特種加工試題與答案最終版

特種加工試題與答案[最終版]第一篇：特種加工試題與答案[最終版]特種加工試題一、名詞解釋：1.極性效應(yīng)在電火花加工中，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)。2.線性電解液電解加工速度與電流密度的關(guān)系曲線為通過原點的直線的電解液。3.倍頻現(xiàn)象通入線圈的電流為交流正弦波，每周期的正半波和負(fù)半波引起磁場兩次大小變化，使換能器也伸縮兩次，引起振動節(jié)奏模糊且共振長度變短的現(xiàn)象。4.混粉電火花加工在電火花工作液中混入一定比例的導(dǎo)電或半導(dǎo)電微細(xì)粉末，以降低表面粗糙度、消除微觀裂紋，使加工后表面達(dá)到類似鏡面的效果的電火花加工方法。5.振動切削加工通過在切削刀具上施加某種有規(guī)律的可控振動，使切削速度、切削深度產(chǎn)生周期性的改變，從而得到特殊的切削效果的方法。二、判斷題（判斷正誤并改正）1.電火花和電化學(xué)加工是非接觸加工，加工后的工件表面無殘余應(yīng)力。（√）2.電化學(xué)反應(yīng)時，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。（√）3.激光加工與離子束加工要求有真空裝置。（×）激光加工不需真空裝置。4.超聲波加工時變幅桿可以將振動的振幅放大是利用能量在不同截面是相同的原理。（√）5.電解磨削時主要靠砂輪的磨削作用來去除金屬，電化學(xué)作用是為了加速磨削過程。（×）電化學(xué)作用是是去除金屬的主要作用，磨削為輔助作用。三、簡答題1、電火花加工按工具電極和工件相對運動方式和用途的不同分哪幾種類型？答：可分五類：①利用成型工具電極，相對工件作簡單進(jìn)給運動的電火花成形加工；②利用軸向移動的金屬絲作工具電極，工件按所需形狀和尺寸作軌跡運動，以切割導(dǎo)電材料的電火花線切割加工；③利用金屬絲或成形導(dǎo)電磨輪作工具電極，進(jìn)行小孔磨削或成形磨削的電火花磨削；④用于加工螺紋環(huán)規(guī)、螺紋塞規(guī)、齒輪等的電火花共軛回轉(zhuǎn)加工；⑤小孔加工、刻印、表面合金化、表面強化等其他種類的加工。2、電火花加工中的極性效應(yīng)是什么？加工中如何利用極性效應(yīng)來提高加工效率降低工具損耗？線切割加工一般采用什么極性加工，為什么？答：1）電火花加工中，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)。2）①確選擇電極的極性短脈寬精加工時，選正極性加工，將工件接正極；用長脈寬粗加工時，選負(fù)極性加工，將工件接負(fù)極。②正確選擇電極的材料選擇熔點高、沸點高的材料，選擇導(dǎo)熱性好的材料。常用石墨和純銅作電極材料。③正確選擇脈寬等電參數(shù)。④利用加工過程中的吸附效應(yīng)來補償和減小電極損耗，炭黑膜通常只在正極上形成，工具應(yīng)接正極損耗小。3）線切割加工一般采用正極性加工。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。3、簡述電解磨削加工的基本原理、設(shè)備組成及應(yīng)用？答：1）原理砂輪表面的非導(dǎo)電性磨料使工件表面與磨輪導(dǎo)電基體之間形成一定的電解間隙（約0.02～0.05毫米），同時向間隙中供給電解液。在直流電的作用下，工件表面金屬由于電解作用生成離子化合物和陽極膜。這些電解產(chǎn)物不斷地被旋轉(zhuǎn)的磨輪所刮除，使新的金屬表面露出，繼續(xù)產(chǎn)生電解作用，工件材料遂不斷地被去除，從而達(dá)到磨削的目的。2）設(shè)備：磨頭部分，工作臺及運動部分，機(jī)床進(jìn)給運動，工作液分值環(huán)系統(tǒng)，夾具部分，排風(fēng)系統(tǒng)，電源部分，機(jī)床電氣。3）應(yīng)用：磨削各種高強度、高硬度、熱敏性、脆性等難磨削的金屬材料，如硬質(zhì)合金、高速鋼、鈦合金、不銹鋼、鎳基合金和磁鋼等。4、超聲加工系統(tǒng)中,聲學(xué)部件主要有哪幾部分組成？超聲頻電振蕩是如何轉(zhuǎn)換為工具頭加工用的機(jī)械振動的？答：1）組成：換能器、傳振桿、聚能器、耦合桿和聲極。2）超聲波發(fā)生器將高頻交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩，換能器將超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動，通過振幅擴(kuò)大棒（變幅桿）使固定在變幅桿端部的工具生超聲波機(jī)械振動。5、分析振動切削加工中的基本規(guī)律和特性？答：振動切削是通過在切削刀具上施加某種有規(guī)律的、可控的振動，使切削速度、背吃刀量發(fā)生周期性的改變，從而得到特殊的切削效果的方法。振動切削改變了工具和被加工材料之間的空間與時間存在條件，從而改變了加工（切削）機(jī)理，達(dá)到減小切削力、切削熱，提高加工質(zhì)量和效率的目的。振動切削按所加頻率不同可分為高頻振動和低頻振動。低頻振動僅僅從量上改變切屑的形成條件，主要用來解決斷屑問題以及與此相關(guān)的一系列問題，而超聲振動（高頻振動）切削已經(jīng)使切屑形成機(jī)理產(chǎn)生重大變化，可以提高被加工材料的可加工性，提高刀具壽命和工件加工質(zhì)量。超聲加工的工藝效果來自刀具和工件之間的分離運動，即它是一種脈沖式的斷續(xù)切削過程。6、利用電化學(xué)加工的基本規(guī)律推導(dǎo)電化學(xué)加工時，當(dāng)初始間隙為Δ0，Δb平衡間隙，當(dāng)工具以一定速度vc，在達(dá)到平衡間隙前，工作間隙與時間的關(guān)系？答：、、==7、編程題:試編寫在快走絲數(shù)控線切割機(jī)床上加工的3B程序。獨立設(shè)計一適合線切割加工的零件并編寫出加工程序（從零件材料初始位置開始）？解：加工圖形如下：以A點為起點，沿工件輪廓順時針加工，編程如下：000B40000B20000B40000GXL1001B20000B0B20000GXL1002B0B20000B20000GYSR1003B0B30000B30000GYL4004B80000B0B80000GXL3005B0B30000B30000GYL2006D四、計算題用NaCl電解液在低碳鋼上加工30×80的長方形孔，深度為40mm,若要求10min內(nèi)加工完，需要用多大電流？若直流電源的最大容量為3000A，應(yīng)改用的最大進(jìn)給速度為多少？加工完一個工件需多長時間？（Fe的體積電化學(xué)當(dāng)量ω為2.22mm3/(A/min)）五、實驗設(shè)計設(shè)計一實驗方法研究電化學(xué)磨削加工中，確定電化學(xué)加工與磨削加工各自在加工材料時所占的比重？解：1）在一定時間內(nèi)先進(jìn)行一次完整的電化學(xué)磨削加工，記錄磨削量（磨削深度）。2）控制其他條件不變，僅去除導(dǎo)電砂輪與工件間電壓，加工相同時間測量磨削量。3）控制其他條件不變，僅使砂輪不進(jìn)行磨削運動，加工相同時間測量磨削量。4）比較以上三種情況磨削量，計算比重。CDBAE解：R=5,AB=4,BC=5-3=2AB段：BBB4000GyL2BC段：BBB2000GxL3CD段：B5000B0B10000GySR2DE段：B2B4B4000GyL3EA段：B3000B4000B6000GxSR4AB段：B4B2B40000GxL1BC段：BBB20000GxL1CD段：B0B20000B20000GySR1DE段：BBB30000GyL4EF段：BBB80000GxL3FA段：BBB30000GyL2解：R=25,AE=25-15=10,DE=20AB段：B0B25000B25000GySR1BC段：B45B15B45000GxL3CD段：B20000B15000B30000GySR3DE段：BBB20000GxL1EA段：BBB10000GyL2三、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(jī)械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以達(dá)到圖樣上全部技術(shù)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(zhì)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(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（2分）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。