2022年特種加工總結(jié)_第1頁
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文檔簡介

..精品文本精品文本.精品文本一、填空題1、特種加工主要采用機(jī)械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以到達(dá)圖樣上全部技術(shù)要求。2、電火花加工原理是基于工具和工件〔正、負(fù)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,以到達(dá)對零件的尺寸、形狀和外表質(zhì)量等預(yù)定的加工要求。3、電火花加工系統(tǒng)主要由工件和工具、脈沖電源、自動進(jìn)給和調(diào)節(jié)裝置幾局部組成。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。5、電火花加工的外表質(zhì)量主要是指被加工零件的外表粗糙度、外表變質(zhì)層、外表力學(xué)性能。6、電火花加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由以下幾局部組成:測量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、放大驅(qū)動環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)、調(diào)節(jié)對象。7、電火花成型加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng),主要包含伺服進(jìn)給控制系統(tǒng)和參數(shù)控制系統(tǒng)。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(jìn)行復(fù)制加工的工藝方法,其應(yīng)用范圍分為兩大類:穿孔加工、型腔加工。9、線切割加工是利用移動的、作為負(fù)極的、線狀電極絲和工件之間的脈沖放電所產(chǎn)生的電腐蝕作用,對工件加工的一種工藝方法。10、快走絲線切割機(jī)床的工作液廣泛采用的是乳化液,其注入方式為噴入式。11、線切割機(jī)床走絲機(jī)構(gòu)的作用:是使電極絲以一定的速度運(yùn)動,并保持一定的張力。12、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(yùn)動軌跡;2〕自動控制伺服的進(jìn)給速度。13、快速成形技術(shù)〔RP〕最早產(chǎn)生于二十世紀(jì)70年代末到80年代初,目前RP技術(shù)的主流是:SLA立體光造型、LOM薄材疊層制造、SLS激光燒結(jié)、FDM熔融成型四種技術(shù)。14、快速成型的數(shù)據(jù)接口主要有:快速成型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式即STL格式和快速成型設(shè)備的通用數(shù)據(jù)接口即CLI格式。二、判斷題1、目前線切割加工時應(yīng)用較普遍的工作液是煤油?!插e〕

2、在型號為DK7740的數(shù)控電火花線切割機(jī)床中,D表示電加工機(jī)床?!矊Α?/p>

3、線切割機(jī)床通常分為兩大類,一類是快走絲,另一類是慢走絲。〔對〕

4、3B代碼編程法是最先進(jìn)的電火花線切割編程方法?!插e〕5、離子束加工必須在真空條件下進(jìn)行?!矊Α?、電火花加工中的吸附效應(yīng)都發(fā)生在陰極上?!插e〕7、線切割加工一般采用負(fù)極性加工?!插e〕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(bǔ)償,需要更換電極?!插e〕9、弛張式脈沖電源電能利用率相當(dāng)高,所以在電火花加工中應(yīng)用較多?!插e〕10、電火花成型加工和穿孔加工相比,前者要求電規(guī)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)范圍相對較大?!矊Α?1、電火花成型加工屬于盲孔加工,工作液循環(huán)困難,電蝕產(chǎn)物排除條件差?!矊Α?2、電火花加工的粗規(guī)準(zhǔn)一般選取的是窄脈沖、頂峰值電流?!插e〕13、在采取適當(dāng)?shù)墓に嚤WC后,數(shù)控線切割也可以加工盲孔;〔錯〕14、當(dāng)電極絲的進(jìn)給速度明顯超過蝕除速度,那么放電間隙會越來越小,以致產(chǎn)生短路?!矊Α?5、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?!矊Α?、快走絲線切割加工中,常用的電極絲為鉬絲?!矊Α?/p>

2、3B代碼編程法是最先進(jìn)的電火花線切割編程方法?!插e〕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?!插e〕5、電子束加工必須在真空條件下進(jìn)行。〔對〕6、電火花加工中的吸附效應(yīng)都發(fā)生在陽極上?!矊Α?、線切割加工一般采用正極性加工?!矊Α?、電火花成型加工時,電極在長度方向上損耗后無法得到補(bǔ)償,需要更換電極?!矊Α?、電火花成型加工中的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)保證工具電極的進(jìn)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(zhǔn)的調(diào)節(jié)范圍相對較小?!插e〕11、電火花成型加工電極損耗較難進(jìn)行補(bǔ)償?!