精密与特种加工技术.docx

1、精密与特种加工技术精密与特种加工技术一、选择题 1. 数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是( C )。 A. 清洁 B. 干燥 C.通电 5. 用线切割机床不能加工的形状或材料为(A )。 A、盲孔 B、圆孔 C、上下异性件 D、淬火钢 6. 在线切割加工中，加工穿丝孔的目的有( A ) A 、保障零件的完整性 B 、减小零件在切割中的变形 C 、容易找到加工起点 D 、提高加工速度 8. 关于电火花线切割加工，下列说法中正确的是( A ) A 、快走丝线切割由于电极丝反复使用，电极丝损耗大，所以和慢走丝相比加工精度低 B 、快走丝线切割电极丝运行速度快，丝运行不平稳，所以和慢走丝相比加

2、工精度低 C 、快走丝线切割使用的电极丝直径比慢走丝线切割大，所以加工精度比慢走丝低 D 、快走丝线切割使用的电极丝材料比慢走丝线切割差，所以加工精度比慢走丝低 9. 电火花线切割机床使用的脉冲电源输出的是( A ) A 、固定频率的单向直流脉冲 B 、固定频率的交变脉冲电源 C 、频率可变的单向直流脉冲 D 、频率可变的交变脉冲电源 11. 电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间存在的状态有( C ) A 、开路 B 、短路 C 、火花放电 D 、电弧放电 12. 在快走丝线切割加工中，电极丝张紧力的大小应根据( B )的情况来确定 A 、电极丝的直径 B 、加工工件的厚度 C 、电极丝的材

3、料 D 、加工工件的精度要求 15. 利用3B代码编程加工斜线OA，设起点O在切割坐标原点，终点A的坐标为Xe = 17mm ，Ye = 5mm ，其加工程序为( B ) A 、Bl7 B5 B17 Gx L1 B 、B B5000 B Gx L1 C 、Bl7000 B5000 B GY L1 D 、B B50O0 B0050O0 GY L1 E 、B17 B5 BO Gx L1 16. 利用3B 代码编程加工半圆AB ，切割方向从A 到B ，起点坐标A ( 0 ，-5 0 )，终点坐标B ( 0 ，5 0 ) ，其加工程序为( C )。 A 、B5000BBGXSR2 B 、B5BBGYS

4、R2 C 、B5000BBGYSR2 D 、BB5000BGYSR2 18. 线切割加工中，当使用3B 代码进行数控程序编制时，下列关于计数方向的说法正确的有( A ) A 、斜线终点坐标(Xe Ye ) ，当,Ye,Xe,时，计数方向取GY B 、斜线终点坐标(Xe Ye ) ，当,Xe,Ye,时，计数方向取GY C 、圆弧终点坐标(Xe Ye ) ，当,Xe,Ye,时，计数方向取GX D 、圆弧终点坐标(Xe Ye ) ，当,Xe,|Ye|时，取Gy; 当|Ye|Xe|时，取Gx;当|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。V 19. 电火花线切割加工过程中，工作液必须具有的性能是( A )

5、 A 、绝缘性能 B 、洗涤性能 C 、冷却性能 D 、润滑性能 21. 在电火花线切割加工过程中，放电通道中心温度最高可达( D )? 左右。 A 、1000 B 、10000 C 、100000 D 、5000 22. 快走丝线切割最常用的加工波形是( B ) 1 A 、锯齿波 B 、矩形波 C 、分组脉冲波 D 、前阶梯波 23. 数控电火花高速走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为( C )。 A、纯水、钼丝 B、机油、黄铜丝 C、乳化液、钼丝 D、去离子水、黄铜丝 25. 电火花加工表层包括( A ) A 、熔化层 B 、热影响层 C 、基体金属层 D 、气化层 26. 电火花线

6、切割加工中，当工作液的绝缘性能太高时会( D )。 A 、产生电解 B 、放电间隙小 C 、排屑困难 D 、切割速度缓慢 27. 电火花线切割的微观过程可分为四个连续阶段:(a)电极材料的抛出;(b)极间介质的电离、击穿，形成放电通道;(c)极1间介质的消电离;(d)介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀;这四个阶段的排列顺序为( B ) A 、abcd B 、bdac C 、acdb D 、cbad 29. 在电火花线切割加工中，采用正极性接法的目的有( B ) A 、提高加工速度 B 、减少电极丝的损耗 C 、提高加工精度 D 、表面粗糙度变好 30. 电火花线切割加工一般安排在( C )。