（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動進(jìn)給和調(diào)節(jié)裝置，使工具和工件之間保持合適的放電間隙；（2分）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(zhì)中進(jìn)行。（2分）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？（6分）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，電極表面的金屬材料是如何被蝕除下來的這一微觀物理過程。（2分）火花放電過程大致可分為如下四個階段：1、極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道；（1分）2、介質(zhì)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(zhì)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(jìn)行切削加工的材料；（1分）2、可以加工特殊或形狀復(fù)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(dǎo)電材料；（1分）2、加工速度較慢（需進(jìn)行預(yù)加工，去除大部分余量）且存在一定的電極損耗。（1分）6、簡要敘述電火花加工的應(yīng)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(dǎo)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(xì)精密的零件。（2分）3、可以加工任何形狀特殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件；（1分）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。（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(jié)束后迅速恢復(fù)放電間隙的絕緣狀態(tài)；（2分）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)，既加強了蝕除的效果，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(chǎn)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(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。（2分）脈沖電源輸入為380V、50Hz的交流電，其輸出應(yīng)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(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（6分）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器兩端的電壓上升，電能往電容器上儲存；（2分）RuEEACVu電，電容d2）當(dāng)電容器兩端的電壓上升到工具與工件之間間隙0電的擊穿(a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；（2分）)原理圖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?。?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(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分）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。（1分）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。（1分）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。（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(jī)床的工作過程（6分）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)。（3分）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動，將工件切割成型。（3分）12、簡述電化學(xué)反應(yīng)加工的基本原理（6分）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)反應(yīng)，溶液中的Cu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)反應(yīng)；（4分）這種以電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，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；（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(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)下產(chǎn)生高溫熔融，來加工各種材料；（2分）激光加工時，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(dá)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，并產(chǎn)生很強的沖擊波，使熔化物質(zhì)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(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分）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；（1分）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，進(jìn)行加工；（1分）4）無刀具，屬于非接觸式加工，無機(jī)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，加工變形和熱變形??；（1分）15、簡述電子束加工原理（6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；（1分）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，其動能絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能，使工件材料局部、瞬時熔融，汽化蒸發(fā)而去除；（4分）所以說電子束加工是通過熱效應(yīng)進(jìn)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(xì)的加工。（1分）+22、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。（1分）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。（1分）4、電子束的能量密度高，因而加工生產(chǎn)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(jìn)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(dǎo)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(chǎn)生離子束并經(jīng)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(jìn)行？（6分）答：1、只有在較高的真空條件中，電子和離子才能高速運動。（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(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。（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(jìn)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(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表面，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表面。