矊Α?2、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工,不需設(shè)計和制造成形工具電極?!矊Α?3、數(shù)控線切割加工一般采用水基工作液,可防止發(fā)生火災(zāi),平安可靠,可實現(xiàn)晝夜無人值守連續(xù)加工?!矊Α?4、電火花加工的粗規(guī)準(zhǔn)一般選取的是寬脈沖、頂峰值電流?!矊Α?5、線切割機(jī)床走絲機(jī)構(gòu)的作用是使電極絲以一定的速度運(yùn)動,并保持一定的張力?!矊Α?6、電極絲的進(jìn)給速度假設(shè)明顯落后于工件的蝕除速度,那么電極絲與工件之間的距離越來越大,造成開路?!矊Α?7、通常慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為0.1mm以下的細(xì)鉬絲作為電極絲?!插e〕三、簡答題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?答:1〕特種加工是用機(jī)械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以到達(dá)圖樣上全部技術(shù)要求。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。3〕特種加工過程中,工具與工件不受切削力的作用。2、特種加工的本質(zhì)特點(diǎn)是什么?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〕特種加工不依靠機(jī)械能,而是主要用其他能量〔如電、化學(xué)、光、聲、熱等〕去除材料3〕特種加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力。3、電火花加工必須解決的問題有哪些?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動進(jìn)給和調(diào)節(jié)裝置,使工具和工件之間保持適宜的放電間隙;2、火花放電必須是瞬時的、單極性、脈沖放電;3、火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行。4、什么是電火花加工的機(jī)理?火花放電過程大致可分為哪四個連續(xù)的階段?答:電火花加工的機(jī)理是指電火花加工的物理本質(zhì),即火花放電時,電極外表的金屬材料是如何被蝕除下來的這一微觀物理過程。火花放電過程大致可分為如下四個階段:1、極間介質(zhì)的電離、擊穿,形成放電通道;2、介質(zhì)熱分解、電極材料融化、氣化,熱膨脹;3、電極材料的拋出;4、極間介質(zhì)的消電離;5、電火花加工的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些?答:電火花加工的優(yōu)點(diǎn)主要表達(dá)在以下四個方面:1、特別適合任何難以進(jìn)行切削加工的材料;2、可以加工特殊或形狀復(fù)雜的外表和零件;3、工具與工件不接觸,作用力極??;4、脈沖放電時間短,冷卻作用好,加工外表熱影響小。但存在以下缺陷:1、主要用于加工金屬等導(dǎo)電材料;2、加工速度較慢〔需進(jìn)行預(yù)加工,去除大局部余量〕且存在一定的電極損耗。6、簡要表達(dá)電火花加工的應(yīng)用場合答: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(diǎn)的導(dǎo)電材料;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(xì)精密的零件。3、可以加工任何形狀特殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件;4、脈沖電源的參數(shù)可以任意調(diào)節(jié),能在同一臺機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工或精加工。7、在電火花加工中,工作液的作用有哪些?答:1〕形成火花放電通道,并在放電結(jié)束后迅速恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài);2〕壓縮放電通道,并限制其擴(kuò)展,使放電能量高度集中在極小的區(qū)域內(nèi),既加強(qiáng)了蝕除的效果,又提高了放電仿型的精確性;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;4〕加速電蝕產(chǎn)物的排除;8、簡述電火花加工用的脈沖電源的作用和輸出要求答:脈沖電源作用:把工頻交流電流轉(zhuǎn)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。 脈沖電源輸入為380V、50Hz的交流電,其輸出應(yīng)滿足如下要求: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(diào)節(jié)范圍5〕有適當(dāng)?shù)拿}沖間隔時間9、簡述RC線路脈沖電源的工作過程答:RC線路脈沖電源的工作過程:1〕當(dāng)直流電源接通后,電流經(jīng)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〕當(dāng)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,電容器上儲存的電能就瞬間釋放,形成較大的脈沖電流;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(fù)到絕緣狀態(tài);此后,電容器再次充電,重復(fù)上述過程!