7、 A 、淬火之前，磨削之后 B、淬火之后，磨削之前 C 、淬火与磨削之后 D 、淬火与磨削之前 31. 不能使用电火花线切割加工的材料为( D )。 A 、石墨 B 、铝 C 、硬质合金 D 、大理石 32. 在使用线切割加工较厚的工件时，电极丝的进口宽度与出口宽度相比( B )。 A 、相同 B 、进口宽度大 C 、出口宽度大 D 、不一定 33. 通过电火花线切割的微观过程，可以发现在放电间隙中存在的作用力有( D ) A 、电场力 B 、磁力 C 、热力 D 、流体动力 34. 在加工较厚的工件时，要保证加工的稳定，放电间隙要大，所以( A ) A 、脉冲宽度和脉冲间隔都取较大值 B 、

8、脉冲宽度和脉冲间隔都取较小值 C 、脉冲宽度取较大值，脉冲间隔取较小值 D 、脉冲宽度取较小值，脉冲间隔取较大值 35. 目前数控电火花线切割机床一般采用( C )微机数控系统。 A 、单片机 B 、单板机 C 、微型计算机 D 、大型计算机 36. 根据电火花放电的基本要求，电火花加工必须采用( C )电源。 A(直流电源 B交流电源 C. 脉冲电源 38. 慢走丝线切割加工精度高，多采用 ( C )工作液。 A(煤油 B. 专用乳化液 C.去离子水 40、D7132代表电火花成型机床工作台的宽度是 ( B ) 。 A(32mm B. 320mm C. 3200mm D. 32000 mm

9、41、有关单工具电极直接成型法的叙述中，不正确的是 C 。 A(加工精度不高 B. 不需要平动头 C. 需要重复装夹 D. 表面质量很好 42、快走丝线切割加工广泛使用 C 作为电极丝。 A(钨丝 B.紫铜丝 C. 钼丝 D. 黄铜丝 43、若线切割机床的单边放电间隙为0.02 mm，钼丝直径为0.18 mm，则加工圆孔时的补偿量为 B 。 A(0.10mm B. 0.11mm C. 0.20mm D. 0.21 mm 44(在电火花加工中存在吸附效应，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 45( 用电火花加工冲模时，若火花间

10、隙能保证配合间隙的要求，应选用的工艺方法是:( A ) 2 A(直接配合法;B、修配冲头法;C、修配电极法;D、阶梯电极法 47. 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 51. 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 52. 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。 54. 在材质硬且脆的非金属材料

11、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 55. 下列论述选项中正确的是( D ) A、电火花线切割加工中，只存在电火花放电一种放电状态; B、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; C、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; D、电火花线切割加工中，工作液一般采用水基工作液。 56(在加工中工件接电源( ),电极接( ),称为负极性加工。( D ) A.正极 正极 B.正极 负极 C. 负极 负极 D.负极 正极 58(超精密加工机床中主轴部件结构应用最广泛的是:( D ) A、密

12、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。 59(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 60(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 二、判断题 电加工适合于小批量、多品种零件的加工，减少模具制作费用，缩短生产周期。() 1. 2. 在型号为DK7732 的数控电火花线高速走丝切割机床中，数字32是机床基本参数，它代表该线切割机床的工作台宽度为320mm。() 3. 电火花加工前，需对工件预加工，去除大部分加工余量。且

13、无须除锈、消磁处理。() 4. 在电火花线切割加工中工件受到的作用力较大。() 5. 电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间火花放电是比较理想的状态。(?) 6. 线切割加工中短路可能因为进给速度太快、脉冲电源参数选择不当等原因造成。(?) 7. 切割速度即线切割加工的速度。它是在保证切割质量的前提下，电极丝中心线在单位时间内从工件上切过的面积总和， 单位为mm2,min。(?) 8. 线切割加工中的工件表面粗糙度通常用轮廓算术平均值偏差Ra值表示。(?) 9. 适当提高脉冲频率、增大放电峰值电流和增大脉冲宽度可提高切割速度。(?) 10. 线电极的张紧力大，可以减少加工区域可能产生振动的幅值