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。（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(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(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。（2分）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。（2分）第二篇：特種加工答案第二章電火花加工1．兩金屬在（1）在真空中火花放電；（2）在空氣中；（3）在純水（蒸餾水或去離子水）中；（4）在線切割乳化液中；（5）在煤油中火花放電時，在宏觀和微觀過程以及電蝕產(chǎn)物方面有何相同和相異之處？答：（1）兩金屬在真空中火花放電時，當(dāng)電壓（電位差）超過一定時即產(chǎn)生“擊穿”，電子由“－”極逸出飛向“+”極，由于真空中沒有物質(zhì)阻擋電子的運動，所以沒有正離子形成，沒有發(fā)熱的放電“通道”的概念，示波器、顯像管中電子流的運動與此類似?；旧蠜]有“電蝕產(chǎn)物”成生。（2）兩金屬在空氣中放電的例子是電火花表面強化、涂覆。電焊、等離子切割、等離子焊等，也是在空氣中放電，利用電子流在空氣中撞擊氣體原子形成放電通道，在通道中和工件表面產(chǎn)生大量的熱能用于強化、涂覆、切割和焊接。（3）在純水、蒸餾水或去離子水中，兩金屬間電火花放電與在煤油中類似，只是水分子、原子受電子、正離子撞擊發(fā)熱氣化，最后分解為氧原子和氫原子（分子），而不像煤油中會分解出碳原子（碳黑微粒）和氫氣等。（4）、（5）在乳化液中和煤油中放電過程，詳見教材中有關(guān)章節(jié)，不再另行論述。2．有沒有可能或在什么情況下可以用工頻交流電源作為電火花加工的脈沖直流電源？在什么情況下可用直流電源作為電火花加工用的脈沖直流電源？（提示：軋輥電火花對磨、齒輪電火花跑合時，不考慮電極相對磨損的情況下，可用工頻交流電源；在電火花磨削、切割下料等工具、工件間有高速相對運動時，可用直流電源代替脈沖電源，但為什么？）答：如提示所述，在不需要“極性效應(yīng)”、不需考慮電極損耗率等的情況下，可以直接用220V的50Hz交流電作為脈沖電源進(jìn)行軋輥電火花對磨和齒輪電火花跑合等。不過回路中應(yīng)串接限流電阻，限制放電電流不要過大。如需精規(guī)準(zhǔn)對磨或跑合，則可在交流工頻電源上并聯(lián)RC電路（R500~1000,C0.1~0.01μF），再接到兩個工件上。在用高速轉(zhuǎn)動的金屬輪或圓片作電火花磨削、電火花切斷、下料時，如果可以不計電極損耗率，則就可以用全波整流或整流后并聯(lián)電解電容濾波的直流電源進(jìn)行電火花磨削。由于工具電極高速轉(zhuǎn)動，所以一般不會產(chǎn)生穩(wěn)定電弧燒傷工件。最好是經(jīng)調(diào)壓變壓器降壓到5~100V再整流供磨削之用，一則可以調(diào)節(jié)電壓或電流，二則和220V交流電源隔離，以保障人身避免觸電的危險。3．電火花加工時的自動進(jìn)給系統(tǒng)和車、鉆、磨削時的自動進(jìn)給系統(tǒng)，在原理上、本質(zhì)上有何不同？為什么會引起這種不同？答：電火花加工時工具電極和工件間并不接觸，火花放電時需通過自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持一定的放電間隙，而車、鉆、磨削時是接觸加工，靠切削力把多余的金屬除去，因此進(jìn)給系統(tǒng)是剛性的、等速的，一般不需要自動調(diào)節(jié)。4．電火花共軛同步回轉(zhuǎn)加工和電火花磨削在原理上有何不同？工具電極和工件上的瞬間放電點之間有無相對移動？加工內(nèi)螺紋時為什么不會“亂扣”？用銅螺桿做工具電極，在內(nèi)孔中用平動法加工內(nèi)螺紋，在原理上和共軛同步回轉(zhuǎn)法有何異同？答：不同之處在于電火花共軛同步回轉(zhuǎn)加工時：（1）工具電極和工件的轉(zhuǎn)動方向相同；（2）轉(zhuǎn)速嚴(yán)格相等（或成倍角、比例關(guān)系）；（3）工具和工件上瞬時放電點之間有很慢的相對移動。而電火花磨削時工具和工件可以同向或反向轉(zhuǎn)動；工具和工件的轉(zhuǎn)速并不相同，磨削點之間有很大的相對移動。加工內(nèi)螺紋時，其所以不會“亂扣”，是因為加工中工具電極和工件的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速相等，工具和工件圓周表面上有著“各點對應(yīng)”的關(guān)系，所以能把工具表面的螺紋形狀復(fù)制到工件表面上去而不會“亂扣”。在內(nèi)孔中用平動法加工內(nèi)螺紋，本質(zhì)上和共軛同步回轉(zhuǎn)法相同，不同之處在于平動法加工時工件不轉(zhuǎn)動而代之以工具電極在平動頭中作“公轉(zhuǎn)”行星式運動，其內(nèi)外圓上“各點對應(yīng)”的規(guī)則仍然存在。5．電火花加工時，什么叫做間隙蝕除特性曲線？粗、中、精加工時，間隙蝕除特性曲線有何不同？脈沖電源的空載電壓不一樣時（例如80V、100V、300V三種不同的空載電壓），間隙曲線有何不同？試定性、半定量地作圖分析之。答：間隙蝕除特性曲線是電火花放電間隙蝕除速度和放電間隙大小（間隙平均電壓的大?。┲g的關(guān)系，此關(guān)系可以定量地用作圖法畫成間隙蝕除特性曲線。粗、中、精加工時，由于脈寬、峰值電流等電規(guī)準(zhǔn)不同，同樣大小間隙的蝕除速度也就不一樣，總的來說，粗加工時蝕除速度較大，上凸的間隙蝕除特性曲線就高于中、精加工的曲線。當(dāng)脈沖電源的空載電壓不一樣時，例如電壓較高為300V時，其擊穿間隙、平均放電間隙都大于100V或80V的放電間隙，因此橫坐標(biāo)上的A點（電火花擊穿間隙）將大于100V或80V時的間隙。間隙特征曲線原點不動，整個曲線稍向右移。同理80V空載電壓的間隙特征曲線的A點將偏向左邊。6．在電火花加工機(jī)床上用10mm的純銅桿加工10mm的鐵桿，加工時兩桿的中心線偏距5mm，選用1t=200μs，i=5.4A，各用正極性和負(fù)極性加工10min，試畫出加工后兩桿的形狀、尺寸，電極側(cè)面間隙大小和表面粗糙度值（提示：利用電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表來測算）。答：加工示意圖見圖2-1a。設(shè)先用正極性加工，加工后的圖形見圖b，負(fù)極損耗較大；負(fù)極性加工后的圖形見圖c，正極工具損耗較小。具體數(shù)據(jù)請自行在圖中標(biāo)明，并與書中工藝曲線圖表進(jìn)行對照比較。7．電火花加工一個紀(jì)念章淺型腔花紋模具，設(shè)花紋模電極的面積為10mm×20mm=200mm，花紋的深度為0.8mm，要求加工出模具的深度為1mm，表面粗糙度為Ra=0.63μm，分粗、中、精三次加工，試選擇每次的加工極性、電規(guī)準(zhǔn)脈寬1t、峰值電流ei、加工余量及加工時間，并列成一表（提示：用電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表來計算）。答：可按書中電火花加工工藝曲線圖表選擇粗、中、精加工的規(guī)準(zhǔn)。例如第三篇：特種加工考試答案1.切削加工的本質(zhì)？特種加工與切削加工的不同點？切削加工的本質(zhì)：一是靠刀具材料比工件更硬；二是靠機(jī)械能把工件上多余的材料切除。特種加工與傳統(tǒng)金屬切削加工的區(qū)別:（P2）1）利用的主要能量形式不同；2）工具硬度可以低于被加工材料硬度；3）加工過程中工具和工件之間不存在顯著機(jī)械切削力。2.對超精密加工機(jī)床的要求？對超精密切削刀具的要求？超精密加工按加工方式分類？對超精密加工機(jī)床的要求：高精度、高剛度、高穩(wěn)定性、高自動化。（P16）對超精密切削刀具的要求：（P27）1）極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量，保證刀具有很高的尺寸耐用度；2）刃口能磨的極其鋒銳，實現(xiàn)超薄切削；3）刀刃無缺陷，切削時刀刃將復(fù)制在被加工表面上，從而得到超光滑的鏡面；4）與工件材料的抗粘結(jié)性好，化學(xué)親和小，摩擦因數(shù)低，以得到極好的加工表面完整性。按加工方式分類：切削加工，磨料加工，特征加工和復(fù)合加工(P13)3.金剛石晶體的解理現(xiàn)象？金剛石的相對磨削率？（P30-P31）解理現(xiàn)象：指晶體受到定向的機(jī)械力作用時，可以沿某個平面平整的劈開的現(xiàn)象。相對磨削率：金剛石的耐磨性通常用它的相對磨削率表示，指單位載荷和單位線速度下的磨削體積。4.精密磨削機(jī)理？（P39）1）微刃的微切削作用；2）微刃的等高切削作用；3）微刃的滑擠、摩擦、拋光作用。