〔10、對電火花加工用脈沖電源的要求有哪些?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(yīng)粗加工、半精加工、精加工的要求;能適應(yīng)不同材料的加工;能采用不同工具電極材料進(jìn)行加工。2、具體要求:1〕所產(chǎn)生的脈沖應(yīng)該是單向的;其目的是最大限度地利用極性效應(yīng),以提高生產(chǎn)率和減少工具電極的損耗。2〕脈沖電壓波形的前后沿應(yīng)該較陡;其目的是保證加工工藝過程相對穩(wěn)定。3〕脈沖電源的主要參數(shù)應(yīng)能在很寬的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié);其目的是滿足粗加工、半精加工、精加工的不同要求。4〕工作可靠、本錢低、操作方便、節(jié)能省電。11、簡述快走絲線切割機(jī)床的工作過程答:快走絲線切割機(jī)床是利用細(xì)鉬絲作為電極,多工件進(jìn)行火花放電“切割〞加工;貯絲筒使鉬絲作正、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(zhì)。工作臺在水平面兩個坐標(biāo)方向上,各自按預(yù)定的控制程序、并根據(jù)火花間隙狀態(tài)作伺服進(jìn)給移動,從而合成各種曲線運(yùn)動,將工件切割成型。12、簡述電化學(xué)反響加工的根本原理答:當(dāng)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(chǎn)生電化學(xué)反響,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(jìn)入溶液;這便是電解(電鍍)液中的電化學(xué)反響;這種以電化學(xué)反響為根底,對金屬進(jìn)行加工〔陽極溶解、陰極沉積〕的方法稱為電化學(xué)加工;13、簡述激光加工的根本原理答:激光加工是利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后到達(dá)很高的能量密度,依靠光熱效應(yīng)下產(chǎn)生高溫熔融,來加工各種材料;激光加工時,把光束聚集在工件的外表上,由于區(qū)域小、亮度高,其焦點(diǎn)處的功率密度極高,溫度可以到達(dá)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,并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波,使熔化物質(zhì)爆炸式地噴射去除。14、簡述激光加工的特點(diǎn)答:1〕不受工件材料硬度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性等各種性質(zhì)的影響,幾乎對所有金屬和非金屬都可以進(jìn)行激光加工2〕激光能聚集成極小的光斑,可以進(jìn)行細(xì)微和精密加工;3〕可使用反射鏡,將激光輸送到遠(yuǎn)離激光器的隔離室或其它地點(diǎn),進(jìn)行加工;4〕無刀具,屬于非接觸式加工,無機(jī)械加工變形;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,加工變形和熱變形??;15、簡述電子束加工原理答:電子束加工是利用電子高速運(yùn)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(jīng)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,其動能絕大局部轉(zhuǎn)化為熱能,使工件材料局部、瞬時熔融,汽化蒸發(fā)而去除;

所以說電子束加工是通過熱效應(yīng)進(jìn)行加工的。16、簡述電子束加工特點(diǎn)答:1、電子束加工時,電子束聚焦直徑小,可實現(xiàn)精密微細(xì)的加工。2、電子束加工屬非接觸式加工,工件不受機(jī)械力作用,不產(chǎn)生宏現(xiàn)應(yīng)力和變形。3、加工材料范圍很廣,對脆性、韌性、導(dǎo)體、非導(dǎo)體及半導(dǎo)體材料都可加工。4、電子束的能量密度高,因而加工生產(chǎn)率很高。5、電子束容易控制,加工過程便于實現(xiàn)自動化。6、電子束加工在真空中進(jìn)行,因而污染少,加工外表不氧化,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(dǎo)體材料。17、簡述離子束加工原理答: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(chǎn)生離子束并經(jīng)過加速、集束、聚焦后,投射到工件外表的加工部位,以實現(xiàn)去除加工與電子束加工相比,離子束加工具有更大的能量。18、電子束和離子束加工為什么必須在真空條件下進(jìn)行?

