精密特種加工復(fù)習(xí)題(考試必備)(1)

1、淼哥授權(quán)，機(jī)械1203班專用。版權(quán)所有，翻版必究。精密與特種加工期末復(fù)習(xí)題1特種加工的能量轉(zhuǎn)換原理。特種加工是將電能、熱能、光能、聲能和磁能等物理能量和化學(xué)能量或者其組合乃至與機(jī)械能組合直接施加到被加工的部位上，從而實(shí)現(xiàn)去除的加工方法。2、精密切削加工分類。1）精密、超精密車削；2）精密、超精密銑削； 3）精密、超精密鏜削； 4）微孔加工 。3、最小切入深度意義。零件的最終工序的最小切入深度應(yīng)小于等于零件加工精度（允許的加工誤差）。其反映精加工能力。4、液體靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌和空氣靜壓導(dǎo)軌對(duì)比。液體靜壓導(dǎo)軌:溫升低，剛性好，承載能力強(qiáng)，直線運(yùn)動(dòng)精度高，無爬行氣浮導(dǎo)軌和空氣靜壓導(dǎo)軌:直線運(yùn)動(dòng)精度

2、高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無爬行，摩擦系數(shù)幾乎為零，不發(fā)熱5、液體靜壓軸承特點(diǎn)及改進(jìn)措施。優(yōu)點(diǎn)：回轉(zhuǎn)精度高（0.1m）、剛度高、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、無振動(dòng)。缺點(diǎn)：1）油溫隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高。溫度升高造成熱變形，影響主軸精度。 2）靜壓油回油時(shí)將空氣帶入油源，形成微小氣泡懸浮油中，不易排出，降低了液體靜壓軸承剛度和動(dòng)特性。 采取的措施有：（1）提高靜壓油壓力，使油中微小氣泡的影響減小。（2）靜壓軸承用油經(jīng)溫度控制，基本達(dá)到恒溫；同時(shí)軸承采用恒溫水冷卻，減小軸承的溫升。6、精密和超精密機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)方式。1）電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)；2）電動(dòng)機(jī)通過柔性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床主軸；3）采用內(nèi)裝式同軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床主軸 。7、精密

3、機(jī)床床身和導(dǎo)軌材料。應(yīng)具有尺寸穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)小，振動(dòng)衰減能力強(qiáng)，耐磨性好，加工工藝性好等特性。 1）優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵 2）花崗巖 3）人造花崗巖 8、保證零件加工精度時(shí)，蛻化原則、進(jìn)化原則。蛻化原則：要求機(jī)床的精度高于工件所要求的精度；進(jìn)化原則：精度比工件要求低的機(jī)床上，加工出高精度的工件，利用補(bǔ)償技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。9、金剛石刀具兩個(gè)重要的問題1、金剛石晶體的晶面選擇 2、  刃口的鋒利程度10、金剛石刀具機(jī)械磨損的影響。 ?11、在精密切削中，積屑瘤、f、ap對(duì)切削力的影響。?積屑瘤：超精密切削加工積屑瘤使刃口半徑加大，切削厚度加大，摩擦加劇，切削力增大，加工表面質(zhì)量惡化 f:硬

4、質(zhì)合金車刀精密切削，進(jìn)給量小于一定值時(shí)， Fy > Fz ，這是精密切削切削力變化的特殊規(guī)律；用天然金剛石車刀進(jìn)行精密切削： Fz>Fyap: 硬質(zhì)合金車刀，切削深度小于一定值 ， Fy > Fz; 用天然金剛石車刀進(jìn)行精密切削： Fz>Fy12、超硬磨料的概念、適宜加工材料。金剛石磨粒不適宜加工材料。概念：在當(dāng)前是指金剛石、立方氮化硼及以它們?yōu)橹饕煞值膹?fù)合材料。金剛石天然金剛石、人造金剛石（光學(xué)鏡片加工用金剛石砂輪、電子超薄玻璃加工用金剛石砂輪、汽車玻璃加工用金剛石砂輪 ：汽車側(cè)窗玻璃、前后擋風(fēng)玻璃。） 立方氮化硼2000度以上與鐵類形成碳化物，適宜加工鋼鐵。高溫與