5.電火花加工的條件？電火花加工的機(jī)理？極間放電電壓波形和電流波形如何？電火花電源按波形分類？（1）電火花加工的條件：（P51）1）電極之間始終保持確定的距離；2）放電點的局部區(qū)域達(dá)到足夠高的電流密度，以確保被加工材料能在局部熔化、氣化，否則只能加工被加工材料；3）及時排除電極間的電蝕產(chǎn)物，以確保電極間介電性能的穩(wěn)定；4）在具有一定絕緣強度和一定粘度的電介質(zhì)中進(jìn)行放電加工。（2）電火花加工的機(jī)理：是電力、熱力、磁力、流體動力等綜合作用的過程。（P52）大致分為四個階段:1）極間介質(zhì)的擊穿與放電，形成放電通道；2）能量的轉(zhuǎn)換、分布與傳遞；材料熔化、氣化熱膨脹3）電極材料的拋出；4）極間介質(zhì)的消電離。（3）極間放電電壓波形和電流波形：見P53圖4-3（4）電火花電源按波形分類：矩形波，梳狀波分組脈沖，三角形波，階梯波，正弦波，高低壓復(fù)合脈沖。（P68）6.何謂極性效應(yīng)？為何產(chǎn)生？如何利用？如何降低工具電極相對損耗？二次放電現(xiàn)象？電規(guī)準(zhǔn)？（1）極性效應(yīng)：單純由于正負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象為極性效應(yīng)。（P58）（2）產(chǎn)生：在電火花放大過程中，正、負(fù)電極表面分別受到負(fù)電子和正離子的轟擊和瞬時熱源的作用，在兩極表面所分配到的能量不一樣，因而熔化、氣化拋出的電蝕量也不一樣。同時電極表面的吸附，覆蓋和鍍覆作用也是產(chǎn)生極性效應(yīng)的原因。（P58）（3）利用：為了充分利用極性效應(yīng)，最大限度降低工具電極的損耗，應(yīng)合理選用工具電極的材料，根據(jù)電極對材料的物理性能，加工要求選用最佳的電參數(shù)，正確選用極性，使工件的蝕除速度最高，工具損耗盡可能小。（4）降低工具電極相對損耗：首先要根據(jù)電極對材料特性確定最佳脈寬，其次有效利用電火花加工過程的各種效應(yīng)，如極性效應(yīng)、吸附效應(yīng)、傳熱效應(yīng)。（P62）（5）二次放電現(xiàn)象：指已加工表面上由于電蝕產(chǎn)物等的介入而再次進(jìn)行的非正常放電，集中反映在加工深度方向產(chǎn)生斜度和加工棱角棱邊變鈍方面。（P65）（6）電規(guī)準(zhǔn)：電火花加工過程中一組電參數(shù)，如電壓、電流、脈寬、脈間等。（P83）7.電火花加工的表面變質(zhì)層如何劃分？淬火鋼和未淬火鋼有何區(qū)別？（P66）（1）表面變質(zhì)層劃分：對于熔化，氣化材料，可將變質(zhì)層分為熔化凝固層和熱影響層。（2）淬火鋼和未淬火鋼區(qū)別：淬火鋼的熱影響層厚度比未淬火鋼大。8.何謂間隙蝕除特性曲線和調(diào)節(jié)特性曲線？畫圖并作簡要說明？自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方框圖？（P74）（1）間隙蝕除特性與調(diào)節(jié)特性曲線：由圖可知：當(dāng)間隙過大，例如大于60μm（為A點的開路電壓）時，電極工具將以較大的空載速度vdA向工件進(jìn)給。隨著放電間隙減小和火花率的提高，向下進(jìn)給速度也逐漸減小，直至為零。當(dāng)間隙短路時，工具將反向以vd0高速回退。在交點B，進(jìn)給速度等于蝕除速度，是穩(wěn)定的工作點和穩(wěn)定的放電間隙。Ⅰ-蝕除特性曲線Ⅱ-調(diào)節(jié)特性曲線（2）電火花加工進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置：有測量環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)等主要環(huán)節(jié)組成。9.混粉加工的定義及作用機(jī)理？（P79）定義：在工作液中添加一定數(shù)量的硅、鋁、鎳等微粉，達(dá)到有效降低電火花加工后的表面粗糙度值的目的。作用機(jī)理：1）加工放電間隙明顯增大，使放電對工件表面的沖擊力減小，從而使放電凹坑中蝕除拋出量減少，形成較淺的放電凹坑。2）金屬及半導(dǎo)體微粉與被加工表面之間將產(chǎn)生微放電，形成分散式放電狀況，有效的防止放電凹坑的多次重疊，使凹坑較淺。3）分散極間電容，使極間電容減小，從而有效的減小了放電脈沖能量。4）混粉工作液中的微粉對工件表面有拋光作用，磨料噴射加工等作用。10.RC電源屬于何種電源？按電極絲運行速度，線切割機(jī)床分為？RC電源屬于：弛張式脈沖電源。（P69）按電極絲運行速度：高速走絲線切割機(jī)床和低速走絲線切割機(jī)床。（P103）11.線切割與電火花加工的不同點？（P102）1）不需要制造復(fù)雜的成形電極；2）能夠方便快捷的加工薄壁，窄槽，異形孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件；3）一般采用精規(guī)準(zhǔn)一次加工成形，在加工過程中大都不需要轉(zhuǎn)換加工規(guī)準(zhǔn)；4）電極絲的損耗較少，從而對加工精度影響較??；5）工作液多采用水基乳化液，很少使用煤油，不易引燃起火，容易實現(xiàn)安全無人操作運行；6）沒有穩(wěn)定的拉弧放電狀態(tài)；7）脈沖電源的加工電流較小，脈沖寬度較窄，屬于中、精加工范疇，采用正極性加工方式。12.線切割機(jī)床控制系統(tǒng)的功能？（P106）在電火花線切割加工過程中，根據(jù)工件的形狀和尺寸要求，自動控制電極絲相對于工件的運動軌跡和進(jìn)給速度，實現(xiàn)對工件的形狀和尺寸加工主要功能包括軌跡控制和加工控制：（1）軌跡控制就是精確控制電極絲相對于工件的運動軌跡，以獲得所需的形狀和尺寸；（2）加工控制主要包括對伺服進(jìn)給速度、電源裝置、走絲機(jī)構(gòu)、工作液系統(tǒng)以及其它的機(jī)床操作控制。13.3B格式編程？P10714.畫出活潑金屬和不活潑金屬的雙電層圖形？雙電層？電極電位？極化？超電壓？端面平衡間隙15.雙電層圖形：見P119圖6-4雙電層：金屬表面帶負(fù)電，溶液帶正電。（P119）電極電位:產(chǎn)生在金屬和它的鹽溶液之間的電位差稱為該金屬的電位電極。（P119）極化：當(dāng)有電流通過電解池時，電極的平衡狀態(tài)被破壞，陽極電位向正方向增大，陰極電位向負(fù)方向增大，即所謂的極化現(xiàn)象。（P122）超電壓：極化后的電極電位（E）與平衡電位的增值。（P122）端面平衡間隙：加工過程中達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)時的加工間隙。（P127）15.何為濃度超電壓？化學(xué)超電壓？電阻超電壓？（P122）濃度超電壓：為了保持電化學(xué)電流和加工速度，必須增加一個外加電壓，即為濃度超電壓?；瘜W(xué)超電壓：要克服鈍化膜的電阻，就需要額外增加電源電壓，這個電壓稱之為電阻超電壓。電阻超電壓：為保證電化學(xué)過程繼續(xù)進(jìn)行，必須增大外電源電壓以補償由于化學(xué)反應(yīng)二引起的電位變化，由此所提高的電壓值稱為化學(xué)超電壓。16.電解液的作用？基本要求及常用電解液的類型？鈍化？活化？作用：1）作為導(dǎo)電介質(zhì)傳遞電流；2）參與電化學(xué)反應(yīng)；3）及時帶走電解產(chǎn)物及熱量，起到更新極間介質(zhì)狀態(tài)及冷卻的作用。（P130）基本要求：1）電導(dǎo)率要高，流動性要好，可以保證用較低的加工電壓獲得較大的加工電流，減少發(fā)熱；2）電解質(zhì)在溶液中的電離度和溶解度要大；3）陽極的電解產(chǎn)物應(yīng)是不溶性的化合物，便于處理；4）性能穩(wěn)定，操作使用安全，對設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕作用輕，不易燃，不爆炸，對環(huán)境污染和人體危害?。?）價格低廉，適應(yīng)性廣，使用壽命長。（130）常用電解液的類型：酸性溶液，中性溶液和堿性溶液。（P132）鈍化：由于電極反應(yīng)，會在陽極金屬表面形成一層致密而又非常薄的粘膜（鈍化膜），從而使金屬表面失去原有的活潑性，導(dǎo)致金屬的溶解過程減慢，這就是通常所說的陽極鈍化現(xiàn)象。（P122）活化：在電化學(xué)加工中，把去掉鈍化膜的過程叫做活化。（P122）17.提高電解加工精度的措施？電流效率？（1）提高電解加工精度：（P131）1）脈沖電流電解加工：改善流場特性；間隙中存在壓力波動，可降低電解液流速；電流效率一般高于直流加工，平均電流比直流加工時低，所以加工去除速度低于直流加工。2）小間隙電解加工3）改進(jìn)電解液：復(fù)合型電解液，低濃度電解液4）混氣電解加工（2）電流效率：指電解時，在電極上實際沉積或溶解的物質(zhì)的量與按理論計算出的析出或溶解量之比，通常用符號η表示。