答:1、只有在較高的真空條件中,電子和離子才能高速運(yùn)動2、由于加工時的金屬蒸汽會影響電子和離子發(fā)射,產(chǎn)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(chǎn)生的金屬蒸汽抽出去。19、簡述超聲波加工的原理答: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(jìn)行成型加工的一種方法;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(jìn)給壓力,并作高頻振蕩,頻率為16~30kHz,振幅為0.01~0.15mm。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外表,使工件材料在瞬間高壓下產(chǎn)生局部破碎;由于懸浮液的告訴攪動,又使磨料不斷拋磨工件外表。隨著懸浮液的循環(huán)流動,使磨料不斷得到更新,同時帶走被粉碎下來的材料微粒。在加工中,工具逐步伸入到工件中,工具的形狀便被復(fù)制到工件上。20、簡述超聲波加工的主要特點(diǎn)答:1、適合于加工各種硬脆材料,特別是某些不導(dǎo)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(zhì)合金等材料,但效率相對較低。2、加工時宏觀切削力很小,不會引起變形、燒傷。外表粗糙度Ra值很小,可達(dá)0.2μm,加工精度可達(dá)0.05~0.02mm,而且可以加工薄壁、窄縫、低剛度的零件。3、由于工具材料較軟,易制成復(fù)雜的形狀,工具和工件又無需作復(fù)雜的相對運(yùn)動,因此普通的超聲波加工設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單。加工機(jī)床結(jié)構(gòu)和工具均較簡單,操作維修方便四、綜合題1、參照右圖,簡述電火花加工的一般過程:脈沖電源提供脈沖電壓→作用于工具電極和工件電極上→兩電極之間的工作液被電離、介質(zhì)被擊穿→形成放電通道;在電場力作用下→電子奔向陽極、正離子奔向陰極→導(dǎo)致火花放電;電子和離子的高速運(yùn)動→轟擊陽極和陰極,使動能轉(zhuǎn)化為熱能〔10000℃〕→電極外表金屬迅速熔化甚至汽化→工件外表形成一個極小的圓坑,工件被蝕除,工具不斷進(jìn)給→工件不斷被蝕除。A特種加工的本質(zhì)特點(diǎn):1〕工具硬度可以低于被加工材料的硬度〔甚至不用工具〕2〕不依靠機(jī)械能,而是主要用其他能量〔如電、化學(xué)、光、聲、熱等〕去除材料3〕加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力。B特種加工與傳統(tǒng)切削加工方法在原理上的主要區(qū)別:1〕用機(jī)械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以到達(dá)圖樣上全部技術(shù)要求。2〕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。3〕在特種加工中,工具與工件不受切削力的作用。特種加工技術(shù)的應(yīng)用:1、難加工材料的加工;2、復(fù)雜型面、微細(xì)外表和低剛度零件的加工;3、高精密外表的加工;4、特殊要求零件的加工,如薄壁和彈性零件等;特種加工對材料可加工性和結(jié)構(gòu)工藝性等的影響1、提高了材料的可加工性2、改變了零件的典型工藝路線3、改變了試制新產(chǎn)品的模式4、影響了產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計5、改變了傳統(tǒng)零件工藝結(jié)構(gòu)的評價標(biāo)準(zhǔn)6、成為微細(xì)加工的主要手段改變了零件的典型工藝路線1、落料模凸、凹模加工的原工藝路線為:下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→高頻淬火及回火→精磨2、落料模凸、凹模加工的現(xiàn)工藝路線為:下料→鍛造→正火→粗加工→高頻淬火及回火→線切割加工電火花加工定義:在加工過程中,使工具和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電,靠放電時,局部、瞬時產(chǎn)生的高溫,將金屬蝕除下來。電火花加工原理基于工具和工件〔正、負(fù)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,以到達(dá)對零件的尺寸、形狀和外表質(zhì)量等預(yù)定的加工要求。參照右圖,簡述電火花加工的一般過程:脈沖電源提供脈沖電壓→作用于工具電極和工件電極上→兩電極之間的工作液被電離、介質(zhì)被擊穿→形成放電通道;在電場力作用下→電子奔向陽極、正離子奔向陰極→導(dǎo)致火花放電;電子和離子的高速運(yùn)動→轟擊陽極和陰極,使動能轉(zhuǎn)化為熱能〔10000℃〕→電極外表金屬迅速熔化甚至汽化→工件外表形成一個極小的圓坑,工件被蝕除,工具不斷進(jìn)給→工件不斷被蝕除。電火花加工必須解決的問題1、由于在加工的不同階段,金屬蝕除的速度不同,因此必須具有工具電極的自動進(jìn)給和調(diào)節(jié)裝置,使工具和工件之間保持適宜的放電間隙;2、火花放電必須是瞬時的、單極性、脈沖放電;3、火花放電必須在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行。電火花加工系統(tǒng)的根本組成1、工件和工具;2、脈沖電源;3、自動進(jìn)給和調(diào)節(jié)裝置電火花加工的特點(diǎn)1、特別適合任何難以進(jìn)行切削加工的材料;2、可以加工特殊或形狀復(fù)雜的外表和零件;3、工具與工件不接觸,作用力極??;4、脈沖放電時間短,冷卻作用好,加工外表熱影響小但存在以下缺陷:1、主要用于加工金屬等導(dǎo)電材料;2、加工速度較慢〔需進(jìn)行預(yù)加工,去除大局部余量〕;3、存在電極損耗,;電火花加工的應(yīng)用1、可以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(diǎn)的導(dǎo)電材料;2、可以加工任何特殊及復(fù)雜形狀的工件;3、沒有機(jī)械加工時那樣的切削力,因此適于加工薄壁、窄槽、低剛度及微細(xì)精密的零件。