精密與特種加工技術(shù)復(fù)習(xí)題集

1、精密與特種加工復(fù)習(xí)題集第一章 概論1精密與特種加工的特點(diǎn)精密與特種加工是一門多學(xué)科的綜合高級(jí)技術(shù)。精密加工的范疇包括微細(xì)加工、光整加工和精整加工等，與特種加工關(guān)系密切。特種加工是指利用機(jī)、光、電、聲、熱、化學(xué)、磁、原子能等能源來(lái)進(jìn)行加工的非傳統(tǒng)加工方法，它們與傳統(tǒng)切削加工的不同特點(diǎn)主要有：主要不是依靠機(jī)械能，而是主要用其他的能量(如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等)去除工件材料；刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加工、離子束加工等加工過(guò)程中，根本不需要使用任何工具；在加工過(guò)程中，工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力作用，工件不承受機(jī)械力，特別適合于精密

2、加工低剛度零件。練習(xí)：2特種加工對(duì)材料的可加工性及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性有何影響，試舉例說(shuō)明（1） 提高了材料的可加工性例子1：現(xiàn)在已經(jīng)廣泛采用的金剛石、聚晶金剛石、聚晶立方氮化硼等難加工材料制造的刀具、工具、拉絲模等，可以采用電火花、電解、激光等多種方法加工。工件材料的可加工性不再與其硬度、強(qiáng)度、韌性、脆性等有直接的關(guān)系。對(duì)于電火花、線切割等加工技術(shù)而言，淬火鋼比未淬火鋼更容易加工。（2） 對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工藝性衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生重要影響例子1：以往普遍認(rèn)為方孔、小孔、彎孔、窄縫等是工藝性差的典型。對(duì)于電火花穿孔加工、電火花線切割加工來(lái)說(shuō)，加工方孔和加工圓孔的難易程度是一樣的。噴油嘴小孔、噴絲頭小異性孔、渦

3、輪葉片上大量的小冷卻深孔、窄縫、靜壓軸承和靜壓導(dǎo)軌的內(nèi)油囊型腔等，采用電火花加工技術(shù)以后都變難為易了。補(bǔ)充材料3微細(xì)加工與一般加工在精度表示方法、加工機(jī)理特點(diǎn)的有哪些不同（微細(xì)加工技術(shù)及特點(diǎn)）微細(xì)加工技術(shù)是指能夠制造微小尺寸零件的加工技術(shù)的總稱。在微機(jī)械研究領(lǐng)域中，它是微米級(jí)、亞微米級(jí)乃至納米級(jí)微細(xì)加工的通稱。微細(xì)加工與常規(guī)尺寸加工的機(jī)理特點(diǎn)區(qū)別主要體現(xiàn)在：1 )加工精度的表示方法不同。一般尺度加工精度常用相對(duì)精度表示，微細(xì)加工精度用尺寸的絕對(duì)值來(lái)表示，并引入了加工單位的概念。2 )加工機(jī)理存在很大的差異。由于在微細(xì)加工中加工單位的極小化而產(chǎn)生了微動(dòng)力學(xué)，微流體力學(xué)，微熱力學(xué)等方面的微觀機(jī)理，

4、常規(guī)的加工方法及理論已不適用。3 )加工特征明顯不同。一般常規(guī)加工都是以尺寸、形狀、位置精度為特征，而微細(xì)加工多以分離或結(jié)合原子、分子為特征。本章其他知識(shí)點(diǎn)1）精密與特種加工的方法及分類從加工成形的原理和特點(diǎn)分：去除加工、結(jié)合加工、變形加工從加工方法的機(jī)理分：1傳統(tǒng)加工（1切削加工與2磨料加工）、2非傳統(tǒng)加工（3特種加工）、3復(fù)合加工（4復(fù)合加工）。（括號(hào)外的為三個(gè)空的填空、括號(hào)里的為四個(gè)空的填空）2）復(fù)合加工：舉例電解電火花加工、電解電火花磨削3）特種加工能解決的主要加工問(wèn)題：難加工材料的加工問(wèn)題、復(fù)雜零件的加工問(wèn)題、低剛度零件的加工問(wèn)題第二章 金剛石刀具精密切削加工1.比較液體靜壓軸承、空

5、氣靜壓軸承的特點(diǎn)液體靜壓軸承具有回轉(zhuǎn)精度高、剛度較高、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)振動(dòng)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)于超精密機(jī)床。但其油溫隨轉(zhuǎn)速升高而升高，造成熱變形，影響主軸精度，此外在靜壓油回油時(shí)，將空氣帶入油源，形成微小氣泡懸浮在油中，不易排出，因而降低了液體靜壓軸承的剛度和動(dòng)特性?？諝忪o壓軸承具有很高的回轉(zhuǎn)精度，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)溫升甚小，基本達(dá)到恒溫狀態(tài)，因此造成的熱變形誤差很小。但與液體靜壓軸承相比，空氣軸承剛度低，承受載荷小。超精密機(jī)床多采用空氣靜壓軸承。2.什么是金剛石解理現(xiàn)象指晶體受到定向的機(jī)械力作用時(shí)，可以沿平行于某個(gè)平面平整地劈開的現(xiàn)象。補(bǔ)充(填空題)：在絕大多數(shù)情況下，得到的是與（111）網(wǎng)面平行的很平的

6、劈開面。3.為什么單晶金剛石是理想的、不能代替的超精密切削的刀具材料（金剛石晶體的性能）金剛石具有很高的硬度、較高的導(dǎo)熱系數(shù)、與有色金屬間的摩擦因數(shù)低、開始氧化的溫度較高等特性，這些都有利于超精密加工的進(jìn)行。而且單晶金剛石可以研磨達(dá)到極鋒利的刃口，沒(méi)有其他材料可以磨到這么鋒銳并且能長(zhǎng)期切削而磨損很小。因此金剛石是理想的、不能代替的超精密切削的刀具材料。補(bǔ)充（填空）：金剛石是已知材料中硬度最高的。4.精密加工微量進(jìn)給裝置的性能在精密加工中，微位移機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定、可靠和快速微位移，具有以下設(shè)計(jì)要求：1） 精微進(jìn)給和粗進(jìn)給分開，提高了微位移的精度、分辨力和穩(wěn)定性。2） 運(yùn)動(dòng)部分具有低摩擦和高

7、穩(wěn)定度，可實(shí)現(xiàn)很高的重復(fù)精度。3） 末級(jí)傳動(dòng)元件具有很高的剛度，即夾持金剛石刀具處是高剛度的。4） 內(nèi)部連接采用整體結(jié)構(gòu)或剛性連接，連接可靠。5） 工藝性好，容易制造6） 具有好的動(dòng)特性，即具有高的頻響。7） 能實(shí)現(xiàn)微進(jìn)給的自動(dòng)控制。5.微進(jìn)給裝置的類型常見(jiàn)的微進(jìn)給裝置有壓電和電致伸縮進(jìn)給裝置、摩擦驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)械結(jié)構(gòu)彈性變形微量進(jìn)給裝置。6.什么是金剛石的面網(wǎng)密度晶體內(nèi)部分布有原子的面叫做晶面，也稱面網(wǎng)，面網(wǎng)的單位面積上的原子數(shù)稱為面網(wǎng)密度。金剛石的面網(wǎng)密度決定了其硬度和耐磨性。7.什么是金剛石晶體定向，定向方法有哪幾種金剛石晶體的定向就是確定（100）、（110）和（111）晶面的位置。金剛

