特種加工復(fù)習(xí)題

1、填空題1. 特種加工技術(shù)引起了機(jī)械制造工藝技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的許多變革，例如對：材料的可加工性、 工藝路線的安排、新產(chǎn)品的試制過程、產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)的工藝性 好壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)等產(chǎn)生了一系列的影響。2. 電子束加工依靠 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能來加工的，而離子束加工則是依靠微觀的機(jī)械撞擊能量。3. 超聲加工適合于加工不導(dǎo)電的 非金屬脆硬材料,還可以用于清洗、焊接和探傷 等。4. 快速成形技術(shù)的 4種代表性工藝是：光敏樹脂掖相固化成形、 選擇性粉末燒結(jié)成形、 薄片分層疊加成形、熔絲堆積成形。5. 依靠熱能去除材料的加工方法有：電火花加工、線切割加工、激光加工、電子束加工、等離子弧加工 。6. 電解加工是利

2、用電化學(xué) 陽極溶解來進(jìn)行加工,電鍍是利用電化學(xué) 陰極沉積進(jìn)行加工.7. 電火花加工是前蘇聯(lián)拉扎林柯夫婦研究開關(guān)觸點(diǎn)遭受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因開創(chuàng)和發(fā)明的.&超精密加工機(jī)床的關(guān)鍵部件主要有：精密主軸部件、導(dǎo)軌部件和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。9. 電火花加工粗加工時(shí)工件常接（負(fù)）極，精加工時(shí)工件常接（ 正）極；線切割加工時(shí)工 件接（正）極；電解加工時(shí)工件接（正）極；電解磨削時(shí)工件接（正）極；電鍍時(shí)工件接（負(fù)） 極。10. 電子束加工是在 真空條件下，利用 聚焦后能量密度極高、速度極高的電子束對工件進(jìn)行加工的方法。11電火花型腔加工時(shí)使用最廣泛的工具電極材料是：（純銅）和（石墨）。12影響電火花

3、加工精度的主要因素有：放電間隙的大小 及其一致性、 工具電極的損耗 及其穩(wěn)定性和二次放電現(xiàn)象。13.電火花加工蝕除金屬材料的微觀物理過程可分為介質(zhì)電離擊穿、介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化、蝕除物拋出 和間隙介質(zhì)消電離 四個(gè)階段。判斷題1. 電火花加工是非接觸性加工（工具和工件不接觸），所以加工后的工件表面無殘余應(yīng)力。（X）2電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，金屬的電極電位越正，越易失去電子變成正離子溶解到溶液中去。（X）3電解加工是利用金屬在電解液中陽極溶解作用去除材料的，電鍍是利用陰極沉積作用進(jìn) 行鍍覆加工的。（V）4. 激光加工與離子束加工相同，都要求有抽真空裝置。（X）5對于黑色金屬、硬脆材料等的精密與超精

4、密加工，目前主要應(yīng)用金剛石刀具進(jìn)行切削加 工。（X）6. 超聲波加工時(shí)變幅桿之所以能擴(kuò)大振幅，是由于通過它每一截面的振動(dòng)能量是不變的（忽略傳播損耗），截面小的地方能量密度大，振幅也就大。（V）7. 在電火花加工中，電源一般選用直流脈沖電源或交流電源。（X）&等脈沖電源是指每個(gè)脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個(gè)脈沖能量相等。對于矩形波等脈沖 電源，每個(gè)脈沖放電持續(xù)時(shí)間相同。（V）選擇題1. 用電火花加工沖模時(shí)， 若凸凹模配合間隙小于電火花加工間隙時(shí)，應(yīng)選用的工藝方法是：（b ）a、直接配合法；b、化學(xué)浸蝕電極法；c、電極鍍銅法；d、沖頭鍍銅法2. 一般來說，精密電火花加工時(shí)電極是：（a ）a、

5、高相對損耗；b、低相對損耗；c、零損耗；d、負(fù)相對損耗3. 下列工件材料選項(xiàng)中，不適于電火花加工的是（ c ）a、硬質(zhì)合金；b、鈦合金；c、光學(xué)玻璃；d、淬火鋼4. 電解加工型孔過程中，（b ）a 、要求工具電極作自動(dòng)伺服進(jìn)給；b、要求工具電極作均勻等速進(jìn)給；c、要求工具電極作均加速進(jìn)給；d、要求工具電極整體作超聲振動(dòng)。5. 下列選項(xiàng)中不正確的選項(xiàng)是：（a）a、電解加工中，加工速度與加工間隙成正比；b、電解加工中，加工速度與電流效率成正比；c、電解加工中，加工速度與工件材料的電化學(xué)當(dāng)量成正比；d、電解加工中，加工速度與電解液的電導(dǎo)率成正比6. 在材質(zhì)硬且脆的非金屬材料上加工型孔時(shí)，宜采用的加工