實際蝕除量100%（P124）理論蝕除量18.電解磨削與機(jī)械磨削以及電解加工的不同點？（P156）電解磨削比機(jī)械磨削有較高的生產(chǎn)率。電解磨削與電解加工：電解加工時工件表面形成的鈍化膜是靠活性離子進(jìn)行活化，或靠高的電流密度破壞，電解產(chǎn)物的排除是靠高速流動的電解液的沖刷作用。電解磨削時，工件表面氧化膜的去除是靠砂輪上磨粒的機(jī)械刮除作用，采用小型離心泵。電解磨削比電解加工具有較好的加工精度和表面粗糙度。19.電解加工、電鑄、電刷鍍的原理？電解加工：利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的原理實現(xiàn)金屬零件的成形加工。（P117）電鑄：金屬的電解沉積原理來精確復(fù)制某些復(fù)雜或特殊形狀工件的特種加工方法。利用電化學(xué)過程中的陰極沉積現(xiàn)象來進(jìn)行成型加工的，即在原模上通過電化學(xué)方法沉積金屬，然后分離以制造或復(fù)制金屬制品。電刷鍍：在金屬表面局部快速電化學(xué)沉積金屬。（P166）20.激光特點？躍遷？自發(fā)輻射？受激輻射？受激吸收？粒子數(shù)反轉(zhuǎn)？激光加工設(shè)備的基本組成？激光打孔與那些因素有關(guān)？激光特點：單色性好，相干性好和方向性好和能量密度高等特性。（P171）躍遷：原子在光的照射下從高（低）能態(tài)跳到低（高）能態(tài)發(fā)射（吸收）光子的過程就是躍遷。自發(fā)輻射：處于激發(fā)態(tài)的原子，在沒有外界信號作用下，自發(fā)的躍遷到低能態(tài)時產(chǎn)生的光輻射。（P170）受激輻射：處于激發(fā)態(tài)的原子，在頻率為v21的外界入射信號作用下，從E2能級躍遷到E1能級上，在躍遷過程中，原子輻射出的光子能量為hv21,該光子與外界輸入信號處于同一狀態(tài)，這一輻射過程稱受激輻射.（P171）受激吸收：處于低能級的原子在外界信號的作用下從低能級向高能級躍遷的過程。（P171）粒子數(shù)反轉(zhuǎn)：由于受激吸收作用的存在，使處在高能級（激發(fā)態(tài)）的原子數(shù)目大于低能級（基態(tài)）的原子數(shù)目的現(xiàn)象。（P171）設(shè)備的基本組成：包括激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及安全系統(tǒng)等。（174）激光打孔與那些因素有關(guān)：1）激光照射能量與照射時間2）焦距與發(fā)散角3）焦點的位置4）光斑內(nèi)的能量分布5）激光的照射次數(shù)6）工件材料。（P179-P180）21.電子束加工裝置的控制系統(tǒng)控制內(nèi)容？（206）包括束流聚焦控制、束流位置控制、束流強度控制、工作臺位移控制束流通斷時間控制、束流偏轉(zhuǎn)控制以及電磁透鏡控制等幾部分。22.離子束加工的物理基礎(chǔ)？分類？電子束和離子束加工的不同點？（1）離子束加工的物理基礎(chǔ)是離子束射到材料表面時所發(fā)生的撞擊效應(yīng)、濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。（P210）（2）分類：1）離子束刻蝕加工；2）離子鍍膜加工：包括濺射鍍膜和離子鍍。3）離子注入加工。（P212）（3）電子束和離子束加工的不同點：1）帶正電荷的離子質(zhì)量比電子大成千上萬倍，離子束比電子束具有更大的撞擊動能；2）電子束加工主要通過熱效應(yīng)來蝕除材料或光化學(xué)作用來進(jìn)行曝光，而離子束加工是通過質(zhì)量較大的離子束的動能，在撞擊工件材料時，引起材料變形、分離、破壞等機(jī)械作用進(jìn)行加工。3）電子束加工是電能轉(zhuǎn)化成熱能，而離子束加工是電能轉(zhuǎn)化成動能。23.超聲波加工的本質(zhì)、特點？空化作用？超聲加工設(shè)備的組成？超聲振動系統(tǒng)包括？（P192-194）超聲波加工的本質(zhì)：利用工具端面做超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。特點：1）適合于加工硬脆材料；2）工具形狀可以較復(fù)雜，而機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；3）宏觀切削力很小，所以工件被加工表面完整性較好?？栈饔茫褐腹ぞ叨嗣嬉院艽蟮募铀俣入x開工件表面時，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工件表面材料的微裂紋處。當(dāng)工具端面以很大的加速度接近工件表面時，空腔閉合，引起極強的液壓沖擊波，加速了磨料對工件表面的破碎作用。超聲加工設(shè)備的組成：超聲波發(fā)生器，超聲振動系統(tǒng)，超聲加工機(jī)床本體，磨料懸浮液冷卻及循環(huán)系統(tǒng)。超聲振動系統(tǒng)包括：超聲換能器，變幅桿及工具三部分。24.等離子體？加工原理？具有極高的能量密度？（P228）氣體在高溫下離解成正離子及自由電子，整體仍舊保持電中性，這種高溫電離氣體稱為等離子體。加工原理：利用電弧放電使氣體電離成過熱的等離子氣體流束，靠局部熔化及氣化來去除工件材料。具有極高的能量密度原因：1）機(jī)械壓縮效應(yīng)；2）熱收縮效應(yīng)；3）磁收縮效應(yīng)。25.超高壓水射流切割設(shè)備的組成？磨料噴射加工的設(shè)備組成？（1）超高壓水射流切割設(shè)備的組成:超高壓水發(fā)生裝置、噴嘴、超高壓管路系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)等（P219）（2）磨料噴射加工的設(shè)備組成：1）儲藏、混合和載運磨料裝置；（P236）2）工作室；3）粉塵集收器；4）干燥氣體供應(yīng)裝置。26.電流效率解釋？為什么大于1？電流效率是指電解時，在電極上實際沉積或溶解的物質(zhì)的量與按理論計算出的析出或溶解量之比，通常用符號η表示27.磨削，精密磨削，超精密磨削機(jī)理？28.快速成型的原理？以及典型的運用技術(shù)？原理：分層物體制造技術(shù)LOM立體平板印刷技術(shù)SLA選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS熔絲沉積制造技術(shù)FDM三維印刷技術(shù)3DP彈道微控制造技術(shù)BPM第四篇：特種加工第一章緒論1.簡述特種加工工藝在機(jī)械制造工藝技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生了哪些影響？（1）不是依靠機(jī)械能，而是主要用其他形式的能量（如電、化學(xué)、光、聲、熱等）去除金屬材料（2）不是依靠“比硬度”以硬切軟，而是工具硬度可以低于被加工材料的硬度，如激光、電子束等加工時甚至沒有成形的工具（3）主要不是依靠切削力來去除工件材料，加工過程中工具與工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力，如電火花、線切割、電解加工時工具與工件不接觸。2.列舉集幾種常見的特種加工工藝電火花加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲波加工第二章電火花加工1.電火花可以分為哪幾個加工過程？電火花加工的四個連續(xù)階段：（1）極間工作液（介質(zhì)）電離、擊穿，形成放電通道；（2）工作液分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹；（3）電極材料拋出；（4）極間工作液消電離。2.影響加工精度的因素影響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。3.在電火花成型加工中，兩種最常用的電極材料是什么？純銅和石墨4.電火花加工機(jī)床由哪幾部分組成？主機(jī)、主軸頭、工具電極夾具、工作液循環(huán)及凈化系統(tǒng)5.什么叫極性效應(yīng)？在電火花加工中如何正確利用它？（1）在電火花加工過程中，無論是正極還是負(fù)極，都會受到不同程度的腐蝕。即使是相同的材料，例如銅加工鋼，正、負(fù)電極的電蝕量也是不同的。這種單純由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)。（2）當(dāng)采用短脈沖（例如純銅電極加工鋼時，t<10us）精加工時，應(yīng)選用正極性加工；當(dāng)采用長脈沖（例如純銅加工鋼時，t>80us）粗加工時，應(yīng)采用負(fù)極性加工，可以得到較高的蝕除速度和較少的電極損耗。6.簡述脈沖間隔在電火花加工中有何作用。