8、石晶體定向方法有：人工目測(cè)定向；X射線晶體定向；激光晶體定向。補(bǔ)充（選擇）：激光定向法定向精度較高，且對(duì)人體無(wú)害。8.如何評(píng)價(jià)金剛石刀具的質(zhì)量一是能否加工出高質(zhì)量的超光滑表面（Ra0.0050.02m）,二是能否有較長(zhǎng)的切削時(shí)間保持刀刃鋒銳。9.【110】晶面作為金剛石刀具前刀面的原理前面和后面選擇是金剛石刀具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)制造金剛石刀具，一般前面和后面都采用（110）晶面或者和（110）晶面相近的面。這主要是從金剛石的這兩個(gè)晶面易于研磨加工角度考慮的，而未考慮對(duì)金剛石刀具的使用性能和刀具耐用度的影響。選用（111）晶面作為前面或后面者極少，其主要原因在于（111）晶面硬度太高，

9、而微觀破損強(qiáng)度并不高，研磨加工困難，很難研磨加工出精密金剛石刀具所要求的鋒銳的刃口。10.超精密切削時(shí)積屑瘤對(duì)切削力、表面粗糙度的影響1）積屑瘤對(duì)切削力的影響超精密切削時(shí)切削力的變化規(guī)律和普通切削是有區(qū)別的，積屑瘤高時(shí)切削力大，積屑瘤小時(shí)切削力也小，和普通切削的規(guī)律正好相反。2）積屑瘤對(duì)加工表面粗糙度的影響積屑瘤和已加工表面劇烈摩擦，使表面粗糙度加大。積屑瘤高度大，表面粗糙度大；積屑瘤小時(shí)加工表面粗糙度亦小。填空：11.精密絲杠（滾珠絲杠副）怎么解決回程間隙的問(wèn)題精密滾珠絲杠副是精密與超精密機(jī)床常用作進(jìn)給系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件。滾珠在絲杠和螺母的螺紋槽內(nèi)滾動(dòng)，因此摩擦力很小。通過(guò)對(duì)滾珠絲杠副進(jìn)行適當(dāng)?shù)?/p>

10、預(yù)緊，可消除正傳和反轉(zhuǎn)的回程間隙，提高其精度。12.什么是誤差補(bǔ)償誤差補(bǔ)償是提高加工精度的一個(gè)很重要的技術(shù)措施，在機(jī)械加工中，采用修正、抵消和均化等措施減小和消除誤差，都是某一種形式的誤差補(bǔ)償。13.什么是在線檢測(cè)在工件的加工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)工件加工到預(yù)定的加工質(zhì)量要求時(shí)，即可自動(dòng)停止加工，是一種自動(dòng)檢測(cè)方法。14.車削主端面，外圓與中心處表面粗糙度不同，為什么？車削端面，其表面粗糙度較低， 越靠近端面中心，表面粗糙度就越低，特別車削大型端面更為突出。原因是由于工件轉(zhuǎn)速n不變，切削速度V從端面外緣到軸心越來(lái)越低，在切削塑性金屬時(shí)，切削速度V由高到低的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)中速狀態(tài)下產(chǎn)生積屑瘤

11、和中速下產(chǎn)生的鱗刺，從而使表面粗糙度的質(zhì)量下降。15.金剛石刀具刀刃鋒銳程度對(duì)切削變形的影響用金剛石刀具進(jìn)行超精密切削，刀刃鋒銳度對(duì)切削變形有著很大影響，特別是在背吃刀量和進(jìn)給量較小的時(shí)候，刃口半徑不同將明顯影響切削變形。值增大將使切削變形明顯加大，其微小變化將使切削變形產(chǎn)生很大的變化。補(bǔ)充：1） 超精密切削的切削速度影響加工表面粗糙度例題：2） .金剛石材料與鋼鐵材料的親和性很強(qiáng)，因而應(yīng)用范圍受到限制。主要應(yīng)用于銅、鋁及其合金等軟金屬的切削，黑色金屬，硬脆材料的磨削。金剛石刀具磨損由于111平面的微觀解理造成。例題：3） 機(jī)床主軸的三種驅(qū)動(dòng)方式，四個(gè)加工環(huán)境條件（恒溫、恒濕、防震、超靜），總

12、體布局，其中T形布局的驅(qū)動(dòng)方式，技術(shù)支撐條件。例題：4） 金剛石的各向異性：各晶面的耐磨及刃磨方向例題：5）主軸軸承主要形式：液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承例題：6）金剛石晶體的激光定向機(jī)理：不同結(jié)晶方向?qū)す夥瓷湫纬刹煌难苌鋱D像7）超精密加工的實(shí)現(xiàn)條件第三章 精密與超精密磨料加工1.舉例說(shuō)明什么是固結(jié)磨料與游離磨料加工精密和超精密磨料加工可分為固結(jié)磨料和游離磨料兩大類，固結(jié)磨料是將磨料或微粉與結(jié)合劑粘合在一起，形成一定的形狀并具有一定強(qiáng)度，再采用燒結(jié)、粘接、涂敷等方法形成砂輪、砂條、油石、砂帶等磨具。游離磨料在加工時(shí)，磨?；蛭⒎鄄还探Y(jié)在一起，而是成游離狀態(tài)，其傳統(tǒng)加工方法是研磨和拋光。填空：精

13、密和超精密磨料加工可分為固結(jié)磨料和游離磨料兩大類。21.砂輪修整方法及其原理金剛石修整方法：砂輪修整有單粒金剛石修整、金剛石粉末結(jié)型修整器修整和金剛石超聲波修整等。原理：金剛石修整時(shí)砂輪與修整器的相對(duì)位置，與砂輪磨削時(shí)的工件位置相對(duì)應(yīng)，修整器安裝在低于砂輪中心0.5-1.5mm處，并向右上傾斜1015，以減小受力。金剛石超聲波修整時(shí)，在超聲波的作用下，金剛石的微小平面與磨粒接觸，因接觸應(yīng)力小，磨粒不易產(chǎn)生裂紋，從而形成等高性很好的微刃。3.超精密磨削怎么達(dá)到（較高的加工精度）超精密磨削是一種亞微米級(jí)的加工方法，是指加工精度達(dá)到或高于0.1m、表面粗糙度低于Ra0.025m的砂輪磨削方法。超精密