6、方法是（c）a、電火花加工；b、電解加工；c、超聲波加工；d、電子束加工7. 下列論述選項(xiàng)中正確的是（d ）a、電火花線切割加工中，只存在電火花放電一種放電狀態(tài)；b、電火花線切割加工中，由于工具電極絲高速運(yùn)動(dòng)，故工具電極絲不損耗；c、電火花線切割加工中，電源可選用直流脈沖電源或交流電源；d、電火花線切割加工中，工作液一般采用水基工作液。簡答題1. 極間介質(zhì)消電離：電火花加工中當(dāng)脈沖電壓結(jié)束時(shí)，放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒 子，恢復(fù)本次放電通道處間隙介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，以免總是在同一處重復(fù)放電。2. 混氣電解加工：在氣液混合器中將一定壓力的氣體與電解液混合成含無數(shù)小氣泡的混合液 再進(jìn)入加工間隙進(jìn)

7、行加工的方法，可改善電解液性能，提高復(fù)制精度。3. 超聲波加工:利用工具端面作超聲頻振動(dòng)， 通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形方法。4. 電火花加工主要優(yōu)點(diǎn)和局限性 ？優(yōu)點(diǎn)：1）適合于加工任何難切削材料 2）可以加工特殊及復(fù)雜形狀的表面和零件局限性:1）主要用于金屬加工，在一定條件下可以加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料2）加工速度較慢3）存在電極損耗5. 電火花加工與線切割加工的區(qū)別與聯(lián)系？線切割加工與電火花加工的共性 ： 電壓，電流波形與電火花加工基本相似 加工機(jī)理，生產(chǎn)率，表面粗糙度等工藝規(guī)律，材料可加工性與電火花加工基本相似線切割加工與電火花加工的不同 ： 電極采用直徑較小的細(xì)絲，平均加工電流，

8、脈沖寬度不能太大，屬于重精加工，電極接正極 采用水或水基工作液，有明顯的電解電流.但不會起火，易于實(shí)現(xiàn)無人運(yùn)行 一般沒有穩(wěn)定電弧放電 電極與工件之間存在”疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象 省掉了成形的工具電極，大大降低了成形電極的設(shè)計(jì)和制造 電極絲較細(xì)，可以加工微細(xì)異型孔，窄縫和復(fù)雜形狀的工件 采用移動(dòng)的長電極絲驚醒加工 ，單位長度上電極絲的損耗較低 ，對精度影響?。ㄓ绕渎呓z 電極絲一次性使用）6. 電解加工中電解液的作用 ？在電解加工過程中，電解液的主要作用是：作為導(dǎo)電介質(zhì)傳進(jìn)電流；在電場作用下進(jìn)行電 化學(xué)反應(yīng)，使陽極溶解能順利而有控制地進(jìn)行；及時(shí)地把加工間隙內(nèi)產(chǎn)生的電解產(chǎn)物及熱量帶走，起更新與冷

9、卻作用7. 激光為什么比普通光有更大的瞬時(shí)能量和功率密度為什么稱它為”激”光？因,積聚某一波長光的能量，然后在很短的時(shí)間內(nèi) 放出，并且通過光學(xué)透鏡將大面積光通道上的激光束聚焦在很小的焦點(diǎn)上，經(jīng)過時(shí)間上和空間上的兩次能量集中，所以能達(dá)到很大的瞬時(shí)能量和功率密度 其所以稱之為”激光"，是因?yàn)榧す馄髦械墓ぷ魑镔|(zhì)吸收某一波長的光能，達(dá)到粒子數(shù) 反轉(zhuǎn)之后，再受到這一波長的光照后，就會瞬時(shí)受激，產(chǎn)生躍遷，并發(fā)出與此波長相同的激光8. 從原理，機(jī)理上分析，電化學(xué)加工有無可能發(fā)展成為 ”納米級加工”或”原子級加工”技術(shù) 原則上要采用哪些措施才能實(shí)現(xiàn) ？由于電化學(xué)加工從機(jī)理上看 ，是通過電極表面逐層地

10、原子或分子的電子交換 ，使之在電解液 中"陽極溶解"而被去除來實(shí)現(xiàn)加工的，可以控制微量，極薄層”切削”去除因此，電化學(xué)加工 有可能發(fā)展成為納米級加工或原子級的精密 ，微細(xì)加工但是要實(shí)現(xiàn)，從技術(shù)上講還有相當(dāng)難 度.主要是由于電化學(xué)加工的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)選擇性陽極溶解或選擇性陰極沉積，只要能把這種溶解或沉積的大小，方向控制到原子級上就可以了 但是由于他們的影響因素太多 ，如溫度， 成分，濃度，材料性能，電流，電壓等，故綜合控制起來還很不容易9. 分析電火花加工的自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和 電解加工的進(jìn)給系統(tǒng)？電火花加工自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)是保證工具和工件保持一定的”平均”放電間隙，由于工件的蝕除