14、，避免短路，不仅可节省放电的能量损耗，而且有利于切割速度的提高。(?) 11. 线电极的走丝速度越高，线电极冷却越快，电蚀物排出也快，这时可加大切割电流， 以提高切割速度。() 12. 当加工大厚的零件时，应尽可能的选择直径较大的电极丝。(?) 13. 若加工硬质合金，则加工过程比较稳定，切割速度较低， 表面粗糙度好。(?) 14. 若加工铜、铝、淬火钢，则加工过程稳定，切割速度高。(?) 15. 线切割加工过程中表面粗糙度主要取决于脉冲电源的电参数、加工过程的稳定性及工作液的脏污程度，此外，线电极的走丝速度对表面粗糙度的影响也很大。(?) 3 16. 电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉

15、强度高、材质均匀 (?) 17. 慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离子水。(?) 18. 在电火花成形加工过程中对工具电极的要求是:导电性能良好、电腐蚀困难、电极损耗小、具有足够的机械强度、加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等。(?) 19. 电火花成形加工过程中当铜电极对钢，或钢电极对钢，工具电极选“+”极性。(?) 20. 利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料，还可以加工不导电材料。() 21. 如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 钼丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。() 22. 在慢走丝线切割加工中，由于电极丝不存在损耗，所以加工精度高。()

16、 23. 由于电火花线切割加工速度比电火花成形加工要快许多，所以电火花线切割加工零件的周期就比较短。 () 24. 在线切割加工中，当电压表、电流表的表针稳定不动，此时进给速度均匀、平稳，是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。() 25. 线切割机床在加工过程中产生的气体对操作者的健康没有影响。() 26. 直线的3B代码编程，是以直线的起点为原点建立直角坐标系，X和Y为直线终点坐标(Xe，Ye)的绝对值。(?) 27. 直线编程时，计数方向G的确定方法为:以要加工直线的起点为原点建立直角坐标系，取该直线终点坐标(Xe，Ye)绝对值大的坐标轴为计数方向。即XeYe时，则G=Gx，当正好在

17、45?线上，即Xe=Ye时，则在第一、三象限取G=Gy，在第二、四象限取G=Gx。(?) 28. 线切割3B格式编程加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标的原点，X、Y取该圆弧起点的坐标值。坐标值的负号均不写，单位为微米。(?) 29. 对于圆弧，当圆弧终点坐标 |Xe|Ye|时，取Gy; 当|Ye|Xe|时，取Gx;当|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。(?) 30. 晶体管矩形波脉冲电源广泛用于快走丝线切割机床，它一般由脉冲发生器、推动级、功放级及直流电源四个部分组成。(?) 31. 慢走丝线切割机床，除了浇注式供液方式外，有些还采用浸泡式供液方式。(?) 32. 电火花成型加工中如果使用石

18、墨做电极，煤油做工做液介质，采用负极性加工时，可以形成碳黑保护膜。(?) 33. 加工型腔(盲孔)时，可用加大电极垂直进给的方法来补偿工具电极的损耗。(?)34. 线切割加工中，切割方向的确定应遵循工件与夹持部分最后分离的原则。 (?) 35. 脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。() 36. 在模具加工中，数控电火花线切割加工是最后一道工序。(?) 37. 在用0.18mm钼丝切割工件时，可切割出R为0.06的圆弧。() 38. 目前我国主要生产的电火花线切割机床是慢走丝电火花线切割机床。() 39. 电火花线切割不能加工半导体材料。(?) 40. 电火花线切割加工与被加工材料的硬度无关

19、，加工中不存在显著的机械切削力。(?) 41. 快走丝线切割加工速度快，慢走丝线切割加工速度慢。() 42. 线切割加工工件时，电极丝的进口宽度与出口宽度相同。() 43. 电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间直接接触。() 44. 在电火花线切割加工过程中，可以不使用工作液。() 45. 快走丝线切割机床的导轮要求使用硬度高、耐磨性好的材料制造，如高速钢、硬质合金、人造宝石或陶瓷等材料。(?) 46. 由于铝的导电性比铁好，所以在线切割加工中铝比铁好加工。() 47. 快走丝线切割使用的电极丝材料比慢走丝差，所以加工精度比慢走丝低。() 48. 电火花加工前，需对工件预加工，去除大部分加工