14、磨削是一個(gè)系統(tǒng)工程，其加工精度受到多因素的影響，如超精密磨削機(jī)理、被加工材料、砂輪及其修整、超精密磨床、工件的定位夾緊、檢測(cè)及誤差補(bǔ)償、工作環(huán)境、操作水平等。各因素之間又相互關(guān)聯(lián)。超精密磨削需要一個(gè)高穩(wěn)定性的工藝系統(tǒng)，對(duì)力、熱、振動(dòng)、材料組織、工作環(huán)境的溫度和凈化都有穩(wěn)定性的要求，并有較強(qiáng)的抗擊來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外的各種干擾能力。4什么是鏡面磨削鏡面磨削是屬于精密磨削和超精密磨削范疇的加工，是指加工表面粗糙度達(dá)到Ra0.020.01m、表面光澤如鏡的磨削方法，其加工精度的含義并不明確，更強(qiáng)調(diào)表面粗糙度的要求。5.超精密磨削的機(jī)理超精密磨削機(jī)理可以用一個(gè)以切速v、切入角切入平面狀工件的單顆粒的磨削加工過(guò)

15、程說(shuō)明，其磨削軌跡是從接觸始點(diǎn)開始至接觸終點(diǎn)結(jié)束。該模型說(shuō)明：1）該磨粒可以看做一具有彈性支承的和大負(fù)前角切削刃的彈性體，彈性支承為結(jié)合劑。2）磨粒切削刃的切入深度由零開始逐漸增加，到達(dá)最大值后又逐漸減小，直至為零。3）整個(gè)磨粒與工件的接觸過(guò)程依次為彈性區(qū)、塑性區(qū)、切削區(qū)、塑性區(qū)、最后為彈性區(qū)，與切削形狀的形成一致。4）在超精密磨削中，微切削作用、塑性流動(dòng)、彈性破壞作用和滑擦作用依切削條件的變化而順序出現(xiàn)。當(dāng)?shù)度袖h利，有一定磨削深度時(shí)，微切削作用較強(qiáng)；如果刀刃不夠鋒利，或磨削深度太淺，磨粒切削刃不能切入工件，則產(chǎn)生塑性流動(dòng)、彈性破壞和滑擦。6.超硬磨料的特點(diǎn)，為什么金剛石，立方氮化硼砂輪得到廣

16、泛應(yīng)用超硬磨料，主要是金剛石和立方氮化硼的砂輪，其特點(diǎn)為：1） 磨削能力強(qiáng)，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化。2） 磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì)量好，無(wú)燒傷、裂紋和組織變化。金剛石砂輪磨削硬質(zhì)合金時(shí)，其磨削力只有綠色碳化砂輪的1/41/5.3） 磨削效率高。4） 加工成本低。金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪雖比較昂貴，但由于其壽命長(zhǎng)，加工效率高，所以綜合成本低。7.什么是精密研磨精密研磨屬于游離磨粒切削加工，是在剛性研具上注入磨料，在一定壓力下，通過(guò)研具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，借助磨粒的微切削作用，除去微量的工件材料，以達(dá)到高級(jí)幾何精度和優(yōu)良表面粗糙度的加工方法。8.什么是浮動(dòng)拋光

17、浮動(dòng)拋光是一種平面度極高的非接觸超精密拋光方法。其裝置為高回轉(zhuǎn)精度的拋光機(jī)，并采用高平面度平面并帶有同心圓或螺旋溝槽的錫拋光盤，拋光液覆蓋在整個(gè)拋光盤表面上，拋光盤及工件高速回轉(zhuǎn)時(shí)，在二者之間的拋光液呈動(dòng)壓流體狀態(tài)，并形成一層液膜，從而使工件在浮起狀態(tài)下進(jìn)行拋光。9.什么是精密砂帶磨削，為什么屬于彈性磨削砂帶磨削利用砂帶，按照待加工工件的要求，在一定的機(jī)械裝置上，以相應(yīng)的接觸方式，并在一定的壓力作用下，使高速運(yùn)轉(zhuǎn)著的砂帶與工件表面接觸產(chǎn)生摩擦，將工件加工表面的余量逐漸磨除或拋磨光滑的新工藝，具有較好地磨削、研磨和拋光等多重作用。砂帶磨削是彈性接觸磨削，因?yàn)榻M成砂帶的基材、粘結(jié)劑都具有一定的彈性

18、，更何況大多數(shù)情況下都采用有彈性的橡膠作接觸輪，磨削時(shí)彈性變形區(qū)的面積較大，使磨粒承受的載荷大大減小，載荷值也較均勻，且有減振作用，因此屬于彈性磨削。10.填空：精密磨削主要是靠砂輪具有微刃性和等高性的磨粒實(shí)現(xiàn)的11.填空：超硬磨料的砂輪修整包括整形和修銳補(bǔ)充：1. 超硬磨料砂輪主要是指金剛石砂輪和立方氮化硼砂輪例題：第四章 電火花加工1）電火花放電的條件1）電極之間始終保持確定的距離，電極間的介質(zhì)才能被擊穿，并獲得連續(xù)穩(wěn)定的放電。2）放電點(diǎn)的局部區(qū)域達(dá)到足夠高的電流密度，以確保被加工材料能在局部熔化、氣化。3）必須是脈沖性的放電，以確保放電能量集中在局部的材料上，使其產(chǎn)生熔化/氣化而被蝕除。

19、4）及時(shí)排除電極間的電蝕產(chǎn)物，以確保電極間介電性能的穩(wěn)定。2）電火花加工原理及特點(diǎn)電火花加工原理：工件電極與工具電極均浸泡在工作介質(zhì)中，工具電極在自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動(dòng)下，與工件電極間保持一定的放電間隙。微觀上電極的表面是凹凸不平的，當(dāng)脈沖電壓加到兩極上時(shí)，某一相對(duì)間隙最小處或絕緣強(qiáng)度最低處的工作液將最先被電離為負(fù)電子和正離子而被擊穿，形成放電通道，電流隨即劇增，在該局部產(chǎn)生火花放電，瞬時(shí)高溫使工件和工具表面都蝕除一小部分金屬。單個(gè)脈沖經(jīng)過(guò)上述過(guò)程，完成了一次脈沖放電，而在工件表面留下一個(gè)帶有凸邊的小凹坑。當(dāng)脈沖電源以很高頻率連續(xù)不斷地重復(fù)放電，工具電極不斷地向工件給進(jìn)，就將工具的形狀復(fù)制在工

20、件上，加工出所需要的零件。電火花加工的特點(diǎn)：1）適用的材料范圍廣，可以加工任何硬、軟、韌、脆、高熔點(diǎn)的材料。2）適于加工特殊及復(fù)雜形狀的零件，如低剛度工件及微細(xì)加工、復(fù)雜型腔模具加工。3）脈沖參數(shù)可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，可以在同一臺(tái)機(jī)床上連續(xù)進(jìn)行粗、半精及精加工。4）直接利用電能進(jìn)行加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。例題：DC說(shuō)明：要增加電蝕量，必須增加單脈沖能量、提高脈沖頻率、提高極間能量分配系數(shù)，合理選用電極材料、電參數(shù)和工作液，改善工作液的循環(huán)過(guò)濾方式等。3）什么是極性效應(yīng)在電火花加工過(guò)程中，無(wú)論是正極還是負(fù)極，都會(huì)受到不同程度的電蝕，這種單純由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效