為了保證電火花加工過程正常進(jìn)行，在兩次脈沖放電之間一般都應(yīng)有足夠的脈沖間隔時間t，使極間工作液消電離，即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，極間工作液的絕緣強度，免總是在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電，這樣可以保證在兩極相對最近處，或電阻率最小處，形成下一擊穿放電通道。7.特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同之處。（1）加工范圍不受材料物理、機(jī)械性能的限制，[1]能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬以及非金屬材料。（2）易于加工復(fù)雜型面、微細(xì)表面以及柔性零件。（3）易獲得良好的表面質(zhì)量，熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化、熱影響區(qū)等均比較小。（4）各種加工方法易復(fù)合形成新工藝方法，便于推廣應(yīng)用。第三章電火花線切割加工1.電火花線切割加工的基本原理及分類。線切割的分類?；驹恚菏抢靡苿拥募?xì)金屬導(dǎo)線（黃銅或鉬線）作為電極，對工件進(jìn)行脈沖火花放電，利用數(shù)控技術(shù)使電極絲對工件作相對的橫向切割運動，它具有2.電火花線切割加工與電火花成型加工有何異同。相同點：（1）線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工的基本相似。（2）線切割加工的加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，材料的可加工性等也都與電火花加工的基本相似。不同點：（1）線切割由于電極絲較細(xì)，故只能采用較小的規(guī)準(zhǔn)，進(jìn)行正極性加工。（2）線切割加工采用水基工作液，不會起火，安全，有弱的電解作用。（3）線切割加工一般沒有穩(wěn)定的電弧放電。（4）線切割加工中電極與工件間存在著“疏松接觸”式的輕壓放電現(xiàn)象。（5）線切割加工無須制造成型電極，降低了制造費用。（6）線切割加工由于電極絲較細(xì)，可以加工微細(xì)異形孔，窄縫和復(fù)雜形狀的工件。（7）線切割加工由于電極絲的損耗對加工精度的較小。第四章電化學(xué)加工1.電化學(xué)加工中電極的極化現(xiàn)象？分類？（1）當(dāng)有電流通過時，電極電位的平衡狀態(tài)遭到破壞，使陽極的電極電位向正移（代數(shù)值增大）、陰極的電極電位向負(fù)移（代數(shù)值減?。?，這種現(xiàn)象稱為極化。（2）電化學(xué)加工的分類：第1類時利用電化學(xué)陽極溶解來進(jìn)行加工，主要有電解加工，電解拋光等；第2類是利用電化學(xué)陰極沉積、涂覆進(jìn)行加工，屬于增材加工，主要有電鍍、涂鍍、電鑄等；第3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，目前主要有電化學(xué)加工與機(jī)械加工相加工，如電解磨削、電化學(xué)陽極機(jī)械加工（還包括電火花放電作用）第五章激光加工1.激光加工的原理及特點原理：激光加工是一種重要的高能束加工方法，是在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程。特點：（1）聚焦后，激光加工的功率密度可高達(dá)10~10W/cm，光能轉(zhuǎn)化為熱能，可以熔化、氣化任何材料；（2）激光光斑的大小可以聚焦到微米級，輸出功率可以調(diào)節(jié)，因此可以用于精密加工；（3）加工所用的工具是激光束，是非接觸加工，所以沒有明顯的機(jī)械力，沒有工具損耗問題。加工速度快，熱影響度小，容易實現(xiàn)加工過程的自動化。還能通過透明體進(jìn)行加工，如對真空管內(nèi)部進(jìn)行焊接加工等。（4）和電子束加工等相比較，激光加工裝置比較簡單，不要求復(fù)雜的抽真空裝置。（5）激光加工是一種瞬時、局部熔化、氣化的熱加工，影響因素很多，因此，精微加工時，精度尤其是重復(fù)精度和表面粗糙不易保證，必須進(jìn)行反復(fù)試驗，尋找合理的參數(shù)，才能達(dá)到一定的加工要求。由于光的反射作用，對于表面光澤或透明的材料，加工前必須先預(yù)先行色化或打毛處理，使更多的光能被吸收后轉(zhuǎn)化為熱能用于加工。（6）對于加工中產(chǎn)生的金屬氣體及火星等飛濺物，要注意及使用通風(fēng)抽走，操作者應(yīng)戴防護(hù)眼鏡2.激光加工的主要設(shè)備激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)第七章超聲波加工1.什么頻率范圍內(nèi)的波稱為超聲波？超聲波加工系統(tǒng)中，超聲振動系統(tǒng)主要有哪幾部分組成？超聲頻電振蕩如何轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動的？（1）1600Hz（2）超聲換能器、變幅桿（振幅擴(kuò)大幫）、工具（3）超聲波發(fā)生器將高頻交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龀曨l電振蕩，換能器將超聲頻電振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動，通過振幅擴(kuò)大棒（變幅桿）使固定在變幅桿端部的工具生超聲波機(jī)械振動。2.超聲波適合于加工哪一種材料？加工效率怎么樣？適合加工各種硬脆材料，特別是不導(dǎo)電的非金屬材料，例如玻璃、陶瓷（氧化鋁、氮化硅）、石英、鍺、硅、瑪瑙、寶石、金剛石等材料，加工效率高。對于導(dǎo)電的硬質(zhì)金屬材料如淬火鋼、硬質(zhì)合金等，也能進(jìn)行加工，但加工效率較低。第九章精密加工1.單晶金剛石現(xiàn)在仍是無法替代的超精密切削用刀材料，它通常為8面和12面晶體，它的三個主要晶面（110）、（100）、（111）具有不同的特性，因此將它設(shè)計制造成刀具時必須正確選擇晶體方向，目前除采用人工目測定向外，還常采用X射線和激光晶體定向。一般情況下，選用110和100晶面作為前刀面和后刀面。2.簡述影響精密加工的主要因素主要有加工機(jī)理、被加工材料、加工設(shè)備及其基礎(chǔ)元部件、加工工具、檢測與誤差補償、工作環(huán)境、工藝過程設(shè)計、夾具設(shè)計、人的技藝等。3.普通加工、精密加工只是一個相對概念，其間的界限隨著時間的推移不斷變化。當(dāng)前一般認(rèn)為：普通加工所達(dá)到的精度是1um，精密加工所達(dá)到的精度是0.1~1um，加工表面粗糙度Ra在0.1~0.02um范圍內(nèi)。第五篇：特種加工課后習(xí)題答案《特種加工》習(xí)題解答概論1.從特種加工的發(fā)生和發(fā)展來舉例分析科學(xué)技術(shù)中有哪些事例是“物極必反”有哪些事例是“壞事有時變?yōu)楹檬隆贝?這種事例還是很多的.以“物極必反”來說,人們發(fā)明了螺旋槳式飛機(jī),并不斷加大螺旋槳的轉(zhuǎn)速和功率以提高飛機(jī)的飛行速度和飛行高度.但后來人們發(fā)現(xiàn)證實螺旋槳原理本身限制了飛機(jī)很難達(dá)到音速和超音速,隨著飛行高度愈高,空氣愈稀薄,螺旋槳的效率愈來愈低,更不可能在宇宙空間中飛行.于是人們采用爆竹升空的簡單原理研制出噴氣式發(fā)動機(jī)取代了螺旋槳式飛行器,實現(xiàn)了洲際和太空飛行.由輪船發(fā)展成氣墊船,也有類似規(guī)律.以“壞事變好事”來說,火花放電會把接觸器、繼電器等電器開關(guān)的觸點燒毛、損蝕,而利用脈沖電源瞬時、局部的火花放電高溫可用作難加工材料的尺寸加工.同樣,鋁飯盒盛放咸菜日久會腐蝕穿孔,鋼鐵器皿、小刀等在潮濕的環(huán)境下會腐蝕.鋼鐵在風(fēng)吹雨淋時遭受銹蝕,海洋船艦的鋼鐵船體為了防止海水的腐蝕,得消耗巨資進(jìn)行防銹、防蝕.人們研究清楚鋼鐵電化學(xué)銹蝕的原理后,創(chuàng)造了選擇性陽極溶解的電解加工方法.這些都是“壞事變好事”的實例.2.試列舉幾種采用特種加工工藝之后,對材料的可加工性和結(jié)構(gòu)工藝性產(chǎn)生重大影響的實例.答:這類實例是很多的,例如:⑴硬質(zhì)合金歷來被認(rèn)為是可加工性較差的材料,因為普通刀具和砂輪無法對它進(jìn)行切削磨削加工,只有碳化硅和金剛石砂輪才能對硬質(zhì)合金進(jìn)行磨削.可是用電火花成形加工或電火花線切割加工卻可輕而易舉地加工出各式內(nèi)外圓、平面、小孔、深孔、窄槽等復(fù)雜表面,其生產(chǎn)效率往往高于普通磨削加工的生產(chǎn)率.更有甚者,金剛石和聚晶金剛石是世界上最硬的材料,過去把它作為刀具和拉絲模具等材料只有用金剛石砂輪或磨料“自己磨自己”,磨削時金剛石工具損耗很大,正是硬碰硬兩敗俱傷,確實是可加工性極差.但特種加工中電火花可成形加工聚晶金剛石刀具,工具,而激光加工則不但“削鐵如泥”而且可“削金剛石如泥”.