特種加工復習題有答案

1、、填空題（15分，每空1分）1、特種加工主要采用機械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以達到圖樣上全部技術要求。（1分）2、電火花加工原理是基于工具和工件（正、負電極）之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象,來蝕除多余的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀和表面質量等預定的加工要求。（2分）3、電火花加工系統(tǒng)主要由工件和工具、脈沖電源、自動進給和調節(jié)裝置幾部分組成。（3分）4、在電火花加工中，提高電蝕量和加工效率的電參數(shù)途徑有：提高脈沖頻率、增加單個脈沖能量、減少脈沖間隔。（3分）5、電火花加工的表面質量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面變質層、表面力學性能。（3分）6、電火花加工的自動進給調節(jié)系統(tǒng)

2、主要由以下幾部分組成：測量環(huán)節(jié)、比較環(huán)在、放大驅動環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)、調節(jié)對象。（3分）7、電火花成型加工的自動進給調節(jié)系統(tǒng)，主要包含伺服進給控制系統(tǒng)和參數(shù)控制系統(tǒng)。（2分）8、電火花加工是利用電火花放電腐蝕金屬的原理，用工具電極對工件進行復制加工的工藝方法，其應用范圍分為兩大類：穿孔加工、型腔加工。（2分）9、線切割加工是利用移動的、作為負極的、線狀電極絲和工件之間的脈沖放電所產生的電腐蝕作用，對工件加工的一種工藝方法。（2分）10、快走絲線切割機床的工作液廣泛采用的是乳化液,其注入方式為噴入式。（2分）11、線切割機床走絲機構的作用：是使電極絲以一定的速度運動，并保持一定的張力。（2分）12、

3、線切割控制系統(tǒng)作用主要是：1）自動控制電極絲相對于工件的運動軌跡；2）自動控制伺服的進給速度。（2分）13、快速成形技術（RP）最早產生于二十世紀70年代末到80年代初，目前RP技術的主流是：SLA立體光造型、LOM薄材疊層制造、SLS激光燒結、FDM熔融成型四種技術。（4分）14、快速成型的數(shù)據接口主要有：快速成型技術標準數(shù)據格式即STL格式和快速成型設備的通用數(shù)據接口即CLI格式。（2分）二、判斷題（15分，每題1分）1、目前線切割加工時應用較普遍的工作液是煤油。（錯）2、在型號為DK7740的數(shù)控電火花線切割機床中，D表示電加工機床。（對）3、線切割機床通常分為兩大類，一類是快走絲，另一

4、類是慢走絲。（對）4、3B代碼編程法是最先進的電火花線切割編程方法。（錯）5、離子束加工必須在真空條件下進行。（對）6、電火花加工中的吸附效應都發(fā)生在陰極上。（錯）7、線切割加工一般采用負極性加工。（錯）8、電火花穿孔加工時，電極在長度方向上可以貫穿型孔，因此得到補償，需要更換電極。（錯）9、弛張式脈沖電源電能利用率相當高，所以在電火花加工中應用較多。（錯）10、電火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求電規(guī)準的調節(jié)范圍相對較大。（對）11、電火花成型加工屬于盲孔加工，工作液循環(huán)困難，電蝕產物排除條件差（對）12、電火花加工的粗規(guī)準一般選取的是窄脈沖、高峰值電流。（錯）13、在采取適當?shù)墓に嚤ＷC后

5、，數(shù)控線切割也可以加工盲孔；（錯）14、當電極絲的進給速度明顯超過蝕除速度，則放電間隙會越來越小，以致產生短路。（對）15、通常慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為0.1mm以上的黃銅絲作為電極絲。（對）1、快走絲線切割加工中，常用的電極絲為鋁絲。（對）2、3B代碼編程法是最先進的電火花線切割編程方法。（錯）3、電火花線切割加工可以用來制造成形電極。（對）4、快走絲線切割的電極絲材料比慢走絲差，所以加工精度較后者低。（錯）5、電子束加工必須在真空條件下進行。（對）6、電火花加工中的吸附效應都發(fā)生在陽極上。（對）7、線切割加工一般采用正極性加工。（對）8、電火花成型加工時，電極在長度方向上損耗后無法