21、應(yīng)。補(bǔ)充：極性加工：加工時(shí)以工件為準(zhǔn)，工件接脈沖電源正極（高電位端），稱為正極性加工；反之，工件接電源負(fù)極（低電位端），則稱為負(fù)極性加工。高生產(chǎn)率、低損耗粗加工時(shí)，常用負(fù)極性長(zhǎng)脈寬加工。例題：CA(負(fù)極性加工可實(shí)現(xiàn)低損耗加工)脈寬小于15um的窄脈寬范圍內(nèi)，正極性加工的工具電極相對(duì)損耗比負(fù)極性加工小。說(shuō)明：要降低工具電極的相對(duì)損耗，首先要根據(jù)電極對(duì)的材料特性確定最佳脈寬，其次有效利用電火花加工過(guò)程中的各種效應(yīng)，如極性效應(yīng)、吸附效應(yīng)、傳熱效應(yīng)等。例題：4）工頻交流電何時(shí)可用于電火花加工要應(yīng)用脈沖電源把220V或380V的50Hz工頻交流電轉(zhuǎn)換成一定形式的單向脈沖電流，才能供給電極放電間隙產(chǎn)生火花

22、所需要的能量來(lái)蝕除金屬，進(jìn)行電火花加工。例題：CD補(bǔ)充：型腔模加工用工具電極常用銅鎢合金（成本高，制造難，僅用于較高要求的型腔加工）、純銅、石墨。P63B說(shuō)明：電火花加工時(shí)，放電間隙很小（0.010.5mm）指狀電極的掃描加工四種方法。A說(shuō)明：P74,補(bǔ)充：沖模的電火花加工工藝方法。保證達(dá)到配合間隙的方法有直接配合法、修配沖頭法、修配電極法等，常用直接配合法。例題：A補(bǔ)充：若凸凹模配合間隙大于電火花加工間隙時(shí)，應(yīng)選用的工藝方法是：電極鍍銅或鋅法。電火花腐蝕的微觀過(guò)程分為四個(gè)階段：1.極間介質(zhì)的擊穿形成放電通道；2.介質(zhì)熱分解，極材料熔化、氣化熱膨脹；3.蝕除產(chǎn)物的拋出；4.間隙介質(zhì)消電離例題：

23、補(bǔ)充：影響加工精度，且與電火花加工工藝有關(guān)的因素：放電間隙的大小及其一致性、工具電極的損耗及其穩(wěn)定性和“二次放電“。P64頁(yè)圖4-7、P65頁(yè)圖4-8例題：C評(píng)定電火花加工表面完整性的主要參數(shù)是：表面粗糙度、表面變質(zhì)層和表面力學(xué)性能。例題：AB說(shuō)明：D第五章 電火花線切割加工1）什么是電火花線切割電火花線切割加工是在電火花加工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的工藝形式，是用線狀電極（鉬絲或銅絲等）靠電火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割加工，故稱為電火花線切割。例題：A第六章 電化學(xué)加工補(bǔ)充：B說(shuō)明：電火花加工放電過(guò)程機(jī)理的概述電火花加工是由許多微觀的單脈沖放電過(guò)程組成的。正常的單脈沖放電過(guò)程包括兩極間介質(zhì)的電離、

24、擊穿，形成放電通道，放電通道內(nèi)的瞬時(shí)高溫使工作液氣化、裂化，金屬材料熔化、氣化，瞬時(shí)高壓使加工屑被拋入工作液中，隨著脈沖放電的結(jié)束，兩極間介質(zhì)進(jìn)行消電離，恢復(fù)絕緣的復(fù)雜過(guò)程。電火花加工時(shí)放電間隙內(nèi)每一脈沖放電的基本狀態(tài)稱之為放電狀態(tài)。放電狀態(tài)有開路、火花放電、過(guò)渡電弧放電、電弧放電、短路五種。各種放電狀態(tài)在實(shí)際加工中是交替、概率性地出現(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電火花加工，必須減少脈沖放電中異常的放電狀態(tài)，使單脈沖放電過(guò)程良性循環(huán)。BB說(shuō)明：與工件相關(guān)的斷絲 （1）加工薄工件時(shí)的斷絲。薄工件一般指其厚度在3mm以下。其斷絲的主要原因是：線架上下導(dǎo)絲輪的開距是固定的，一般約70mm左右。當(dāng)切割薄工件時(shí)，

25、在高速走絲的情況下，電極絲失去了加工厚工件時(shí)產(chǎn)生的冷卻液的阻尼作用，加上火花放電的影響銀絲易抖動(dòng)。（2）加工厚工件時(shí)的斷絲。厚工件一般指大于100mm的工件。切割厚工件時(shí)的斷絲可能發(fā)生在剛進(jìn)給一產(chǎn)生火花時(shí)或工件切割過(guò)程中以及工件切完時(shí)。斷絲的主要原因是： 切割起始的斷絲。從工件外進(jìn)給切割剛產(chǎn)生火花就斷絲。這是因初始切割時(shí)，鉬絲在工件之外，上下導(dǎo)絲輪開距大，由于鉬絲沒(méi)有阻尼而抖動(dòng)，使鉬絲和工件之間的間隙處于不佳狀態(tài)，或過(guò)量的乳化液，造成絕緣電阻降低，滅弧性能不好，使放電間隙中包含了電弧放電而造成銅絲燒傷。在電火花加工中，電弧放電是造成負(fù)極腐蝕損壞的主要因素，再加上間隙不佳，易形成電弧放電。而只要

26、電弧集中于某一段，就會(huì)引起斷絲。并且，短路電流越大，電弧對(duì)鉬絲的燒傷越嚴(yán)重，斷絲的可能性就越大。 切割過(guò)程中的斷絲。當(dāng)鉬絲切人工件后，由于切縫窄，乳化液滲透困難，切縫中的電蝕物（碳黑與金屬何不出來(lái)，使加工條件變壞，往往在切縫中二次。三次地放電加工，致使切縫變寬，和切割薄工件一樣，間隙處于不佳狀態(tài)，使脈沖形成電弧放電。如電弧放電集中于某一段，則很快會(huì)把鉬絲燒斷。 切割快完時(shí)的斷絲。在快切割完而尚差幾毫米，甚至幾十微米時(shí)斷絲。產(chǎn)生這種斷絲的原因除上述原因外，還有工件的自重，工件材料的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致的變形，造成夾絲拉斷。解決的辦法是，可自制簡(jiǎn)易的工裝夾具，材料在加工前作必要的熱處理。 （3）工件中夾有不

27、導(dǎo)電物質(zhì)引起的斷絲。外觀看似正常的材料在正常切割時(shí)，突然發(fā)生“短路”現(xiàn)象，不管怎樣排除都不能奏效。這種情況多為在鍛打或熔煉的材料中夾有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不具有良好的導(dǎo)電性，致使加工中不斷短路，最終勒斷鋼絲。解決的辦法是，可編制一段每進(jìn)00501mm便后退051mm的程序，在加工中反復(fù)使用，并加大冷卻液流量，一般可沖刷掉雜質(zhì)，恢復(fù)正常切割。 （4）線切割加工的工件多數(shù)都是在平磨以后，按正常的工藝，平磨后應(yīng)退磁。若工件未退磁，線切割加工中產(chǎn)生的電腐蝕顆粒易吸附在割縫中，特別是工件較厚時(shí)，不退磁易造成切割進(jìn)給不均勻，表面粗糙度值增大造成短路、斷絲。 （5）線切割加工自動(dòng)對(duì)中心時(shí)斷絲。這是因?yàn)楣に嚳妆谟杏?/p>