4、脈沖電源的參數(shù)可以任意調(diào)節(jié),能在同一臺機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工或精加工。電火花加工的機(jī)理電火花加工的機(jī)理是指電火花加工的物理本質(zhì),即火花放電時,電極外表的金屬材料是如何被蝕除下來的這一微觀物理過程。電火花腐蝕的四個階段1、極間介質(zhì)的電離、擊穿,形成放電通道;2、介質(zhì)熱分解、電極材料融化、氣化,熱膨脹;3、電極材料的拋出;4、極間介質(zhì)的消電離;影響材料放電腐蝕的因素:1、極性效應(yīng)2、吸附效應(yīng)3、電參數(shù)4、金屬材料的熱學(xué)常數(shù)5、工作液極性效應(yīng)對電蝕量的影響定義:單純由于正、負(fù)極性不同,而彼此電蝕量不同的現(xiàn)象叫極性效應(yīng)。原因:由于在不同的脈沖寬度下,工作液中所電離出來的電子與離子對電極發(fā)生作用的大小是不同的。吸附效應(yīng)對電蝕量的影響正電極外表能吸附工作液中分解、游離出來的帶負(fù)電的碳離子,形成熔點(diǎn)和氣化點(diǎn)比較高的薄層碳黑膜,保護(hù)正極,從而減少電極的損耗;吸附層主要是石墨化的碳素層,其次是粘附在電極外表的金屬微粒粘結(jié)層。極性效應(yīng)和吸附效應(yīng)可以提高加工生產(chǎn)率、減少工具損耗,必須充分利用;因此,電火花加工所用的脈沖電源都是單向、直流的脈沖電源。電參數(shù)對電蝕量的影響 提高電蝕量和加工效率的電參數(shù)途徑有:1〕提高脈沖頻率2〕增加單個脈沖能量3〕減少脈沖間隔放電所產(chǎn)生的熱能主要消耗在以下幾個方面:1、向電極其它部位和工作液中傳導(dǎo);2、使局部金屬材料溫度升高,到達(dá)熔點(diǎn);3、熔化金屬材料;4、使熔化后的金屬材料繼續(xù)升溫至沸點(diǎn);5、使熔融金屬氣化;6、使金屬蒸氣繼續(xù)加熱成過熱蒸氣;金屬材料熱學(xué)常數(shù)對電蝕量的影響1〕金屬材料的熔點(diǎn)、沸點(diǎn),比熱容,熔化熱,氣化熱愈高,電蝕量將愈小,愈難加工;2〕導(dǎo)熱率大的金屬材料,能將熱量傳導(dǎo)、散失到其它部位,降低本身的蝕除量;工作液對電蝕量的影響1〕形成火花放電通道,并在放電結(jié)束后迅速恢復(fù)間隙的絕緣狀態(tài);2〕壓縮放電通道,并限制其擴(kuò)展,使放電能量高度集中在極小的區(qū)域內(nèi),既加強(qiáng)了蝕除的效果,又提高了放電仿型的精確性;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;4〕加速電蝕產(chǎn)物的排除;實驗說明:介電性好、密度和粘度大的工作液有利于壓縮放電通道,提高放電的能量密度,強(qiáng)化電蝕產(chǎn)物的拋出效應(yīng);但是,粘度過大不利于電蝕產(chǎn)物的排出,影響正常放電。所以,粗加工使用粘度大的機(jī)油,精加工時使用粘度小的煤油;提高加工速度的途徑1、選用適當(dāng)?shù)拿}沖寬度2、選用適當(dāng)?shù)拿}沖間隔3、增加單位脈沖能量〔主要是增加峰值電流〕4、提高脈沖頻率f影響加工精度的主要因素1.放電間隙大小及其一致性:采用較小的電規(guī)準(zhǔn),可以縮小放電間隙;這樣,可以提高仿形精度,也使間隙變化量小,從而提高加工精度。2.工具電極的損耗及其穩(wěn)定性: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(bǔ)償;但電火花成型加工時,電極損耗后無法得到補(bǔ)償,需要更換電極;3.二次放電電火花加工的外表質(zhì)量:外表粗糙度、外表變質(zhì)層、外表力學(xué)性能影響外表粗糙度的因素:1〕單個脈沖能量大,那么外表粗糙度差;2〕材料熔點(diǎn)高,那么外表粗糙度好;3〕工具電極的外表粗糙度對工件外表粗糙度有復(fù)印現(xiàn)象;4〕工作液的電阻率降低,可以形成多個并存的放電通道,脈沖放電能量被分散,相應(yīng)的放電痕跡較小,可以獲得較好的外表粗糙度。外表變質(zhì)層:火花放電的瞬時高溫和工作液快速冷卻的結(jié)果,外表變質(zhì)層的厚度大約在0.01~0.5mm之間,一般將其分為熔化層和熱影響層顯微裂紋:火花放電的瞬時高溫和工作液快速冷卻的結(jié)果;1〕脈沖能量越大,顯微裂紋越明顯;2〕工件材料越脆,顯微裂紋越明顯;〔硬質(zhì)合金、預(yù)先熱處理、淬火材料等脆性大〕電火花加工用的脈沖電源 脈沖電源作用:把工頻交流電流轉(zhuǎn)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。 脈沖電源輸入為380V、50Hz的交流電,其輸出應(yīng)滿足如下要求:(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(diào)節(jié)范圍(5)有適當(dāng)?shù)拿}沖間隔時間對電火花加工用脈沖電源的要求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(yīng)粗加工、半精加工、精加工的要求;能適應(yīng)不同材料的加工;能采用不同工具電極材料進(jìn)行加工。2、具體要求1〕所產(chǎn)生的脈沖應(yīng)該是單向的;目的:最大限度地利用極性效應(yīng),以提高生產(chǎn)率和減少工具電極的損耗。2〕脈沖電壓波形的前后沿應(yīng)該較陡〔一般采用矩形波脈沖電源〕;目的:保證加工工藝過程比較穩(wěn)定。