在激光加工面前,金剛石的可加工性和鋼鐵差不多了.對過去傳統(tǒng)概念上的可加工性,的確需要重新評價.(2)對結(jié)構(gòu)工藝性,過去認(rèn)為方孔,小孔,小深孔,深槽,窄縫以及細(xì)長桿,薄壁等低剛度零件的結(jié)構(gòu)工藝性很差,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量避免.對E字形的硅鋼片硬質(zhì)合金沖模,由于90*內(nèi)角很難磨削,因此常采用多塊硬質(zhì)合金拼鑲結(jié)構(gòu)的沖模.但采用電火花成形加工或線切割數(shù)控加工,則很容易加工成整體硬質(zhì)合金的E形硅鋼片沖模,特種加工可使某些結(jié)構(gòu)工藝性由“差”變“好”.3.常規(guī)工藝和特種加工工藝之間有何關(guān)系(應(yīng)該說如何正確處理常規(guī)工藝和特種加工之間的差別)答:一般而言,常規(guī)工藝是在切削,磨削,研磨等技術(shù)進(jìn)步中形成和發(fā)展起來的行之有效的實用工藝,而且今后也始終是主流工藝.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愈來愈多,常規(guī),傳統(tǒng)工藝必然會有所不適應(yīng).所以可以認(rèn)為特種加工工藝是常規(guī)加工工藝的補充和發(fā)展.特種加工工藝可以在特定的條件下取代一部分常規(guī)加工工藝,但不可能取代和排斥主流的常規(guī)加工工藝.第二章電火花加工1.兩金屬在(1)在真空中火花放電;(2)在空氣中;(3)在純水(蒸餾水或去離子水)中;(4)在線切割乳化液中;(5)在煤油中火花放電時,在宏觀和微觀過程以及電蝕產(chǎn)物方面有何相同和相異之處答:(1)兩金屬在真空中火花放電時,當(dāng)電壓(電位差)超過一定時即產(chǎn)生“擊穿”,電子由“-”極逸出飛向“+”極,由于真空中沒有物質(zhì)阻擋電子的運動,所以沒有正離子形成,沒有發(fā)熱的放電“通道”的概念,示波器,顯象管中電子流的運動與此類似.基本上沒有“電蝕產(chǎn)物”生成.(2)兩金屬在空氣中放電的例子是電火花表面強化,涂覆.電焊,等離子切割,等離子焊等,也是在空氣中放電,利用電子流在空氣中撞擊氣體原子形成放電通道,在通道中和工件表面產(chǎn)生大量的熱能用于強化,涂覆,切割和焊接.(3)在純水,蒸餾水或去離子水中,兩金屬間電火花放電與在煤油中類似,只是水分子,原子受電子,正離子撞擊發(fā)熱氣化,最后分解為氧原子和氫原子(分子),而不像煤油中會分解出碳原子(碳黑微粒)和氫氣等.(4),(5)在乳化液中和煤油中放電過程,詳見教材中有關(guān)章節(jié),不再另行論述.2.有沒有可能或在什么情況下可以用工頻交流電源作為電火花加工的脈沖直流電源在什么情況下可用直流電源作為電火花加工用的脈沖直流電源(提示:軋輥電火花對磨,齒輪電火花跑合時,不考慮電極相對磨損的情況下,可用工頻交流電源;在電火花磨削,切割下料等工具,工件間有高速相對運動時,可用直流電源代替脈沖電源,但為什么)如提示所述,在不需要“極性效應(yīng)”,不需要考慮電極損耗率等的情況下,可以直接用220V的50HZ交流電作為脈沖電源進(jìn)行軋輥電火花對磨和齒輪電火花跑合等.不過回路中應(yīng)串接限流電阻,限制放電電流不要過大.如需精規(guī)準(zhǔn)對磨或跑合,則可在交流工頻電源上并聯(lián)RC電路(R=500-1000,C=0.1-0.01),再接到兩個工件上.在用高速轉(zhuǎn)動的金屬輪或圓片作電火花磨削,電火花切割,下料時,如果可以不計電極損耗率,則就可以用全波整流或整流后并聯(lián)電解電容濾波的直流電源進(jìn)行電火花磨削.由于工具電極高速轉(zhuǎn)動,所以一般不會產(chǎn)生穩(wěn)定電弧燒傷工件.最好是經(jīng)調(diào)壓變壓器降壓到5-100V再整流供磨削之用,一則可以調(diào)節(jié)電壓或電流,二則和220V交流電源隔離,以保障人身避免觸電的危險.3.電火花加工時的自動進(jìn)給系統(tǒng)和車,鉆,磨削時的自動進(jìn)給系統(tǒng),在原理上,本質(zhì)上有何不同為什么會引起這種不同答:電火花加工時工具電極和工件間并不接觸,火花放電時需通過自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持一定的放電間隙,而車,鉆,磨削時是接觸加工,靠切削力把多余的金屬除去,因此進(jìn)給系統(tǒng)是剛性的,等速的,一般不需要自動調(diào)節(jié).4.電火花共軛同步回轉(zhuǎn)加工和電火花磨削在原理上有何不同工具電極和工件上的瞬間放電之間有無相對移動加工內(nèi)螺紋時為什么不會“亂扣”用銅螺桿做工具電極,在內(nèi)孔中用平動法加工內(nèi)螺紋,在原理上和共軛同步回轉(zhuǎn)法有何異同答:不同之處在于電火花共軛同步回轉(zhuǎn)加工時:(1)工具電極和工件的轉(zhuǎn)動方向相同;(2)轉(zhuǎn)速嚴(yán)格相等(或成倍角,比例關(guān)系);(3)工具和工件上瞬時放電點之間有很慢的相對移動.而電火花磨削時工具和工件可以同向或反向轉(zhuǎn)動;工具和工件的轉(zhuǎn)速并不相同,磨削點之間有很大的相對移動.加工內(nèi)螺紋時,其所以不會“亂扣”,是因為加工中工具電極和工件的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速相等,工具和工件圓周表面上有著“各點對應(yīng)”的關(guān)系,所以能把工具表面的螺紋形狀復(fù)制到工件表面上去而不會“亂扣”.在內(nèi)孔中用平動法加工內(nèi)螺紋,本質(zhì)上和共軛同步回轉(zhuǎn)法相同,不同之處在于平動法加工時工件不轉(zhuǎn)動而代之以工具電極在平動頭中作“公轉(zhuǎn)”行星式運動,其內(nèi)外圓上“各點對應(yīng)”的規(guī)則仍然存在.5,電火花加工時,什么叫做間隙蝕除特性曲線粗,中,精加工時,間隙蝕除特性曲線有何不同脈沖電源的空載電壓不一樣時(例如80V,100V,300V三種不同的空載電壓),間隙曲線有何不同試定性,半定量地作圖分析之.答:間隙蝕除特性曲線是電火花放電間隙蝕除速度和放電間隙大小(間隙平均電壓的大小)之間的關(guān)系,此關(guān)系可以定量地用作圖法畫成間隙蝕除特性曲線.粗,中,精加工時,由于脈寬,峰值電流等電規(guī)準(zhǔn)不同,同樣大小間隙的蝕除速度也就不一樣,總的來說,粗加工時蝕除速度較大,上凹的間隙蝕除特性曲線就高于中,精加工的曲線.當(dāng)脈沖電源的空載電壓不一樣時,例如電壓較高為300V時,其擊穿間隙,平均放電間隙都大于100V或80V的放電間隙,因此橫坐標(biāo)上的A點(電火花擊穿間隙)將大于100V或80V時的間隙.間隙特征曲線原點不動,整個曲線稍向右移.同理,80V空載電壓的間隙特征曲線的A點將偏向左邊.S/m/V6,在電火花加工機(jī)床上用Ф10mm的純銅桿加工Ф10mm的鐵桿,加工時兩桿的中心矩偏距5mm,選用=200s,i=5.4A,各用正極性和負(fù)極性加工10min,試畫出加工后兩桿的形狀,尺寸,電極側(cè)面間隙大小和表面粗糙度值(提示:利用電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表來測算).答:加工示意圖見圖2-1a.設(shè)先用正極性加工,加工后的圖形見圖b,負(fù)極損耗較大;負(fù)極性加工后的圖形見圖c,正極工具損耗較小.具體數(shù)據(jù)請自行在圖中標(biāo)明,并與書中工藝曲線圖表進(jìn)行對照比較).圖2-17,電火花加工一個紀(jì)年章淺型腔花模具,設(shè)花紋模電極的面積為10mm×20mm=200,花紋的深度為0.8㎜,要求加工出模具的深度為1㎜,表面粗糙度為=0.63m,分粗,中,精三次加工,試選擇每次的加工極性,電規(guī)準(zhǔn)脈寬,峰值電流,加工余量及加工時間,并列成一表(提示:用電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表來計算).答:可按書中電火花加工工藝曲線圖表選擇粗,中,精加工的規(guī)準(zhǔn).例如:極性脈寬脈間峰值電流加工余量加工后表面粗糙度時間粗加工(可不加抬刀)負(fù)600s100s10A0.9㎜3m約30min中加工(加抬刀)負(fù)100s50s4A0.08㎜1.25m30min精加工(加正20s50s2A0.02㎜30min答:不同之處在于電火花共軛同步回轉(zhuǎn)加工時:(1)工具電極和工件的轉(zhuǎn)動方向相同;(2)轉(zhuǎn)速嚴(yán)格相等(或成倍角,比例關(guān)系);(3)工具和工件上瞬時放電點之間有很慢的相對移動.而電火花磨削時工具和工件可以同向或反向轉(zhuǎn)動;工具和工件的轉(zhuǎn)速并不相同,磨削點之間有很大的相對移動.