28、污、毛刺或某些不導(dǎo)電的物質(zhì)，當(dāng)電極絲移動(dòng)到孔壁時(shí)未火花放電，致使機(jī)床不能自動(dòng)換向，工件將鉬絲頂彎，最后勒斷鋼絲。因此加工前一定要將工藝孔清理干凈。第六章 電化學(xué)加工1）電化學(xué)加工原理及其應(yīng)用形式電化學(xué)加工是利用電極在電解液中發(fā)生的電化學(xué)作用對(duì)金屬材料進(jìn)行成形加工，按加工原理可以分為三大類：1） 利用陽(yáng)極金屬的溶解作用去除材料。主要有電解加工、電解拋光、電解研磨、電解倒棱、電解去毛刺等，用于內(nèi)外表面形狀、尺寸以及去毛刺等加工。2） 利用陰極金屬的沉積作用進(jìn)行鍍覆加工。主要有電鑄、電鍍、電刷鍍，用于表面加工、裝飾、尺寸修復(fù)、磨具制造、精密圖案及印刷電路板復(fù)制等加工。3） 電化學(xué)加工與其他加工方法結(jié)

29、合完成的電化學(xué)復(fù)合加工。主要有電解磨削、電解電火花復(fù)合加工、電化學(xué)陽(yáng)極機(jī)械加工等，用于形狀與尺寸加工、表面光整加工、鏡面加工、高速切割等。補(bǔ)充：電解加工的特點(diǎn)及應(yīng)用(作為選擇或填空題)，如無(wú)毛刺、殘余應(yīng)力，工具電極基本不損耗，適合批量生產(chǎn)，污染大等。例題：說(shuō)明：P1622）分析電化學(xué)陽(yáng)極鈍化是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象是由于電極反應(yīng)，在陽(yáng)極金屬表面上形成的鈍化膜使金屬表面失去了原有的活潑性，導(dǎo)致金屬的溶解過(guò)程減慢。要克服鈍化膜的電阻，就需要額外增加電源電壓，即電阻超電壓。（選擇題）有時(shí)在某種極端的情況下，鈍化膜會(huì)完全阻止金屬陽(yáng)極的溶解?？刹捎眉訜?、加入活性離子氯、通入還原性氣體，采用機(jī)械破壞鈍化

30、膜等方法去除鈍化膜。（填空題）補(bǔ)充：補(bǔ)充（填空）：電解加工的超電壓應(yīng)為濃度超電壓、電阻超電壓、化學(xué)超電壓之和。5）什么是電解鈍化一種陽(yáng)極金屬的電化學(xué)溶解陡然大幅度減緩乃至幾乎不溶的現(xiàn)象。電解鈍化是由于電解液中的電極反應(yīng)，在陽(yáng)極金屬表面形成一層致密而又牢固的薄膜，這層薄膜由氧化物、氫氧化物或鹽組成，稱為鈍化膜，隔開了金屬和電解液的接觸，使金屬表面的反應(yīng)能力大大降低，導(dǎo)致金屬的溶解過(guò)程減慢。在電解加工時(shí)，如電流密度很低，鈍化膜可以完全阻止陽(yáng)極金屬的溶解，隨著電流密度的增加，鈍化膜開始破裂，陽(yáng)極開始溶解。例題：6）鈍化性電解液提高電解加工精度的機(jī)理NaNO3、NaClO3電解液均為鈍化性電解液，具有

31、較好的非線性特性，成型精度高。鈍化性電解液有利于提高加工精度的機(jī)理是：鈍化性電解液會(huì)使陽(yáng)極工件表面形成鈍化膜，當(dāng)極間間隙大到某一臨界值時(shí)，雖有電流通過(guò)，但陽(yáng)極并不溶解，這時(shí)的電流效率為0。只有當(dāng)極間間隙小于臨界值時(shí)，陽(yáng)極上的鈍化膜才被破壞。這種特性可避免在型孔或模腔加工時(shí)工件側(cè)壁產(chǎn)生拋物線形狀，提高電解加工精度。例題：7）提高電解加工精度的幾種方法電解加工精度主要包括復(fù)制精度和重復(fù)精度兩項(xiàng)內(nèi)容。復(fù)制精度的高低主要由加工時(shí)所能達(dá)到的平衡間隙所決定。平衡間隙小，復(fù)制精度就高。合理地選擇加工參數(shù)是保證和提高復(fù)制精度的重要措施。1）在預(yù)定的小間隙內(nèi)加工時(shí)，可采用較低的電流密度和較低的進(jìn)給速度加工，并適

32、當(dāng)提高間隙電壓，用較小的電導(dǎo)率電解液有利于復(fù)制精度的提高；2）電解液濃度低時(shí)比濃度高時(shí)的復(fù)制精度高；3）鈍化性電解液的電流效率隨電流密度的提高而提高，則復(fù)制精度就越高；4）對(duì)于不同的被加工工件材料要選用不同的電解液，或通過(guò)使用添加劑來(lái)改變電解液對(duì)工件材料的適應(yīng)性；5）加工間隙內(nèi)電解液的流速越高，流場(chǎng)的均勻性越好，復(fù)制精度就越高。例題：8）電化學(xué)加工與電火花加工蝕除特性曲線的區(qū)別電火花加工蝕除特性曲線放電間隙S值與蝕除速度vw有密切的關(guān)系。當(dāng)間隙太大時(shí)，極間介質(zhì)不易擊穿，使有效脈沖利用率降低，因而使蝕除速度降低。當(dāng)間隙太小時(shí)，又會(huì)因電蝕產(chǎn)物難于及時(shí)排除，產(chǎn)生二次放電，短路率增加，蝕除速度也將明顯

33、下降。因此必有一最佳放電間隙SB對(duì)于于最大蝕除速度（曲線上的B點(diǎn)）。電化學(xué)加工蝕除特性曲線可由下式得出：9）什么是電解磨削及原理電解磨削是應(yīng)用較為廣泛的一種電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工方式，它比電解加工具有較好的加工精度和表面粗糙度，比機(jī)械磨削具有較高的生產(chǎn)率。電解磨削加工的原理為：導(dǎo)電砂輪與電源負(fù)極相連，被加工工件（如硬質(zhì)合金車刀）與電源正極相連，工具與工件以一定的壓力相接觸，當(dāng)在它們之間施加電解液時(shí)，工件與工具之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在工件表面上形成一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜，稱為陽(yáng)極薄膜，而工具的表面有突出的磨粒。隨著工具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工具把工件表面的陽(yáng)極薄膜刮除，使工件表面露出新的金屬并被繼