11、速度和電極的損耗是隨機(jī)的 ，變化的，所以電火花加工是不等速進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng) ，又稱為伺服 系統(tǒng)電解加工間隙與加工速度在一定范圍內(nèi)成雙曲反比關(guān)系，能夠相互平衡補(bǔ)償，其自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)是等速進(jìn)給系統(tǒng)，不需要回退.10. 試述特種加工的特點(diǎn)及所能解決的主要加工問題，應(yīng)該如何正確處理傳統(tǒng)加工和特種力口工工藝之間的關(guān)系？答：特點(diǎn)主要有：不是主要依靠機(jī)械能，而是利用其它的能量（如電能、熱能、化學(xué)能、 光能、聲能等）去除工件材料；工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些根本不 需要工具；加工過程中工具和工件之間不存在顯著的切削力?？梢越鉀Q：高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性等各種難加工材料的加工問題；精密、微細(xì)、形

12、狀復(fù)雜零件的加工問題；薄壁、彈性等低剛度零件的加工問題。傳統(tǒng)加工是指使用刀具進(jìn)行的切削加工和磨削加工，是行之有效的實(shí)用加工方法，而且今后仍然占主導(dǎo)地位。但是隨著難加工的新材料、復(fù)雜表面和有特殊要求的零件越來越多，傳統(tǒng)加工工藝必然難以適應(yīng)。所以可以認(rèn)為特種加工工藝是傳統(tǒng)加工工藝的補(bǔ)充和發(fā)展，特種加工工藝可以在特定的條件下取代一部分傳統(tǒng)加工工藝，但不可能取代和排斥主流的傳統(tǒng)加工工藝。11. 什么叫電火花加工中的極性效應(yīng)？如何在生產(chǎn)中利用極性效應(yīng)?答：在電火花加工中，即使電極材料相同，但正、負(fù)電極上的蝕除速度仍是不同的，把由于正負(fù)極性接法不同而蝕除速度不同的現(xiàn)象叫極性效應(yīng)。在短脈寬的脈沖加工時(shí)，電子

13、轟擊是主要的，正極蝕除量大于負(fù)極；在長脈寬的脈沖加工時(shí)，離子轟擊是主要的，負(fù)極蝕除量大。從提高生產(chǎn)率和減小工具損耗角度來看，極性效應(yīng)越顯著越好。如用交變脈沖電流加工時(shí)，單個(gè)脈沖的極性效應(yīng)便相互抵消，增加了工具的損耗， 因此，電火花加工一般都采用單向脈沖電源。一般在用短脈寬做精加工時(shí)，應(yīng)將工件接正極，稱正極性加工；在用長脈寬做粗加工時(shí)，應(yīng)將工件接負(fù)極，稱負(fù)極性加工。12. 電子束加工、離子束加工和激光加工各自的工作原理和應(yīng)用范圍如何？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：三者都適合于精密、微細(xì)加工，但電子束、離子束加工需在真空中進(jìn)行，因此加工表面不會被氧化、污染，特別適合于“潔凈”加工。電子束加工是基于電能使電子

14、加速轉(zhuǎn)換成動(dòng) 能，在撞擊工件時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能使材料熔化、氣化而被蝕除，主要用于打孔、切割、焊接、熱處理等。而離子束加工是電能使質(zhì)量較大的正離子加速后打到工件表面，靠機(jī)械撞擊能量使工件表面的原子層變形、破壞或切除分離，并不發(fā)熱，主要用于精微表面工程，有離子刻蝕、濺射沉積、離子鍍、離子注入等形式。 激光加工是靠高能量密度的光能轉(zhuǎn)換成熱能使材 料熔化、氣化而被蝕除， 可在空氣中加工，不受空間結(jié)構(gòu)的限制，故也使用于大型工件的切割、焊接、熱處理等工藝。計(jì)算題1. 用NaCI電解液在低碳鋼上加工 50 mm的圓孔，深度為 30mm若要求10min內(nèi)加工完， 需要用多大電流？若電源電壓為 12V, 8 E=

15、2V電導(dǎo)率b為0.02/ ?mm求達(dá)到平衡時(shí)的加 工間隙是多少？( Fe的體積電化學(xué)當(dāng)量 3為2.22mm3/(A?min)解：設(shè) n = 100% vl = h/t = 30/10 = 3 mm/minI = i A = A?vl /( n « ) = 3.14 X 252 X 3/ (100%X 2.22 )= 2652 A8 E=2V, b = 0.02/ ?mm由公式=100%X 2.22 X 0.02 X (12-2) - 3=0.148 mm.教材中的類似題目也要看的！2. 某工廠用NaCI電解液加工一種碳鋼零件，加工余量為22200mm3如果要求5分鐘加工完一個(gè)零件，求需要多大電流？如有 5000A容量的直流電源，求加工完一個(gè)零件的電解時(shí)間是 多少？(體積電化學(xué)當(dāng)量 w=2.22mm/A3.min)3. 在厚度為64mm的低碳鋼板上用電解加工方法加工通孔，已知陰極直徑為$ 24mm端面平衡間隙 b=0.2mm.求(1)當(dāng)陰極側(cè)面不絕緣時(shí)候加工出的通孔在鋼