学能及特殊机械能等多种形式的能量实现添加或去除材料的工艺方法来完成对零件的加工成型。

O电火花线切割加工的基本原娌是用移动的细金属导线作电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成形。

O数控电火花线切割机床能加工各种高硬度﹑高强度﹑高韧度和高熔点的导电材料。

O电火花加工原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象，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。

（2分）

O电火花加工系统主要由工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置几部分组成。

O在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：

提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。

（3分）

O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、表面变质层、表面力学性能。

O电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：

测量环节、比较环节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。

（3分）

O电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含伺服进给控制系统和参数控制系统。

O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，其应用范围分为两大类：

穿孔加工、型腔加工。

O快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液，其注入方式为喷入式。

O线切割机床走丝机构的作用：

是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张力。

选择题：

O在电火花加工中存在极性效应，它主要影响：

（d）

⏹a、工件的可加工性；b、生产率；

⏹c、加工表面的变质层结构；d、工具电极的损耗

O用电火花加工冲模时，若火花间隙能保证配合间隙的要求，应选用的工艺方法是：

（a）

⏹直接配合法；b、修配冲头法；c、修配电极法；d、阶梯电极法

O超精密加工机床中主轴部件结构应用最广泛的是：

（d）

⏹a、密排滚柱轴承结构；b、滑动轴承结构；

⏹c、液体静压轴承结构；d、空气静压轴承结构。

O下列四个选项中，哪个是离子束加工所具有的特点（a）

◆加工中无机械应力和损伤；

◆通过离子撞击工件表面将机械能转化成热能，使工件表面熔化而去除工件材料；

◆工件表面层不产生热量，但有氧化现象；

◆需要将工件接正电位（相对于离子源）。

O一般来说，电解加工时工具电极是：

（c）

⏹a、低损耗；b、高损耗；c、基本无损耗；d、负损耗

O超精密加工机床中微量进给装置最常用的形式是（c）

⏹a、机械传动式；b、热变形式；

⏹c、电致伸缩式；d、磁致伸缩式

O金刚石晶体在高磨削率方向上，磨削率最低即最不容易磨的晶面是：

（d）

⏹a、100晶面；b、110晶面；

⏹c、101晶面；d、111晶面

O用电火花加工冲模时，若凸凹模配合间隙小于电火花加工间隙时，应选用的工艺方法是：

（b）

⏹a、直接配合法；b、化学浸蚀电极法；

⏹c、电极镀铜法；d、冲头镀铜法

O超精密加工机床中采用的T形总体布局为：

主轴作Z向运动，进给系统作X向运动，因而主轴的驱动方式是：

（d）

⏹a、电动机通过带传动驱动；b、电动机通过柔性联轴器驱动；

⏹c、采用内装式同轴电动机驱动；d、b和c两种方式都有。

O一般来说，精密电火花加工时电极是：

（a）

⏹a、高相对损耗；b、低相对损耗；

⏹c、零损耗；d、负相对损耗

O下列工件材料选项中，不适于电火花加工的是（c）

⏹a、硬质合金；b、钛合金；

⏹c、光学玻璃；d、淬火钢

O电解加工型孔过程中，（b）

⏹a、要求工具电极作自动伺服进给；b、要求工具电极作均匀等速进给；

⏹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。

O下列选项中不正确的选项是：

（A）

⏹A、电解加工中，加工速度与加工间隙成正比；

⏹B、电解加工中，加工速度与电流效率成正比；

⏹C、电解加工中，加工速度与工件材料的电化学当量成正比；

⏹D、电解加工中，加工速度与电解液的电导率成正比

O在材质硬且脆的非金属材料上加工型孔时，宜采用的加工方法是（c）

⏹a、电火花加工；b、电解加工；

c、超声波加工；d、电子束加工

下列论述选项中正确的是（d）

⏹电火花线切割加工中，只存在电火花放电一种放电状态；

⏹电火花线切割加工中，由于工具电极丝高速运动，故工具电极丝不损耗；

⏹电火花线切割加工中，电源可选用直流脉冲电源或交流电源；

⏹电火花线切割加工中，工作液一般采用水基工作液。

高功率密度的电子束加工适于（a）

⏹a、钢板上打孔；b、工件表面合金化；c、电子束曝光；d、工件高频热处理

用电火花加工冲模时，若凸凹模配合间隙小于电火花加工间隙时，应选用的工艺方法是：

（b）

⏹a、直接配合法；b、化学浸蚀电极法；c、电极镀铜法；d、冲头镀铜法

电解加工型孔过程中，（a）

⏹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；

⏹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。

简述题：

⏹超精密加工的难点是什么？

超精密切削对刀具性能有哪些要求？

为什么单晶金刚石被公认为理想的超精密切削刀具材料？

答：

实现超精密加工的关键是超微量去除技术。

超微量加工时，工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。

超微量切削往往是在晶粒内进行，相当于从材料晶格上逐个地去除原子，切削力一定要超过晶体内部的原子结合力才能产生切削作用，其单位面积上的切应力急剧增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。

超精密切削对刀具性能的要求：

1）极高的硬度和耐磨性；2）刃口能磨得极其锋利；

3）刀刃无缺陷；4）与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。

单晶金刚石被公认为理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因为它有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数小，能磨出极锋利的刀刃等。

⏹简要叙述电火花加工的应用场合

答：

1、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极，去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料；

2、加工时工件与工具不接触，无切削力，因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度及微细精密的零件。

3、可以加工任何形状特殊、结构复杂的工件；

4、脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工、半精加工或精加工。

⏹在电火花加工中，工作液的作用有哪些？

答：

1）形成火花放电通道，并在放电结束后迅速恢复放电间隙的绝缘状态；

2）压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域内，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的精确性；