6、得到補償，需要更換電極。（對）9、電火花成型加工中的自動進給調節(jié)系統(tǒng)應保證工具電極的進給速度等于工件的蝕除速度；（對）10、電火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求電規(guī)準的調節(jié)范圍相對較小。（錯）11、電火花成型加工電極損耗較難進行補償。（對）12、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工，不需設計和制造成形工具電極。（對）13、數(shù)控線切割加工一般采用水基工作液，可避免發(fā)生火災，安全可靠，可實現(xiàn)晝夜無人值守連續(xù)加工。（對）14、電火花加工的粗規(guī)準一般選取的是寬脈沖、高峰值電流。（對）15、線切割機床走絲機構的作用是使電極絲以一定的速度運動，并保持一定的張力。（對）16、電極絲的進給速度若明顯落后于工件的蝕除

7、速度，則電極絲與工件之間的距離越來越大，造成開路。（對）17、通常慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為0.1mm以下的細鋁絲作為電極絲。（錯）三、簡答題（30分，每題6分）1、特種加工與傳統(tǒng)切削加工方法在加工原理上的主要區(qū)別有哪些？（6分）答：1）特種加工是用機械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以達到圖樣上全部技術要求。（2分）2）特種加工打破傳統(tǒng)的硬刀具加工軟材料的規(guī)律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。（2分）3）特種加工過程中，工具與工件不受切削力的作用。（2分）2、特種加工的本質特點是什么？（6分）答：1）特種加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度；（2分）2）特種加工不依靠機械

8、能，而是主要用其他能量（如電、化學、光、聲、熱等）去除材料（2分）3）特種加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機械切削力。（2分）3、電火花加工必須解決的問題有哪些？（6分）答：1、由于在電火花加工的不同階段，金屬蝕除的速度不同，因此必須具有工具電極的自（2分）動進給和調節(jié)裝置，使工具和工件之間保持合適的放電間隙；2、火花放電必須是瞬時的、單極性、脈沖放電；（2分）3、火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質中進行。（2分）4、什么是電火花加工的機理？火花放電過程大致可分為哪四個連續(xù)的階段？（6分）答：電火花加工的機理是指電火花加工的物理本質，即火花放電時，電極表面的金屬材料是如何被蝕除下來的這

9、一微觀物理過程。（2分）火花放電過程大致可分為如下四個階段：1、極間介質的電離、擊穿，形成放電通道；（1分）2、介質熱分解、電極材料融化、氣化，熱膨脹；（1分）3、電極材料的拋出；（1分）4、極間介質的消電離；（1分）5、電火花加工的優(yōu)缺點有哪些？（6分）答：電火花加工的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下四個方面：1、特別適合任何難以進行切削加工的材料；（1分）2、可以加工特殊或形狀復雜的表面和零件；（1分）3、工具與工件不接觸，作用力極?。唬?分）4、脈沖放電時間短，冷卻作用好，加工表面熱影響小。（1分）但存在以下缺陷：1、主要用于加工金屬等導電材料；（1分）2、加工速度較慢（需進行預加工，去除大部分余量）

10、且存在一定的電極損耗。（1分）6、簡要敘述電火花加工的應用場合（6分）答：1、可以使用硬度不高的紫銅或石墨作工具電極，去加工任何硬、脆、韌、軟和高熔點的導電材料；（2分）2、加工時工件與工具不接觸，無切削力，因此適于加工薄壁、窄槽、低剛度及微細精密的零件。（2分）3、可以加工任何形狀特殊、結構復雜的工件；（1分）4、脈沖電源的參數(shù)可以任意調節(jié)，能在同一臺機床上進行粗加工、半精加工或精加工。（1分）7、在電火花加工中，工作液的作用有哪些？（6分）答：1）形成火花放電通道，并在放電結束后迅速恢復放電間隙的絕緣狀態(tài)；（2分）2）壓縮放電通道，并限制其擴展，使放電能量高度集中在極小的區(qū)域內，既加強了蝕