5、水反應(yīng)，應(yīng)干磨。13、超精密機(jī)床主軸部件應(yīng)用最廣泛的軸承形式。 液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承14、砂帶磨削開式、閉式比較、砂帶磨削特點(diǎn)。閉式砂帶磨削：效率高，精度低，發(fā)熱大?？捎糜诖帜?，半精磨，精磨加工開式砂帶磨削：成卷砂帶、效率低、精度高，多用于精密和超精密磨削中特點(diǎn)：1）彈性磨削 、2）冷態(tài)磨削 、 3）高效磨削 、 4）制作簡單，價(jià)格低廉，使用方便、5）工藝性好，應(yīng)用廣 可用于內(nèi)外表面及成形表面加工。15、實(shí)現(xiàn)精密加工中的關(guān)鍵技術(shù)。1）精密加工機(jī)床； 2）金剛石刀具； 3）精密切削原理4）穩(wěn)定的加工環(huán)境： 5）誤差補(bǔ)償 6）精密測量技術(shù)16、精密磨削加工分類。固結(jié)磨料（砂輪砂帶磨削、油石研

6、磨、精密珩磨、精密超精加工等）游離磨料（如精密研磨、精密拋光）17、電火花加工過程的四個(gè)階段。 P561）極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道； 2）能量的轉(zhuǎn)換與分布；3）電蝕產(chǎn)物的拋出； 4）極間介質(zhì)的消電離。18、提高電蝕量的主要途徑。P59提高脈沖頻率，增加單個(gè)脈沖能量或增加平均放電電流（對(duì)矩形脈沖即為峰值電流）和脈沖寬度；減小脈間（脈間不能過短）并提高有關(guān)的工藝參數(shù)。19、型腔模電火花加工主要方法。P76單電極平動(dòng)法 多電極更換法 分解電極加工法20、電火花加工極性效應(yīng)原理、應(yīng)用。（詳見ppt第三章33頁）在電火花加工時(shí)，相同材料(如用鋼電極加工鋼)兩電極的被腐蝕量是不同的。其中一個(gè)電極

7、比另一個(gè)電極的蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。工件接脈沖電源正極（工具接脈沖電源負(fù)極）的加工稱為正極性加工，反之，稱為負(fù)極性加工。應(yīng)用：最大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。21、電火花加工的覆蓋效應(yīng)（吸附效應(yīng)）。吸附效應(yīng)對(duì)工具電極的影響。一個(gè)電極的電蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，叫做覆蓋效應(yīng)。（只有在油類介質(zhì)中，適合負(fù)極性加工）22、RC線路脈沖電源工作原理，工作原理圖，優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施。 （簡答題1）是把工頻正弦交流電流轉(zhuǎn)變成頻率較高的單向脈沖電流，向加工間隙提供放電能量蝕除金屬。脈沖電源的性能直接關(guān)系到電火花加工的加工速度、表面質(zhì)量、加工精度、工具電極損耗

8、等工藝指標(biāo)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低，在小功率時(shí)可獲得很窄的脈寬用于小功率的精微加工或簡式電火花加工。缺點(diǎn)：1、大部分電能經(jīng)限流電阻轉(zhuǎn)化為熱能損失，電能利用率只有3040；2、電容器充電時(shí)間較長，生產(chǎn)率低；3、電壓的擊穿受到間隙值、工作液絕緣性等影響，工藝參數(shù)不穩(wěn)定；4、放電回路存在寄生電感的影響有反向脈沖，工具電極損耗大；5、脈沖頻率、脈沖能量等參數(shù)干擾，難于使用長脈沖，無法實(shí)現(xiàn)電極損耗低、生產(chǎn)率高的加工。23/24、電火花加工中加工精度的影響因素。加工精度：放電間隙 加工斜度 工具電極的損耗25、電火花成形加工工作液選擇（粗加工、精加工）。粗加工時(shí)，要求速度快，放電能量大，放電間隙

9、大，故常選用機(jī)油等粘度大的工作液；精加工時(shí)，放電間隙小，往往采用煤油等粘度小的工作液。、根據(jù)工具電極和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式和加工用途不同，電火花加工分類。（補(bǔ)充） 電火花穿孔成型加工、電火花線切割、電火花內(nèi)外圓和成型磨削、電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、電火花表面強(qiáng)化和刻字 前五類電火花成形和尺寸加工，改變零件形狀或尺寸。后者屬于表面加工，改善或改變工件表面性質(zhì)。26、沖模、型腔模電火花加工主要方法。沖模加工直接法的特點(diǎn)。P70沖模：直接配合法 （常用） 、修配沖頭法、 修配電極法 、 混合法 （ppt補(bǔ)充）型腔模：單電極平動(dòng)法 多電極更換法 分解電極加工法直接法的優(yōu)點(diǎn)是：(1) 可獲