34、續(xù)電解。電解作用和機(jī)械刮膜作用交替進(jìn)行，使工件被連續(xù)加工，達(dá)到一定的尺寸精度和表面粗糙度，從而達(dá)到磨削的目的。10）電解磨削技術(shù)優(yōu)勢(shì)P158電解磨削集中了電解加工和機(jī)械磨削加工的優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)中常用來(lái)磨削一些高硬度零件及普通磨削很難加工的零件，如硬質(zhì)合金刀具、軋輥、深小孔、薄筒、細(xì)長(zhǎng)桿類零件等。電解磨削的效率一般高于機(jī)械磨削，磨輪損耗較低，加工表面不產(chǎn)生磨削燒傷、裂紋、殘余應(yīng)力、加工變質(zhì)層和毛刺等。11）電鑄加工的機(jī)理、特點(diǎn)電鑄加工的原理為：用可導(dǎo)電的原模作陰極，電鑄材料作陽(yáng)極，電鑄材料的金屬鹽溶液作電鑄液，在直流電源的作用下，溶液中的金屬原子在陰極上獲得電子成為金屬原子而沉積鍍覆在陰極原模表面

35、，陽(yáng)極上的金屬原子交出電子成為正金屬離子進(jìn)入鍍液，對(duì)金屬離子進(jìn)行補(bǔ)充，以保持其濃度基本不變。陰極原模上電鑄層逐漸加厚，當(dāng)達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)即可取出，設(shè)法與原模分離，即可獲得與原模型面凹凸相反的電鑄件。電鑄加工的特點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)為電鑄件是靠在原模表面沉積金屬離子而成，由于電鑄件與模具表面不存在間隙，所以可準(zhǔn)確復(fù)制原模的表面細(xì)節(jié)，電鑄件與原模的尺寸誤差可控制在0.25mm，而且電鑄件具有良好的表面狀況。另一方面，由于電鑄加工過(guò)程對(duì)原模無(wú)任何損傷，所以永久性原?？芍貜?fù)使用，鑄造的工件具有良好的重復(fù)精度，在各項(xiàng)加工參數(shù)得到良好控制時(shí)，統(tǒng)一原模的鑄件尺寸誤差可在微米數(shù)量級(jí)。電鑄加工也存在一定缺點(diǎn)，比如加工時(shí)間長(zhǎng)

36、，效率低，原模的制造技術(shù)要求高，有時(shí)存在一定程度的脫模困難。12）什么是電刷鍍（涂鍍）涂鍍又稱刷鍍或無(wú)槽鍍，是在金屬工件表面局部快速電化學(xué)沉積金屬的新技術(shù)。在涂鍍時(shí)，工件接電源的負(fù)極，鍍筆接電源的正極，浸滿鍍液的鍍筆在零件表面上以一定的相對(duì)速度進(jìn)行刷抹而使工作獲得鍍層。13.）電解加工與電火花的進(jìn)給系統(tǒng)、工作液、加工效率、加工精度方面的比較進(jìn)給系統(tǒng)的比較：一般電解加工自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)主要是控制均勻等速的進(jìn)給速度，它的大小是事先設(shè)定的，電火花加工自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)保證某一設(shè)定加工間隙的穩(wěn)定，它是按照電極間隙蝕除特征曲線和調(diào)節(jié)特征曲線工作，其進(jìn)給速度不是均勻等速的；工作液的比較：電解液可分為酸性、中性、堿性

37、溶液三大類。酸性電解液有HCl、HNO3、H2SO4等無(wú)機(jī)酸水溶液，堿性電解液有NaOH等，中性鹽電解液應(yīng)用普遍，適應(yīng)范圍廣，常用的有NaCl、NaNO3、NaClO3。電火花加工的常用工作液分油性和水溶性兩大類，其中油性工作液主要有煤油等，水溶性工作液主要有水離子水、蒸餾水等。加工效率的比較：電火花加工可以在一臺(tái)機(jī)床上連續(xù)進(jìn)行粗、半精及精加工，在精加工時(shí)，小電流放電必須減小放電脈波時(shí)間，這樣不僅加大了電極損耗，也大幅度降低了加工速度。而電解加工能以簡(jiǎn)單的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一次加工出復(fù)雜的型面和型腔，與電火花加工相比生產(chǎn)率較高。與電火花加工相比，工具電極基本不損耗，但工具的制造費(fèi)用較高，更適合批量生

38、產(chǎn)。加工精度的比較：電火花加工精加工時(shí)精度一般為0.01mm，表面粗糙度為Ra0.631.25um；微細(xì)加工時(shí)精度可達(dá)0.0020.004mm，表面粗糙度為Ra0.040.16um。電解加工的零件無(wú)毛刺和殘余應(yīng)力，加工表面粗糙度可以達(dá)到Ra0.21.6um，尺寸精度對(duì)于內(nèi)孔可以達(dá)到0.030.05mm、對(duì)于型腔可以達(dá)到0.50.20mm，加工精度一般不如電火花加工高。參考:補(bǔ)充：說(shuō)明：法拉第第一定律說(shuō)明：教材121頁(yè)說(shuō)明：加工間隙的基本要求（P129）與進(jìn)給速度的平穩(wěn)性（P143）說(shuō)明：參考公式6-11說(shuō)明：P156說(shuō)明：電解磨削、電解研磨、電解拋光判斷：選擇題：填空題：第七章 激光加工1）什

39、么是激光加工激光加工根據(jù)激光束與材料相互作用的機(jī)理，大體可分為激光熱加工和光化學(xué)反應(yīng)加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)完成加工過(guò)程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔和微加工等；光化學(xué)反應(yīng)加工是指激光束照射到物體，借助高密度高能光子引發(fā)或控制光化學(xué)反應(yīng)的加工過(guò)程。包括光化學(xué)沉積、立體光刻、激光刻蝕等。激光加工具有一些其它加工方法所不具備的特性。它幾乎可以加工任何材料，與工件無(wú)接觸加工，因此無(wú)機(jī)械變形，無(wú)刀具磨損，無(wú)切削力作用于工件；激光加工熱影響區(qū)小，工件熱變形小后續(xù)加工最??；由于激光束易于導(dǎo)向、聚焦（達(dá)到波長(zhǎng)級(jí)）、實(shí)現(xiàn)方向變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合

40、，對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行選擇性加工、精密加工；生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等行業(yè)。2）什么是激光加工的光管效應(yīng)脈沖激光多次照射加工時(shí)，第一次照射后打出一個(gè)帶錐度的淺孔；第二次照射時(shí)，聚焦光在第一次照射所打的孔內(nèi)發(fā)散，由于光管效應(yīng)，發(fā)散的光（角度很?。┰诳妆谏戏瓷湎蛳律钊肟變?nèi)，因此第二次照射后打出的孔是原來(lái)孔形的延伸，孔徑基本上保持不變。所以多次照射能加工出錐度小的深孔。多次照射的焦點(diǎn)位置宜固定在工件表面而不宜逐漸下移。3）分析金剛石材料上小孔加工的方法激光鉆孔工藝可應(yīng)用于金剛石等材料的鉆孔，拉絲模芯是金剛石拉絲模的核心組成部分，