11、除的效果，又提高了放電仿型的精確性；（2分）3）加速電極間隙的冷卻和消電離過程，有助于防止出現(xiàn)破壞性電弧放電；（1分）4）加速電蝕產物的排除；（1分）8、簡述電火花加工用的脈沖電源的作用和輸出要求（6分）答：脈沖電源作用：把工頻交流電流轉變成頻率較高的單向脈沖電流，向工件和工具電極間的加工間隙提供所需要的放電能量，以蝕除金屬。（2分）脈沖電源輸入為380V、50Hz的交流電，其輸出應滿足如下要求：（4分）1）足夠的放電能量2）短時間放電3）波形單向4）主要參數(shù)有較寬的調節(jié)范圍5）有適當?shù)拿}沖間隔時間9、簡述RC線路脈沖電源白工作過程（6分）答：RC線路脈沖電源的工作過程：1）當直流電源接通后，

12、電流經限流電阻向電容器充電，電容器兩端的電壓上升，電能往電容器上儲存；（2分）2）當電容器兩端的電壓上升到工具與工件之間間隙的擊穿電壓時，電容器叱棚理圖能就瞬間釋放，形成較大的脈沖電流；（2分）3）電容器上的電能釋放后，電壓下降到接近于0,極間工作液又迅速恢復到絕緣狀態(tài);此后，電容器再次充電，重復上述過程！（2分）10、對電火花加工用脈沖電源的要求有哪些？（6分）答：1、總的要求：有較高的加工速度、工具電極損耗低、加工過程穩(wěn)定性好、工藝范圍廣，從而，能適應粗加工、半精加工、精加工的要求；能適應不同材料的加工；能采用不同工具電極材料進行加工。（2分）2、具體要求：1）所產生的脈沖應該是單向的；其

13、目的是最大限度地利用極性效應，以提高生產率和減少工具電極的損耗。（1分）2）脈沖電壓波形的前后沿應該較陡；其目的是保證加工工藝過程相對穩(wěn)定。（1分）3）脈沖電源的主要參數(shù)應能在很寬的范圍內可以調節(jié)；其目的是滿足粗加工、半精加工、精加工的不同要求。（1分）4）工作可靠、成本低、操作方便、節(jié)能省電。（1分）11、簡述快走絲線切割機床的工作過程（6分）答：快走絲線切割機床是利用細鋁絲作為電極，多工件進行火花放電“切割”加工；貯絲筒使鋁絲作正、反向交替移動，加工能源由脈沖電源供給，電極絲和工件之間澆注專用工作液介質。（3分）工作臺在水平面兩個坐標方向上，各自按預定的控制程序、并根據火花間隙狀態(tài)作伺服進

14、給移動，從而合成各種曲線運動，將工件切割成型。（3分）12、簡述電化學反應加工的基本原理（6分）答：當兩銅片接上約10V的直流電流并插入CuCl2的水溶液時，即形成通路，在金屬片和溶液的界面上，必定會產生電化學反應，溶液中的Cu+2移向陰極，在陰極上析出為銅；同時，在陽極上的Cu原子因失去電子而成為Cu+2,進入溶液；這便是電解（電鍍）液中的電化學反應；（4分）這種以電化學反應為基礎，對金屬進行加工（陽極溶解、陰極沉積）的方法稱為電化學加工；（2分）13、簡述激光加工的基本原理（6分）答：激光加工是利用光能經過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應下產生高溫熔融，來加工各種材料；（2分）激