20、余量。且无须除锈、消磁处理。() 49. 在一定的范围内，电极丝的直径加大对切割速度是有利的。(?) 50. 电加工中金属材料的熔点、沸点越高，越难加工;材料的导热系数越大，则加工效率越低。(?) 51(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。(?) 52(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)。(?) 53(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。() 4 54(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。(?) 55(从提高生产

21、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。(?) 56(电火花线切割加工中，电源可以选用交流电源。() 57(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。() 58(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。(?) 59(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。() 60(电火花加工是非接触性加工(工具和工件不接触)。(?) 61(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。(?) 62(电解加工是利用金属在电解液中

22、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。() 63(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。(?) 64(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。() 65(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。(?) 66(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。(?) 67(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。(?) 68(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。(?)

23、69(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。() 70(对于矩形波等脉冲电源，每个脉冲放电持续时间不同。() 71(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。() 72(超精密切削加工时切削速度经常根据机床及加工系统的动特性来选择。(?) 73(电化学反应时，金属的电极电位越正，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。() 74(电解加工是利用金属在电解液中阳极溶解作用去除材料的，电镀是利用阴极沉积作用进行镀覆加工的。(?) 75(激光加工与离子束加工相同，都要求有抽真空装置。() 76(对于黑色金属、硬脆材

24、料等的精密与超精密加工，目前主要应用金刚石刀具进行切削加工。() 77(超声波加工时变幅杆之所以能扩大振幅，是由于通过它每一截面的振动能量是不变的(忽略传播损耗)，截面小的地方能量密度大，振幅也就大。(?) 78(在电火花加工中，电源一般选用直流脉冲电源。(?) 79(在金刚石晶面的激光衍射图像中，叶瓣所指的方向是该晶面的好磨方向。(?) 80(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。(?) 简答题 1、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

25、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。 2、在电火花加工中，工作液的作用有哪 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; 5 3、超精密加工的难点是什么, 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

26、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。 4、简述激光加工的基本原理 答:激光加工是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料;激光加工时，把光束聚集在工件的表面上，由于区域小、亮度高，其焦点处的功率密度极高，温度可以达到一万多度;在此高温下，可以在瞬间熔化和蒸发任何坚硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。 5、简述超声波加工的原理 答:超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法; 超声波加工时，在工件和工具之间注入

27、液体(水或煤油等)和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为1630kHz，振幅为0.010.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击工件表面，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎;由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。 6、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行, 答:1、只有在较高的真空条件中，电子和离子才能高速运动。2、由于加工时的金属蒸汽会影响电子和离子发射，产生不稳定现象，所以在加工过程中，需

28、要利用真空吸力，不断地把所产生的金属蒸汽抽出去。 问答题 1、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。 6 超精密切削对刀

29、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。 2、电子束加工、离子束加工和激光加工各自的工作原理和应用范围如何,各有什么优缺点, 答:三者都是用于精密、微细加工，但电子束。离子束加工须在真空中进行，因此加工表面不会被氧化、污染，特别适合于“洁净”加工，电子束加工是基于电能使电子加速转换成动能，在撞击工件时动能换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，主要

30、用于打孔、切割焊接、热处理等。而离子束加工是电能使质量大的正离子加速后答道工件表面，靠机械撞击能量使工件表面的原子层变形，破坏或切除分离，并不发热，主要用于精微表面工程，有离子刻蚀、溅射沉积、离子镀、离子注入等形式，激光加工是靠高能量密度的光能转换成热能是材料熔化、气化而被切除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也适用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。 3、试述快速成形技术(RP)的原理及其特点 答:原理:RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为:产品三维CAD模型?分层离散?按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料?生成实体模型。该技术集计算机技术、激光加工

31、技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。 特点:快速原型技术突破了“毛坯?切削加工?成品”的传统的零件加工模式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点:1、可以制造任意复杂的三维几何实体。2、快速性。3、高度柔性。4、是实现快速制造的核心。 4、试述超声波加工的原理及主要特点 答:超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的

32、振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法; 超声波加工时，在工件和工具之间注入液体(水或煤油等)和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为1630kHz，振幅为0.010.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击工件表面，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎;由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。 特点:1、适合加工各种硬脆材料，尤其是玻璃、陶瓷、宝石、石英、锗、硅、石墨等不导电的非金属材7 料。也可加工淬火钢、硬质合金、不锈钢、钛合金