10、得均勻的配合間隙、模具質(zhì)量高；(2) 無須另外制作電極；(3) 無須修配工作，生產(chǎn)率較高。缺點(diǎn)是：(1) 電極材料不能自由選擇，工具和工件都是磁性材料，易產(chǎn)生磁性，電蝕的金屬屑吸附在放電間隙磁場中形成二次放電。(2) 電極和沖頭連在一起，尺寸長，磨削困難。27、伺服進(jìn)給系統(tǒng)特點(diǎn)、電液自動(dòng)（伺服）進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。測量環(huán)節(jié)從放電間隙檢測出電壓信號(hào)，與給定值比較后輸出控制信號(hào)，再放大、傳輸給電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，使液壓放大器中的噴嘴擋板成比例位移，改變噴嘴的出油量，造成液壓缸上下油腔壓力差變化，使主軸相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)放電間隙大小。 放電間隙短路時(shí)，活塞桿帶動(dòng)工具電極上升；放電間隙開路時(shí)，活塞桿下降；放電間隙最

11、佳時(shí)，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)。 28、電火花成型加工機(jī)床組成、型號(hào)。 （簡答題2）由機(jī)床本體、脈沖電源、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液過濾和循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等部分組成。29、電火花線切割機(jī)床分類、走絲速度、電極絲材料，走絲特點(diǎn)。 按電極絲的走絲速度分成快速走絲線切割機(jī)床與慢速走絲線切割機(jī)床；快速走絲線切割機(jī)床：走絲速度為810ms、材料常用直徑為0.100.30 mm的鉬絲(鎢絲或鎢鉬絲)、電極絲雙向往返運(yùn)行，重復(fù)使用，直至斷絲為止；慢速走絲線切割機(jī)床：走絲速度低于02ms，常用黃銅絲(紫銅、鎢、鉬和各種合金的涂覆線)作為電極絲，銅絲直徑為0.100.35 mm。電極絲單方向通過加工間隙，不重復(fù)使用，損

12、耗小。30、電化學(xué)加工原理、分類。兩片金屬銅(Cu)板浸在導(dǎo)電溶液氯化銅(CuCl2)的水溶液中，水(H2O)離解為氫氧根負(fù)離子OH和氫正離子H+，CuCl2離解為兩個(gè)氯負(fù)離子2Cl和二價(jià)銅正離子Cu2+。 當(dāng)兩個(gè)銅片接上直流電形成導(dǎo)電通路時(shí)，Cu2+移向陰極，在陰極上得到電子進(jìn)行還原反應(yīng)，沉積出銅。在陽極表面Cu原子失掉電子而成為Cu2+正離子進(jìn)入溶液。31、電解加工的基本原理，若電解加工鋼制零件，電解液為NaCL水溶液，寫出反應(yīng)方程式。 （簡答3 NaNO3已考）基本原理在工件(陽極)與工具(陰極)間接上直流電源，工具陰極與工件陽極間保持較小的加工間隙(0.10.8 mm)，通過高速流動(dòng)的

13、電解液。（1）電解液電解反應(yīng)： NaClNa+ Cl- H2oH+ OH- （2）陽極反應(yīng)：Fe-2eFe+2 Fe+2 +OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2o+O24Fe(OH)3（3）陰極反應(yīng) H+ + 2e H2 33、電解液系統(tǒng)的作用，常用電解液的種類。作用：1、作為導(dǎo)電介質(zhì)傳遞電流，在電場的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使陽極溶解順利進(jìn)行。 2、加工間隙內(nèi)產(chǎn)生的電解產(chǎn)物和熱量帶走，起到更新和冷卻的作用。 電解液分為中性鹽溶液、酸性鹽溶液和堿性鹽溶液三大類。中性鹽溶液的腐蝕性較小，使用較為安全，應(yīng)用最廣。常用的電解液有NaCl、NaNO3、NaClO3 三種。34、電解磨削原理、

14、特點(diǎn)。導(dǎo)電砂輪1與陰極相聯(lián)，工件2（硬質(zhì)合金車刀）接陽極，一定的壓力下與導(dǎo)電砂輪接觸，加工區(qū)域中送入電解液3，在電解和機(jī)械磨削的雙重作用下，車刀的后刀面被磨光。特點(diǎn)：1）加工范圍廣、加工效率高 2）加工精度和表面質(zhì)量高 3）砂輪的磨損量小 4）對(duì)機(jī)床、工具腐蝕相對(duì)較小 35、電鍍、電鑄、電刷鍍的比較。 36、激光加工的原理、激光加工孔直徑與照射次數(shù)關(guān)系（缺）特性：具有光的共性(光的反射、折射、繞射以及干涉)。 激光發(fā)射以受激輻射為主，激光特性： 強(qiáng)度高，亮度大 波長頻率確定，單色性好 相干性好，相干長度長 方向性好，幾乎是一束平行光 加工原理：激光聚焦到 (微米甚至亞微米)小斑點(diǎn)上，功率密度1