3〕脈沖電源的主要參數(shù)應(yīng)能在很寬的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié);目的:滿足粗加工、半精加工、精加工的要求。4)工作可靠、本錢低、操作方便、節(jié)能省電。RC線路脈沖電源的組成:兩個回路:充電回路和放電回路1、充電回路:直流電源、充電電阻、電容器2、放電回路:電容器、工具電極、極間間隙RC線路脈沖電源的原理:1〕、當(dāng)直流電源接通后,電流經(jīng)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〕、當(dāng)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,電容器上儲存的電能就瞬間釋放,形成較大的脈沖電流;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(fù)到絕緣狀態(tài);此后,電容器再次充電,重復(fù)上述過程!弛張〔RC〕式脈沖電源優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,本錢低2、在小功率時可以獲得很窄的脈寬和很小的單個脈沖能量,可用作光整加工和精微加工但電能利用率低自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用維持一定的“平均〞放電間隙,保證電火花加工正常而穩(wěn)定地進(jìn)行,以獲得較好的加工效果;從原那么上講,應(yīng)是工具電極的進(jìn)給速度等于工件的蝕除速度;自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的技術(shù)要求1、有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍;2、有足夠的靈敏度和快速性;3、有必要的穩(wěn)定性和抗干擾能力;4、應(yīng)體積小、結(jié)構(gòu)簡單可靠、操作維修方便;自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成電火花成型加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng),主要包含伺服進(jìn)給控制系統(tǒng)和參數(shù)控制系統(tǒng)。伺服進(jìn)給控制系統(tǒng):主要用于控制放電間隙的大小參數(shù)控制系統(tǒng):主要用于控制電火花成型加工中的各種參數(shù)(如放電電流、脈沖寬度、脈沖間隔等),以便能夠獲得最正確的加工工藝指標(biāo)等。伺服進(jìn)給系統(tǒng)一般有如下要求:(1)有較廣的速度調(diào)節(jié)跟蹤范圍。(2)有足夠的靈敏度和快速性。(3)有較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。自動伺服進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的根本組成局部電火花加工的自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由以下幾局部組成:1、測量環(huán)節(jié)、2、比較環(huán)節(jié)、3、放大驅(qū)動環(huán)節(jié)、4、執(zhí)行環(huán)節(jié)、5、調(diào)節(jié)對象我國國標(biāo)規(guī)定,電火花成型機(jī)床均用D71加上機(jī)床工作臺面寬度的1/10表示;線切割機(jī)床均用D77加上機(jī)床工作臺面寬度的1/10表示例如D7132:D表示電加工成型機(jī)床(假設(shè)該機(jī)床為數(shù)控電加工機(jī)床,那么在D后加K,即DK);71表示電火花成型機(jī)床;32表示機(jī)床工作臺的寬度為320mm。電火花成型加工機(jī)床結(jié)構(gòu):機(jī)床包括主機(jī)、電源箱、自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液循環(huán)和過濾系統(tǒng)1-床身;2一液壓油箱;3一工作液槽;4一主軸頭;5-立柱;6一工作液箱;7一電源箱工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)包括:工作液箱、電動機(jī)、泵、過濾裝置、工作液槽、管道、閥門、計量表等1〕工作液循環(huán)方式:沖油式和抽油式;2〕工作液過濾方式:自然沉淀法和介質(zhì)過濾法;電火花穿孔成形加工:是利用電火花放電腐蝕金屬的原理,用工具電極對工件進(jìn)行復(fù)制加工的工藝方法,其應(yīng)用范圍可以分為兩大類:穿孔加工、型腔加工〔成形加工〕。電火花成型加工和穿孔加工相比有以下特點(diǎn):(1)盲孔加工,工作液循環(huán)困難,電蝕產(chǎn)物排除條件差。(2)電極損耗較難進(jìn)行補(bǔ)償。(3)材料去除量大,外表粗糙度要求嚴(yán)格。(4)加工面積變化大,要求電規(guī)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)范圍相應(yīng)也大。電蝕產(chǎn)物的排除1)電極沖油、2)工件沖油、3)工件抽油、4)開排氣孔、5)抬刀、6)電極的搖動或平動加工規(guī)準(zhǔn)的選擇1〕粗規(guī)準(zhǔn):一般選取寬脈沖(大于400μs)、頂峰值電流進(jìn)行粗加工。