41、其模芯是金剛石材料，就是采用激光鉆孔的方法實(shí)現(xiàn)小孔加工。目前已有成熟的拉絲模激光打孔機(jī)加工設(shè)備用于金剛石等材料的小孔加工，可以打小至幾微米的微孔。4）什么是激光快速原形制造激光快速成形制造是上世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。它是將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的CAD實(shí)體模型，經(jīng)分層切片軟件處理成一系列薄截面層，并根據(jù)各截面層形狀的二維數(shù)據(jù)，由快速成形機(jī)將材料逐層添加堆積，最終生成三維實(shí)體零件，這種快速成形制造是一種全新的生成方法，其原理突破了傳統(tǒng)的材料變形成形和去除成形的工藝方法，可在沒(méi)有工裝夾具或模具的條件下，迅速制造出任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體零件。補(bǔ)充：說(shuō)明：其他特種加工工藝的設(shè)備組成也是考點(diǎn)。說(shuō)明：說(shuō)明：

42、出填空或選擇題選擇題：說(shuō)明：電子束能聚焦到0.1um，其光刻技術(shù)可達(dá)到亞微米級(jí)寬度（P205）離子刻蝕可以達(dá)到毫微米級(jí)的加工精度，離子鍍膜可以控制在亞微米級(jí)精度。P211激光束的發(fā)散角可小于1毫弧，光斑直徑可小到微米量級(jí),激光切割可達(dá)到精度（0.010.02mm）或教材P185補(bǔ)充：道（0.01mm）級(jí)、微米（0.001mm）級(jí)、亞微米（0.1m）級(jí)、深亞微米（0.01m）級(jí)、納米級(jí)（毫微米級(jí)即0.001m）BP179說(shuō)明：選擇題第八章 超聲波加工1）什么是超聲波超聲波是頻率高于16000赫茲的聲波，具有波長(zhǎng)短、能量大，傳播過(guò)程中反射、折射、共振、損耗等現(xiàn)象顯著的特點(diǎn)，除用于各種硬脆材料的精密

43、和成形加工外，還可用于清洗，探傷和焊接等工作。在農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療等方面的用途十分廣泛。例題：2）超聲波加工概念及其機(jī)理概念：超聲波加工是利用工具端面做超聲頻振動(dòng)，通過(guò)磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。機(jī)理：超聲波發(fā)生器將工頻交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩，換能器將超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動(dòng)，通過(guò)振幅擴(kuò)大棒（變幅桿）使固定在變幅桿端部的工具產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，帶動(dòng)磨料懸浮液高速地不斷沖擊工件表面，使其表面被破碎成細(xì)小微粒并脫落，同時(shí)懸浮液液壓沖擊和空化現(xiàn)象也加速了工件表面被機(jī)械破壞的效果，工具連續(xù)進(jìn)給，加工持續(xù)進(jìn)行，工具的形狀便復(fù)印到工件上，直到達(dá)到要求的尺寸。例題：非金屬材

44、料，如玻璃、陶瓷、人造寶石、半導(dǎo)體等。3）什么是超聲加工的空化現(xiàn)象（空化作用）當(dāng)工具端面以很大的加速度離開工件表面時(shí)，加工間隙內(nèi)形成負(fù)壓和局部真空，在工作液內(nèi)形成很多微空腔，促使工作液鉆入被加工工件表面材料的微裂紋處。當(dāng)工具端面以很大的加速度接近工件表面時(shí)，空腔閉合，引起極強(qiáng)的液壓沖擊波，加速了磨料對(duì)工件表面的破碎作用。4）對(duì)超聲波加工生產(chǎn)率（加工速度）的影響因素有哪些1）工具振動(dòng)的振幅和頻率。加工速度隨工具振動(dòng)振幅增加而線性增加，振動(dòng)頻率提高，在一定范圍內(nèi)可提高加工速度。2）工具對(duì)工件的靜壓力。工具對(duì)工件存在一個(gè)可得到最大加工速度的最佳壓力值3）磨料懸浮液。磨料硬度越高，粒度越粗，加工速度越

45、快4）工件材料。材料越脆，承受沖擊載荷能力越差，在磨料沖擊下越易粉碎去除。補(bǔ)充：P195P193P195P195P195P195錯(cuò)說(shuō)明：P193與P41補(bǔ)充：鏡面加工一般是工件表面粗糙度0.08um的表面時(shí)，稱：鏡面加工。獲得鏡面的機(jī)械加工方法有：去除材料方式、無(wú)切削方式（滾壓加工）。去除材料方式有：磨削、研磨、拋光、電火花。無(wú)切削方式有：滾壓（采用鏡面工具）、擠壓第九章 電子束與離子束加工1）什么是電子槍電子槍是放射并加速電子束的裝置，它包括電子發(fā)射陰極、控制柵級(jí)和加速陽(yáng)極等。陰極經(jīng)電流加熱發(fā)射電子，帶負(fù)電荷的電子高速飛向帶高電位的陽(yáng)極。在飛向陽(yáng)極的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)加速極加速，又通過(guò)電磁透鏡把電

46、子束聚焦成很小的束斑。2）什么是電子束曝光電子束曝光是先利用低功率密度的電子束照射稱為電致抗蝕劑的高分子材料，由入射電子與高分子相碰撞，使分子鏈被切斷或重新聚合而引起分子量的變化，這一步驟也稱為電子束光刻。通常將它作為集成電路、微電子器件以及微型機(jī)械元器件的刻蝕前置工序。3）離子束加工、離子鍍膜加工的含義離子束加工是利用離子束對(duì)材料進(jìn)行成形或表面改性的加工方法。在真空條件下，將由離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速，獲得具有一定速度的離子投射到材料表面，產(chǎn)生濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。離子束比電子束具有更大的撞擊動(dòng)能，是靠微觀的機(jī)械撞擊能量來(lái)加工的。具有一定動(dòng)能的離子斜射到工件材料（靶材）表面時(shí)，可以將表面的

47、原子撞擊出來(lái)，這就是離子的撞擊效應(yīng)和濺射效應(yīng)。如果將工件直接作為離子轟擊的靶材，工件表面就會(huì)受到離子刻蝕。如果將工件放置在靶材附近，靶材原子就會(huì)濺射到工件表面而被濺射沉積吸附，使工件表面鍍上一層靶材原子的薄膜，就是離子鍍膜加工。如果離子能量足夠大并垂直工件表面撞擊時(shí)，離子就會(huì)鉆進(jìn)工件表面，這就是離子的注入效應(yīng)。填空：離子鍍膜加工包括濺射鍍膜和離子鍍兩種方式。4）離子束加工為什么達(dá)到最微細(xì)加工【納米級(jí)（原子級(jí)）精度】離子束可以通過(guò)離子光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦掃描，共聚焦光斑可達(dá)1m以內(nèi)，因而可以精確控制尺寸范圍。離子束轟擊材料是逐層去除原子，所以離子刻蝕可以達(dá)到毫微米（0.001m）級(jí)的加工精度。離子鍍