15、071011W/cm2，溫度達(dá)10000以上。材料瞬時(shí)熔化和汽化，爆炸性地高速噴射出來，產(chǎn)生方向性很強(qiáng)的沖擊。加工特點(diǎn)：（1）加工精度高，質(zhì)量好。光斑聚焦到微米級(jí)，輸出功率可調(diào)，用以精密微細(xì)加工； （2）加工效率高，打一個(gè)孔需0.001s ；（3）節(jié)約能源，無污染；（4）用激光束加工，無損耗。（5）是熱加工，影響因素多，重復(fù)精度不易保證（6）由于光反射作用，表面光潔或透明材料須預(yù)先色化或打毛處理才能加工。（7）靠聚焦點(diǎn)去除材料，打孔和切割深度受限，一般不超過10mm，用于薄件加工。37、離子束加工的原理、特點(diǎn)（真空），離子加工應(yīng)用何種效應(yīng)。加工原理：與電子束加工原理類似。在真空條件下，將離子源

16、產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速、聚焦后投射到工件表面實(shí)現(xiàn)加工。特點(diǎn)：(1) 是目前特種加工中最精密、最微細(xì)的加工。離子刻蝕達(dá)納米級(jí)精度，離子鍍膜達(dá)亞微米級(jí)精度，離子注入深度和濃度可精確控制。 (2) 在高真空中進(jìn)行，污染少，適宜于易氧化的金屬、合金和半導(dǎo)體材料加工。 (3) 離子轟擊材料表面的原子加工，是微觀作用，應(yīng)力和變形極小，適宜低剛件零件加工。撞擊效應(yīng)、濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。分為四類：離子束刻蝕、濺射鍍膜、離子鍍和離子注入。前三種都是利用離子的濺射效應(yīng)，最后一種是基于注入效應(yīng)。3 8、電子束加工的原理、特點(diǎn)（真空）。加工原理：利用高速電子沖擊動(dòng)能加工工件。在真空條件下，具有很高速度和能量的電子束聚焦

17、到被加工材料上，電子動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使材料局部瞬時(shí)熔融、汽化蒸發(fā)去除。特點(diǎn)：1）細(xì)微聚焦：最細(xì)聚焦直徑0.1µm，是一種精細(xì)工藝； 2）能量密度高：蒸發(fā)去除材料，非接觸加工無機(jī)械力；適合各種材料脆性、韌性、導(dǎo)體、非導(dǎo)體加工； 3）生產(chǎn)率高：2.5mm厚鋼板加工直徑0.4mm孔，每秒50個(gè)； 4）控制容易：磁場/電場控制可對(duì)聚焦、強(qiáng)度、位置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制； 5）真空中加工工件，環(huán)境無污染，加工不被氧化，適于純度要求高的半導(dǎo)體加工； 6）真空系統(tǒng)及本體設(shè)備復(fù)雜，成本高。 39、離子束加工、電子束加工比較。相同：都是真空的條件下，將能量聚焦到工件的面實(shí)現(xiàn)加工。不同：1）離子帶正電荷，質(zhì)量比

18、電子大數(shù)千倍至數(shù)萬倍，在電場中加速較慢，但一旦加至較高速度，比電子束具有更大的撞擊動(dòng)能。2）離子束加工將微觀機(jī)械撞擊能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。40、超聲加工原理（2個(gè)作用）、材料適用范圍。加工原理：利用振動(dòng)頻率超過16000Hz的工具頭，通過懸浮液磨料對(duì)工件進(jìn)行成型加工。作用： 應(yīng)用：（l）成形加工- 硬脆材料成形加工。 （2）切割加工 （3）焊接加工 （4）超聲清洗41、各種特種加工方法應(yīng)用。精密切削：（暫缺）磁性研磨：可研磨軸類零件內(nèi)外圓表面，對(duì)鈦合金的研磨效果較好。也可用來去毛刺；金飾業(yè)打磨洗凈工作；表面拋光處理；去除氧化薄膜工作；燒結(jié)痕跡處理。 拋光：用于零件表面的裝飾加工，或者消除前工序的加工痕跡，提高疲勞強(qiáng)度，不提高加工精度。電火花加工：電火花小孔磨削、電火花鏜磨、電火花鏟磨硬質(zhì)合金小模數(shù)齒輪滾刀、電火花共軛回轉(zhuǎn)加工、聚晶金剛石等高阻抗材料電火花加工、金屬電火花表面強(qiáng)化和刻字電火花線切割：加工模具 （各種形狀的沖模，可切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板）；加工電火花成型加工用的電極 （