15、光加工時，把光束聚集在工件的表面上，由于區(qū)域小、亮度高，其焦點處的功率密度極高，溫度可以達到一萬多度；在此高溫下，可以在瞬間熔化和蒸發(fā)任何堅硬的材料，并1生很強的沖擊波，使熔化物質爆炸式地噴射去除。（4分）14、簡述激光加工的特點（6分）答：1）不受工件材料硬度、熔點、導電性等各種性質的影響，幾乎對所有金屬和非金屬都可以進行激光加工；（2分）2）激光能聚集成極小的光斑，可以進行細微和精密加工；（1分）3）可使用反射鏡，將激光輸送到遠離激光器的隔離室或其它地點，進行加工；（1分）4）無刀具，屬于非接觸式加工，無機械加工變形；（1分）5）對環(huán)境無特殊要求，便于自動控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形

16、和熱變形?。?5、簡述電子束加工原理（6分）（1分）答：電子束加工是利用電子高速運動時的沖擊動能來加工工件的；在真空條件下，利用電流加熱陰極發(fā)射電子束，再經過加速極加速，將具有很高速度和能量的電子束聚焦在被加工材料上，高速電子撞擊工件，其動能絕大部分轉化為熱能，使工件材料局部、瞬時熔融，汽化蒸發(fā)而去除；（4分）所以說電子束加工是通過熱效應進行加工的。（1分）16、簡述電子束加工特點（6分）答：1、電子束加工時，電子束聚焦直徑小，可實現(xiàn)精密微細的加工。（1分）2、電子束加工屬非接觸式加工，工件不受機械力作用，不產生宏現(xiàn)應力和變形。（1分）3、加工材料范圍很廣，對脆性、韌性、導體、非導體及半導體材

17、料都可加工。（1分）4、電子束的能量密度高，因而加工生產率很高。（1分）5、電子束容易控制，加工過程便于實現(xiàn)自動化。（1分）6、電子束加工在真空中進行，因而污染少，加工表面不氧化，特別適用于加工易氧化的金屬及合金材料，以及純度要求極高的半導體材料。（1分）17、簡述離子束加工原理（6分）答：與電子束加工比較相似，離子束加工也是在真空條件下，把惰性氣體，通過離子源產生離子束并經過加速、集束、聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以實現(xiàn)去除加工。（4分）與電子束加工相比，離子束加工具有更大的能量。（2分）18、電子束和離子束加工為什么必須在真空條件下進行？（6分）答：1、只有在較高的真空條件中，電子和

18、離子才能高速運動。（3分）2、由于加工時的金屬蒸汽會影響電子和離子發(fā)射，產生不穩(wěn)定現(xiàn)象，所以在加工過程中，需要利用真空吸力，不斷地把所產生的金屬蒸汽抽出去。（3分）19、簡述超聲波加工的原理（6分）答：超聲波加工是利用振動頻率超過16000Hz的工具頭的振動，通過懸浮液磨料的撞擊和拋磨作用，對工件進行成型加工的一種方法；（2分）超聲波加工時，在工件和工具之間注入液體（水或煤油等）和磨料混合的懸浮液，工具對工件保持一定的進給壓力，并作高頻振蕩，頻率為1630kHz,振幅為0.010.15mm。磨料在工具的超聲振蕩作用下，以極高的速度不斷地撞擊工件表面，使工件材料在瞬間高壓下產生局部破碎；由于懸浮

19、液的告訴攪動，又使磨料不斷拋磨工件表面。隨著懸浮液的循環(huán)流在加工中，工具逐步伸入到工動，使磨料不斷得到更新，同時帶走被粉碎下來的材料微粒。件中，工具的形狀便被復制到工件上。（4分）20、簡述超聲波加工的主要特點（6分）答：1、適合于加工各種硬脆材料，特別是某些不導電的非金屬材料，例玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石、金剛石等。也可以加工淬火鋼和硬質合金等材料，但效率相對較低。（2分）2、加工時宏觀切削力很小，不會引起變形、燒傷。表面粗糙度Ra值很小，可達0.2科m,加工精度可達0.050.02mm,而且可以加工薄壁、窄縫、低剛度的零件。（2分）3、由于工具材料較軟，易制成復雜的形狀，工具和工件又無需作復雜的相對運