速度高、電極損耗低2〕中規(guī)準(zhǔn):一般選用脈沖寬度為20-400μs、峰值電流較小的參數(shù)進(jìn)行半精加工。3〕精規(guī)準(zhǔn):2-20μs的窄脈寬,小峰值電流。線切割加工:是利用移動的、作為負(fù)極的、線狀電極絲和作為正極的金屬材料—工件之間的脈沖放電所產(chǎn)生的電腐蝕作用,對工件加工的一種工藝方法。線切割加工特點(diǎn)1、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工,不需設(shè)計和制造成形工具電極,大大降低了加工費(fèi)用,縮短了生產(chǎn)周期。2、直接利用電能進(jìn)行脈沖放電加工,工具電極和工件不直接接觸,無機(jī)械加工中的宏觀切削力,適宜于加工低剛度零件及細(xì)小零件。3、無論工件硬度如何,只要是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的材料都能進(jìn)行加工。4、切縫可窄達(dá)僅0.005mm,可以做到只對工件材料沿輪廓進(jìn)行“套料〞加工,材料利用率高,能有效節(jié)約貴重材料。5、移動的長電極絲連續(xù)不斷地通過切割區(qū),單位長度電極絲的損耗量較小,加工精度高。6、一般采用水基工作液,可防止發(fā)生火災(zāi),平安可靠,可實現(xiàn)晝夜無人值守連續(xù)加工。7、通常用于加工零件上的直壁曲面,通過X-Y-U-V四軸聯(lián)動控制,也可進(jìn)行錐度切割和加工上下截面異形體、形狀扭曲的曲面體和球形體等零件。8、不能加工盲孔;9、因工具電極是直徑很小的細(xì)絲,故脈沖寬度、平均電流等不能太大,加工工藝參數(shù)的范圍較小,屬中、精、正極性電火花加工,工件常接脈沖電源正極。10、一般沒有穩(wěn)定的電弧放電狀態(tài);電極和工件之間存在著“疏松接觸〞式輕壓放電現(xiàn)象。線切割機(jī)床分類1.按電極絲運(yùn)動速度分:快走絲、慢走絲2.按電極絲位置分:立式、臥式3.按工作液供給方式分:沖液式、供液式快走絲線切割機(jī)床簡介: 利用細(xì)鉬絲作為電極進(jìn)行切割,貯絲筒使鉬絲作正、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(zhì)。工作臺在水平面兩個坐標(biāo)方向上,各自按預(yù)定的控制程序、并根據(jù)火花間隙狀態(tài)作伺服進(jìn)給移動,從而合成各種曲線運(yùn)動,將工件切割成型。DK7725的根本含義為:D為機(jī)床的類別代號,表示是電加工機(jī)床;K為機(jī)床的特性代號,表示是數(shù)控機(jī)床;第一個7為組代號,表示是電火花加工機(jī)床;第二個7為系代號(快走絲線切割機(jī)床為7,慢走絲線切割機(jī)床為6,電火花成型機(jī)床為1);25為根本參數(shù)代號,表示工作臺橫向行程為250mm??熳呓z線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)由機(jī)床本體、脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)和工作液循環(huán)系統(tǒng)組成;線切割機(jī)床走絲機(jī)構(gòu)的作用:是使電極絲以一定的速度運(yùn)動,并保持一定的張力;線切割機(jī)床脈沖電源:窄脈寬(2~60μs)、單個脈沖能量小、平均電流小(1~5A),故總采用正極性加工線切割機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)種類及作用1〕軌跡控制:自動控制電極絲相對于工件的運(yùn)動軌跡2〕加工控制:自動控制伺服的進(jìn)給速度、短路回退、間隙補(bǔ)償〔刀補(bǔ)〕、圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移、適應(yīng)控制、自動找中心、信息顯示等。線切割機(jī)床工作液循環(huán)系統(tǒng)由工作液、工作液箱、工作液泵和循環(huán)過濾系統(tǒng)等組成。工作液起絕緣、排屑、冷卻的作用。低速走絲線切割機(jī)床大多采用去離子水作工作液;高速走絲線切割機(jī)床大多采用專用乳化液作工作液。供液方式有:澆注式和浸液式兩種線切割控制系統(tǒng)作用1〕自動控制電極絲相對于工件的運(yùn)動軌跡2〕自動控制伺服的進(jìn)給速度。鉬絲:抗拉強(qiáng)度高,適于快速走絲加工,所以我國快速走絲機(jī)床大都選用鉬絲作電極絲,直徑在0.08~0.2mm范圍內(nèi);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??熳呓z線切割工作液:廣泛采用的是乳化液,其加工速度快。慢走絲線切割機(jī)床采用的工作液:是去離子水和煤油。工作液的注入方式和注入方向?qū)€切割加工精度有較大影響。工作液的注入方式有浸泡式、噴入式和浸泡噴入復(fù)合式。浸泡式和噴入式比較,噴入式的優(yōu)點(diǎn)明顯,所以大多數(shù)快走絲線切割機(jī)床采用這種方式。在精密電火花線切割加工中,慢走絲線切割加工普遍采用浸泡噴入復(fù)合式的工作液注入方式,它既表達(dá)了噴入式的優(yōu)點(diǎn),同時又防止了噴入時帶入空氣的隱患。電極絲的進(jìn)給速度明顯超過蝕除速度,那么放電間隙會越來越小,以致產(chǎn)生短路。電極絲的進(jìn)給速度明顯落后于工件的蝕除速度,那么電極絲與工件之間的距離越來越大,造成開路。國內(nèi)線切割程序常用格式:有3B格式和ISO格式。其中慢走絲機(jī)床普遍采用ISO格式,快走絲機(jī)床大局部采用3B格式。