第十五章特種加工及數(shù)控加工習(xí)題解答

第十五章特種加工及數(shù)控加工習(xí)題解答15-1試比較傳統(tǒng)的金屬切削加工與特種加工之間的區(qū)別。答：特種加工技術(shù)是直接利用電能、化學(xué)能、聲能、光能、熱能等能源將坯料或工件上多余的材料除去，以獲得零件圖樣所需要的幾何形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。與傳統(tǒng)的金屬切削加工間的區(qū)別在于：①工具的硬度不必大于被加工材料的硬度，而在電子束加工過(guò)程中，不需要使用任何工具；②在加工過(guò)程中，工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力的作用，故特別適合于加工低剛度工件。15-2試比較電火花加工與電火花線切割加工的異同點(diǎn)。答：電火花加工是利用正、負(fù)電極間脈沖放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)去除工件上多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件尺寸、形狀和表面質(zhì)量的要求；電火花線切割加工與電火花成形加工的基本原理一樣，都是基于電極間脈沖放電時(shí)的電火花腐蝕原理，實(shí)現(xiàn)零部件的加工。兩者之間的差別在于，電火花線切割加工直接用線狀的電極絲作電極，不需要制造復(fù)雜的成形電極，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工或無(wú)法加工的薄壁、窄槽、異形孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)工件；在加工中作為刀具的電極絲無(wú)須刃磨，可節(jié)省輔助時(shí)間和刀具費(fèi)用。15-3試述激光加工的特點(diǎn)及應(yīng)用。答：激光加工的特點(diǎn)：①可加工任何硬度的金屬和非金屬材料；②不需要工具，不存在工具損耗、更換和調(diào)整等問(wèn)題，適于自動(dòng)化連續(xù)操作；③激光的強(qiáng)度高、方向性好，且不需加工工具，屬于非接觸式加工，無(wú)機(jī)械加工變形，而且加工中的熱變形、熱影響區(qū)都很小，適用于精密微細(xì)加工；④加工時(shí)間短、速度快、效率高；⑤可用反射鏡將激光束送往遠(yuǎn)處的隔離室進(jìn)行加工；⑥激光加工設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴，一次性投資較大。激光加工的應(yīng)用：激光打孔、激光切割、激光焊接、激光表面處理等。15-4簡(jiǎn)述超聲波加工原理。答：超聲波加工是利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，通過(guò)磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。超聲波發(fā)生器將交流電轉(zhuǎn)換為超聲頻電振蕩輸送給換能器，換能器將超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)換成超聲頻機(jī)械振動(dòng)，并借助變幅桿將振幅放大，使變幅桿下端的工具產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。加工時(shí)，工具端面以超聲頻振動(dòng)撞擊懸浮液中的磨粒，磨粒就以極大的速度和加速度撞擊和拋磨工件表面，工件表面材料被粉碎成很細(xì)的微粒，從工件表面上脫落下來(lái)。當(dāng)工具端口以很大的加速度離開(kāi)工件表面時(shí)，加工間隙內(nèi)形成負(fù)壓和局部真空，在工作液體內(nèi)形成很多微空腔，促使工作液鉆入被加工材料表面的微裂紋處。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，這種現(xiàn)象稱為超聲空化，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，加工不斷進(jìn)行，工具的形狀便“復(fù)印”在工件上，達(dá)到要求的尺寸。15-5比較傳統(tǒng)的金屬切削加工與數(shù)控加工的異同點(diǎn)。答：數(shù)控機(jī)床加工與通用機(jī)床加工在方法和內(nèi)容上有許多相似之處，不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在控制方式上。在通用機(jī)床上加工零件時(shí)，某道工序中各個(gè)工步的安排、機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的先后順序、位移量、走刀路線和切削用量的選擇等，都是由機(jī)床操作人員自行考慮和確定的，而且是由手工操作方式來(lái)進(jìn)行控制的。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，則要把原先在通用機(jī)床上加工時(shí)需要操作人員考慮和決定的操作內(nèi)容和動(dòng)作，例如工步的劃分和順序、走刀路線、位移量和切削用量等，用規(guī)定的代碼和格式編制成數(shù)控加工程序，然后將程序輸入到數(shù)控裝置中，此后即可啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行數(shù)控加工程序，機(jī)床就自動(dòng)地對(duì)零件進(jìn)行加工。15-6簡(jiǎn)述數(shù)控加工的過(guò)程。答：在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，其工作過(guò)程為：①零件加工工藝分析：根據(jù)零件加工圖樣進(jìn)行工藝分析，確定加工方案、工件的裝夾方法，設(shè)定工藝參數(shù)和走刀路線，選擇好刀具。②編制數(shù)控加工程序：用規(guī)定的代碼和格式編寫零件的加工程序，或用自動(dòng)編程軟件用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編制出數(shù)控加工程序。③程序的輸入和傳輸：用手工編寫的加工程序，可通過(guò)數(shù)控機(jī)床的操作面板手動(dòng)輸入程序；用計(jì)算機(jī)編制的加工程序，可通過(guò)計(jì)算機(jī)的串行通信接口直接傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床的