3）加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电；

4）加速电蚀产物的排除；（1分）

⏹电火花加工中，影响除率的主要因素的影响有？

答：

1）极性效应的影响，

2）电参数对蚀除率的影响，

3）金属材料热靴常数对除率的影响。

⏹RC脉冲电源的主要的优点和缺点？

答：

优点：

1）结构简单，工作可靠，成本低。

2）在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用作电火花光整加工和精微加工。

缺点：

1）电容器放电速度很快，无法获得较大的脉宽，因此无法实现长脉宽，低损耗的加工，很难在型腔加工中获得应用。

2）电能利用效率很低，最大不超过36%，因大部分电能经过电阻R时转化为热能损失掉，这在大功率加工是很不经济的。

3）生产效率低，因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上，脉冲间歇系数太大。

4）工艺参数不稳定，而且放电间隙经过限流电阻，始终和直流电源直接联通，没有开关元件使之隔离开来，所以随时都有放电的可能，并容易转为电弧放电。

⏹线切割加工的主要特点？

答：

1）用成形电极即简单的电极丝就可对工件进行加工，降低成本，缩短时间。

2）电极丝很细，可以加工微细异形物孔，窄缝和形状复杂的工件。

3）采用移动的长电极丝进行加工，单位长度的损耗很少，从而提高了加工精度。

尺寸精度可达0.01~0.02mm，粗糙度可达Ra1.6um。

4）可加工高强度，高脆性，高韧性，高熔点导电材料。

5）实现微机控制，自动化程度高，操作方便。

⏹线切割加工按走丝方式分为？

答：

高速走丝，低速走丝。

⏹高速走丝线切割机床组成部分？

答：

机床本体，脉冲电源，微机控制装置，工作液循环系统等部分组成。

⏹线切割加工电极丝接负极，工件接正极。

⏹什么是电解加工？

可分几类？

答：

电解加工是利用金属在电解液中产生的阳极溶解现象，进而去除多余的材料，将工件成形的一种电化学加工的方法。

电解加工分为：

电镀和涂覆。

⏹电化学加工可分为几类？

答：

阳极电解蚀除和阴极电镀沉积加工。

⏹对电火花加工用脉冲电源的要求有哪些？

答：

1、总的要求：

有较高的加工速度、工具电极损耗低、加工过程稳定性好、工艺范围广，从而，能适应粗加工、半精加工、精加工的要求；能适应不同材料的加工；能采用不同工具电极材料进行加工。

2、具体要求：

1）所产生的脉冲应该是单向的；其目的是最大限度地利用极性效应，以提高生产率和减少工具电极的损耗。

2）脉冲电压波形的前后沿应该较陡；其目的是保证加工工艺过程相对稳定。

3）脉冲电源的主要参数应能在很宽的范围内可以调节；其目的是满足粗加工、半精加工、精加工的不同要求。

4）工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。

⏹激光加工的主要特点?

答：

1）激光加工属高能束流加工，功率密度可高达

—w/

，几乎可以加工任何金属材料和非金属材料。

2）激光加工无明显机械力，不存在工具损耗，加工速度快，热影响区小，易实现加工过程自动化。

3）激光可通过玻璃等透明材料进行加工。

4）激光可以通过聚焦形成微米级的光斑，输出功率的大小又可以调节，因此可进行精密微细加工。

5）可以达到0.01mm的平均加工精度和0.001mm的最高加工精度，表面粗糙度Ra值可达0.4~0.1um.

⏹电火花加工主要优点和局限性.

1.优点:

1）适合于加工任何难切削材料

2）可以加工特殊及复杂形状的表面和零件

局限性:

1）主要用于金属加工.在一定条件下可以加工半导体和非导体材料

2）加工速度较慢3）存在电极损耗

⏹电火花加工与线切割加工的区别与联系.

与电火花加工的共性:

1电压,电流波形与电火花加工基本相似

2加工机理,生产率,表面粗糙度等工艺规律,材料可加工性与电火花加工基本相似

与电火花加工的不同:

1电极采用直径较小的细丝,平均加工电流,脉冲宽度不能太大,属于重精加工,电极接正极

2采用水或水基工作液,有明显的电解电流.但不会起火,易于实现无人运行

3一般没有稳定电弧放电

4电极与工件之间存在"疏松接触"式轻压放电现象

5省掉了成形的工具电极,大大降低了成形电极的设计和制造

6电极丝较细,可以加工微细异型孔,窄缝和复杂形状的工件

7采用移动的长电极丝进行加工,单位长度上电极丝的损耗较低,对精度影响小（尤其慢走丝电极丝一次性使用）

⏹特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？

答：

1）特种加工是用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。

2）特种加工打破传统的硬刀具加工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。

3）特种加工过程中，工具与工件不受切削力的作用。

⏹特种加工的本质特点是什么？

答：

1）特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度；

2）特种加工不依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料

3）特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。

⏹实现超精密加工的条件主要包括哪些？

答：

1）超精密加工机理与工艺方法。

2）超精密加工机床。

3）超精密加工工具。

4）精密监测和误差补偿。

5）高质量的工件材料。

6）稳定的加工环境条件。

⏹什么是电火花加工的极性效应？

在加工中我们应该怎样利用极性效应？

答：

在电火花加工中，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象称之为极性效应，

当放电脉冲宽度较大时（>80us），负极的电蚀速度大于正极的速度，用于负极性加工。

当放电脉冲宽度较小大时（<10us），正极的电蚀速度大于负极的速度，用于正极性加工。

⏹、精密与特种加工按加工方法分为哪四大类？

答：

切削加工、（1分）磨料加工、