電化學(xué)反響加工原理:當(dāng)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(chǎn)生電化學(xué)反響,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(jìn)入溶液;這便是電解(電鍍)液中的電化學(xué)反響;以這種電化學(xué)反響為根底,對金屬進(jìn)行加工〔陽極溶解、陰極沉積〕的方法稱為電化學(xué)加工;電化學(xué)加工有三種不同的類型。1、第Ⅰ類是利用電化學(xué)反響過程中的陽極溶解來進(jìn)行加工,主要有電解加工和電化學(xué)拋光等;2、第Ⅱ類是利用電化學(xué)反響過程中的陰極沉積來進(jìn)行加工,主要有電鍍、電鑄等;3、第Ⅲ類是利用電化學(xué)加工與其他加工方法相結(jié)合的電化學(xué)復(fù)合加工工藝進(jìn)行加工,目前主要有電解磨削、電化學(xué)陽極機(jī)械加工(其中還含有電火花放電作用)。激光加工的原理激光加工是利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后到達(dá)很高的能量密度,依靠光熱效應(yīng)下產(chǎn)生高溫熔融,來加工各種材料;激光加工時,把光束聚集在工件的外表上,由于區(qū)域小、亮度高,其焦點(diǎn)處的功率密度極高,溫度可以到達(dá)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,并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波,使熔化物質(zhì)爆炸式地噴射去除。激光加工的特點(diǎn)1〕幾乎對所有金屬和非金屬都可以進(jìn)行激光加工;2〕激光能聚集成極小的光斑,可以進(jìn)行細(xì)微和精密加工;3〕可使用反射鏡,將激光輸送到遠(yuǎn)離激光器的隔離室或其它地點(diǎn),進(jìn)行加工;4〕無刀具,屬于非接觸式加工,無機(jī)械加工變形;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,加工變形和熱變形??;激光加工的根本設(shè)備:由激光器、導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)和加工機(jī)(激光加工系統(tǒng))三局部組成。激光加工工藝:激光打孔、激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)電子束加工原理:電子束加工就是利用高速電子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(jīng)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,其動能絕大局部轉(zhuǎn)化為熱能,使工件材料局部、瞬時熔融,汽化蒸發(fā)而去除;

所以說電子束加工是通過熱效應(yīng)進(jìn)行加工的;電子束加工特點(diǎn)與應(yīng)用1、聚焦直徑小,焦點(diǎn)直徑甚至能聚焦到0.1um。可實現(xiàn)精密微細(xì)的加工。2、非接觸式加工。工件不受機(jī)械力作用,不產(chǎn)生宏現(xiàn)應(yīng)力和變形。3、加工材料范圍很廣,對脆性、韌性、導(dǎo)體、非導(dǎo)體及半導(dǎo)體材料都可加工。4、電子束的能量密度高,因而加工生產(chǎn)率很高。例如,每秒鐘可以在2.5mm厚的鋼板上打50個直徑為0.4mm的孔。5、電子束容易控制,加工過程便于實現(xiàn)自動化。特別是在電子束曝光中,從加工位置找準(zhǔn)到加工圖形的掃描,都可實現(xiàn)自動化。在電子束打孔和切割時,可以通過電氣控制加工異形孔,實現(xiàn)曲面弧形切割等。6、電子束加工在真空中進(jìn)行,因而污染少,加工外表不氧化,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(dǎo)體材料。7、電子束加工需要一整套專用設(shè)備和真空系統(tǒng),價格較貴,生產(chǎn)應(yīng)用有一定局限性。電子束加工時,為什么要抽真空1、只有在高真空中,電子才能高速運(yùn)動。2、在加工過程中,需要不斷地把所產(chǎn)生的金屬蒸汽抽出去,因為加工時的金屬蒸汽會影響電子發(fā)射,產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。離子束加工原理:與電子束加工比較相似,也是在真空條件下,把惰性氣體,通過離子源產(chǎn)生離子束并經(jīng)過加速、集束、聚焦后,投射到工件外表的加工部位,以實現(xiàn)去除加工。與電子束加工相比,離子束加工具有更大的能量。離子束加工的四種工作方式:1、離子束濺射去除加工,即將被加速的離子聚焦成細(xì)束,射到被加工外表上。被加工外表受“轟擊〞后,打出原子或分子,實現(xiàn)分子級去除加工。2、離子束濺射鍍膜加工,即用加速的離子從靶材上打出原子或分子,并將這些原子或分子附著到工件上,形成“鍍膜〞。又被稱為“干式鍍〞3、離子束濺射注入加工,即用高能離子〔數(shù)十萬KeV〕轟擊工件外表,離子打入工件表層,其電荷被中和,并留在工件中〔置換原子或填隙原子〕,從而改變工件材料和性質(zhì)。4、離子束曝光,即用在大規(guī)模集成電路制作中,與電子束相比有更高的靈敏度和分辨率。超聲波加工的原理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

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