48、膜可以控制在亞微米級(jí)精度，離子注入的深度和濃度也可極精確地控制。補(bǔ)充：速度、強(qiáng)度第十一章 其他精密與特種加工技術(shù)1.什么是擠壓珩磨擠壓珩磨是一種利用含磨料的半流動(dòng)狀態(tài)的粘性磨料介質(zhì)，在一定壓力下強(qiáng)迫通過(guò)被加工表面，由磨料顆粒的反復(fù)刮削作用去除工件表面微觀不平材料從而達(dá)到拋光或去除毛刺作用的工藝方法。圖為擠壓珩磨的加工原理。工件固定安裝在夾具中，夾具被上、下兩只盛有研磨介質(zhì)的擠壓筒壓緊。加工時(shí)，上、下擠壓筒中的活塞由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)上、下同步移動(dòng)，從而推動(dòng)和擠壓研磨介質(zhì)，使之反復(fù)通過(guò)工件的被加工表面，由磨料顆粒產(chǎn)生磨削作用。考試復(fù)習(xí)題庫(kù)一、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的

49、空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。 1、精密和超精密加工目前包含的三個(gè)領(lǐng)域：（ 超精密切削 ）、（ 精密和超精密磨削研磨 ）和（ 精密特種加工 ）。2、金剛石晶體的激光定向原理是利用金剛石在不同的（結(jié)晶方向 ）上因晶體結(jié)構(gòu)不同而對(duì)激光放射形成不同的（ 衍射圖像 ）進(jìn)行的。3、金剛石刀具在超精密切削時(shí)所產(chǎn)生的積屑瘤，將影響加工零件的（ 表面質(zhì)量 ）和（ 尺寸精度 ）。4、目前金剛石刀具主要用于（ 鋁、銅及其合金等軟金屬 ）材料的精密與超精密加工，而對(duì)于（ 黑色金屬、硬脆 ）材料的精密與超精密加工，則主要應(yīng)用精密和超精密磨料加工。5、金剛石刀具在超精密切削時(shí)所產(chǎn)生的積屑瘤，將影響加工零件的（

50、表面質(zhì)量 ）和（ 尺寸精度 ）。 6、金剛石有（ 人工目測(cè)定向 ）、（ X射線定向 ）和（ 激光定向 ）三種方法。7、由于金剛石的脆性，在保證獲得較小的加工表面粗糙度前提下，為增加切削刃的強(qiáng)度，應(yīng)采用（ 較大 ）的刀具楔角，故刀具的前角和后角都取得（ 較小 ）。8、金剛石刀具適合加工（ 鋁合金 ）、無(wú)氧銅、黃銅、（ 非電解鎳 ）等有色金屬和某些非金屬材料。 9、單晶金剛石有（ 100 ）、（ 110 ）、（ 111 ）三個(gè)主要晶面。 10、研磨金剛石晶體時(shí)，（ 110 ）晶面摩擦因數(shù)最大，（ 100 ）晶面次之，（ 111 ）晶面最小。 11、在高磨削率方向上，（ 110 ）晶面的磨削率最高，

51、最容易磨；（ 100 ）晶面的磨削率次之，（ 111 ）晶面磨削率最低，最不容易磨。 12、單晶金剛石的（ 破損 ）機(jī)理主要產(chǎn)生于（ 111 ）晶面的解理。 13、單晶金剛石的磨損機(jī)理主要屬（ 機(jī)械磨損 ），其磨損的本質(zhì)是（ 微觀解理 ）的積累。 14、超硬磨料在當(dāng)前是指（ 金剛石 ）和（ 立方氮化硼 ）以及它們?yōu)橹饕煞值膹?fù)合材料。 15、用普通磨料砂輪或砂塊與超硬磨料砂輪對(duì)磨進(jìn)行修整的（ 磨削法 ）是目前最為廣泛采用的（ 修整方法 ）。16、精密和超精密磨料加工分為（ 固結(jié)磨料 ）加工和（ 游離磨料 ）加工兩大類。17、精密和超精密加工機(jī)床主軸軸承的常用形式有（ 液體靜壓軸承 ）和（ 空氣

52、靜壓軸承 ）。 18、超精密切削實(shí)際能達(dá)到的最小切削厚度與金剛石刀具的（ 鋒銳度 ）、使用的超精密機(jī)床的（ 性能狀態(tài) ）、切削時(shí)的（ 環(huán)境條件 ）等都直接有關(guān)。 19、床身和導(dǎo)軌的材料主要有（ 優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵 ）、（ 花崗巖 ）、（ 人造花崗巖 ）三種。 20、超精密切削時(shí)積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響：積屑瘤高時(shí)（ 切削力大 ），積屑瘤小時(shí)（ 切削力小 ）。 21、超精密切削時(shí)積屑瘤對(duì)加工表面粗糙度的影響：積屑瘤高度大時(shí)（ 表面粗糙度大 ）；積屑瘤小時(shí)（ 表面粗糙度小 ）。 22、砂帶磨削的方式從總體上可以分為（ 閉式 ）和（ 開式 ）兩大類。 23、微小尺寸加工和一般尺寸加工的不同點(diǎn)是（ 精度的表示

53、方法 ）、（ 微觀機(jī)理 ）、（ 加工特征 ）。 24、三束加工是指（ 電子束 ）、（ 離子束 ）和（ 激光束 ）。25、電子束加工是在（ 真空 ）條件下，利用聚焦后能量密度極高、（ 速度極高的電子 ）對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。 26、恒溫條件主要以兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行衡量，（ 恒溫基數(shù) ）和（ 恒溫精度 ）。 27、立體氮化硼砂輪磨削時(shí)采用（ 油性液 ）為磨削液，一般不用（ 水溶性液 ）。 28、光刻加工技術(shù)主要是針對(duì)集成電路制作中得到（ 高精度 ）微細(xì)線條所構(gòu)成的（ 高密度 ）微細(xì)復(fù)雜圖形。二、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)最符合題目要求， 請(qǐng)將其

54、代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。 1、金剛石晶體的各向異性表現(xiàn)為（ d ） a、各個(gè)晶面的硬度不同，110晶面的硬度最高； b、各個(gè)晶面的耐磨性不同，110晶面的磨削率最低，最不易磨損； c、各個(gè)晶面的面網(wǎng)密度不同，110晶面的面網(wǎng)密度最?。?d、各個(gè)晶面的耐磨性不同，同一晶面不同方向上的耐磨性也不同。 2、金剛石晶體在高磨削率方向上，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 3、下列四個(gè)選項(xiàng)中，屬于超硬磨料的選項(xiàng)是（ c ） a、白剛玉； b、棕剛玉； c、立方氮化硼； d、碳化硼4、晶體的解理現(xiàn)象是指晶體受到定向的機(jī)械力作用時(shí)，可以沿平行于某個(gè)平面平整地（ d ）的現(xiàn)象。 a、切開； b、分開； c、磨開； d、劈開 5、精密和超精密磨料加工可分為固結(jié)磨料和（ d ）磨料兩大類加工方式。 a、砂帶； b、砂布； c、涂覆； d、游離 6、精密磨削是指加工精度為（ b ）m、 表面粗糙度Ra