加工內(nèi)螺紋時,其所以不會“亂扣”,是因為加工中工具電極和工件的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速相等,工具和工件圓周表面上有著“各點對應(yīng)”的關(guān)系,所以能把工具表面的螺紋形狀復(fù)制到工件表面上去而不會“亂扣”.在內(nèi)孔中用平動法加工內(nèi)螺紋,本質(zhì)上和共軛同步回轉(zhuǎn)法相同,不同之處在于平動法加工時工件不轉(zhuǎn)動而代之以工具電極在平動頭中作“公轉(zhuǎn)”行星式運動,其內(nèi)外圓上“各點對應(yīng)”的規(guī)則仍然存在.5,電火花加工時,什么叫做間隙蝕除特性曲線粗,中,精加工時,間隙蝕除特性曲線有何不同脈沖電源的空載電壓不一樣時(例如80V,100V,300V三種不同的空載電壓),間隙曲線有何不同試定性,半定量地作圖分析之.答:間隙蝕除特性曲線是電火花放電間隙蝕除速度和放電間隙大小(間隙平均電壓的大小)之間的關(guān)系,此關(guān)系可以定量地用作圖法畫成間隙蝕除特性曲線.粗,中,精加工時,由于脈寬,峰值電流等電規(guī)準(zhǔn)不同,同樣大小間隙的蝕除速度也就不一樣,總的來說,粗加工時蝕除速度較大,上凹的間隙蝕除特性曲線就高于中,精加工的曲線.當(dāng)脈沖電源的空載電壓不一樣時,例如電壓較高為300V時,其擊穿間隙,平均放電間隙都大于100V或80V的放電間隙,因此橫坐標(biāo)上的A點(電火花擊穿間隙)將大于100V或80V時的間隙.間隙特征曲線原點不動,整個曲線稍向右移.同理,80V空載電壓的間隙特征曲線的A點將偏向左邊.S/m/V6,在電火花加工機(jī)床上用Ф10mm的純銅桿加工Ф10mm的鐵桿,加工時兩桿的中心矩偏距5mm,選用=200s,i=5.4A,各用正極性和負(fù)極性加工10min,試畫出加工后兩桿的形狀,尺寸,電極側(cè)面間隙大小和表面粗糙度值(提示:利用電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表來測算).答:加工示意圖見圖2-1a.設(shè)先用正極性加工,加工后的圖形見圖b,負(fù)極損耗較大;負(fù)極性加工后的圖形見圖c,正極工具損耗較小.具體數(shù)據(jù)請自行在圖中標(biāo)明,并與書中工藝曲線圖表進(jìn)行對照比較).圖2-17,電火花加工一個紀(jì)年章淺型腔花模具,設(shè)花紋模電極的面積為10mm×20mm=200,花紋的深度為0.8㎜,要求加工出模具的深度為1㎜,表面粗糙度為=0.63m,分粗,中,精三次加工,試選擇每次的加工極性,電規(guī)準(zhǔn)脈寬,峰值電流,加工余量及加工時間,并列成一表(提示:用電火花加工工藝參數(shù)曲線圖表來計算).答:可按書中電火花加工工藝曲線圖表選擇粗,中,精加工的規(guī)準(zhǔn).例如:極性脈寬脈間峰值電流加工余量加工后表面粗糙度時間粗加工(可不加抬刀)負(fù)600s100s10A0.9㎜3m約30min中加工(加抬刀)負(fù)100s50s4A0.08㎜1.25m30min精加工(加正20s50s2A0.02㎜30min第三章電火花線切割加工1.電火花線切割時,粗,種,精加工時生產(chǎn)率的大小和脈沖電源的功率,輸出電流的大小有關(guān).用什么方法衡量,判斷脈沖電源加工性能的好壞(絕對性能和相對性能)答:可用單位電流(每安培電流)的生產(chǎn)率來衡量,即可客觀地判斷脈沖電源加工性能的好壞.例如某脈沖電源峰值電流25A時的切割速度為100mm2/min,另一電源峰值電流27A時切割速度為106mm2/min,則前者的相對生產(chǎn)率為100/25=4mm2/min,優(yōu)于后者106/27=3.9mm2/min.又如某線切割脈沖電源3As時切割速度為100mm2/min,另一電源3,5A時為124mm2/min,則前者相對切割速度為33.3mm2/min,后者35.5mm2/min.2.電火花加工和線切割加工時,如何計算脈沖電源的電能的利用率試估計一般線切割方波脈沖電源的電能利用率答:設(shè)脈沖電源的空載電壓為100V,加工時火花放電間隙的維持電壓為25V則消耗在晶體管限流電阻上的電壓為100-25=75V,由此可以算出電能利用率:有用能量:輸入能量=25:100=1:4=25%能量的消耗率為:損耗能量:輸入能量=75:100=3:4=75%可見75%的能量損耗在限流電阻的發(fā)熱上.4.一般線切割加工機(jī)床的進(jìn)給調(diào)解特性曲線和電火花加工機(jī)床的進(jìn)給特性曲線有何不同與有短路回退功能的線切割加工機(jī)床的進(jìn)給調(diào)解特性曲線又有什么不同答:一般線切割機(jī)床的進(jìn)給的進(jìn)給系統(tǒng),往往沒有短路回退功能,或短路后經(jīng)一定時間例如30s后仍不能自動消除短路狀態(tài),則回退256步(相當(dāng)于0.256mm),如仍不能消除短路,則自動停止進(jìn)給或同時報警,這與電火花成型加工機(jī)床遇短路即退回不一樣.上述無短路回退功能的線切割機(jī)床的進(jìn)給特性曲線就不會有橫坐標(biāo)左下部分的曲線,亦即工具電極(鉬絲)的進(jìn)給速度vd沒有負(fù)值.即使有短路回退功能的線切割機(jī)床,短路后的回退速度是固定的(不象電火花成型加工機(jī)床那樣短路后將以較高的速度vd0回退),所以進(jìn)給調(diào)節(jié)特性曲線的左下部為窄小矩形,即放電間隙較小時,進(jìn)給速度vd《0,一旦完全短路后,鉬絲才低速(恒速)回退.6.今擬用數(shù)控線切割加工有8個齒的爪牙離合器,試畫出其工藝示意圖并編制出相應(yīng)的線切割3B相應(yīng)程序.答:由于爪牙離合器工件是圓筒形的,端面上需切割出8個爪牙方齒,故切割時必須有一個數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺附件.辦法為先在圓套筒上鉆一個∮1~2mm的穿絲孔,裝夾好工件后,調(diào)整到穿絲孔為最高點時穿絲,回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動切除爪牙的端面,見示意圖.(俯視圖)切割的程序(一次切出凹,凸兩個爪牙離合器)為:BBBJ=穿絲孔距離GXL3(x向移動)BBBJ=1/2齒寬GYL4(y向轉(zhuǎn)動)BBBJ=齒深GXL3(x向移動)BBBJ=齒寬GYL4(y向轉(zhuǎn)動)BBBJ=齒深GXL1(x向移動)BBBJ=齒寬GYL4(y向轉(zhuǎn)動)……第四章電化學(xué)加工1．從原理和機(jī)理上來分析，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現(xiàn)？答：由于電化學(xué)加工從機(jī)理上看，是通過電極表面逐層地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。但是真的要實現(xiàn)它，從技術(shù)上講還有相當(dāng)難度。主要是由于電化學(xué)加工的實質(zhì)是實現(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。但是由于它們的影響因素太多，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。2．為什么說電化學(xué)加工過程中的陽極溶解是氧化過程，而陰極沉積是還原過程？答：從電化學(xué)過程來說，凡是反應(yīng)過程中原子失去電子成為正離子（溶入溶液）的，稱為氧化，反之，溶液中的正離子得到電子成為中性原子（沉積在陰極上）的稱為還原，即由正離子狀態(tài)還原成為原來的中性原子狀態(tài)。例如在精煉電解銅的時候，在電源正極上純度不高的銅板上的銅原子在電場的作用下，失去兩個電子成為Cu2+正離子氧化而溶解入CuCl2溶液，而溶液中的Cu2+正離子在陰極上，得到兩個電子還原成為原子而沉積在陰極上。3．原電池、微電池、干電池、蓄電池中的正極和負(fù)極，與電解加工中的陽極和陰極有何區(qū)別？兩者的電流（或電子流）方向有何區(qū)別？答：原電池、微電池、干電池和蓄電池中的正極，一般都是較不活潑的金屬或?qū)щ婓w，而其負(fù)極，則為較活潑的金屬。例如干電池，正極為不活潑的石墨（碳）棒，負(fù)極為活潑金屬鋅，蓄電池的正極是不活潑的鉛。金屬與導(dǎo)電液體形成的微電池中的正極往往是不活潑的碳原子或雜質(zhì)。兩種活潑程度不同的金屬（導(dǎo)電體）在導(dǎo)電溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)能產(chǎn)生電位差，電位較正的稱為“正極”，流出電流（流入電子流），電位較低的流入電流（流出電子流）。電解加工時人為地外部加以電源，接電源正極稱陽極，接電源負(fù)極的稱陰極，陽極表面流出電流（流入電子流），陰極表面流入電流（流出電子流），兩者的方向仍一致，見圖4-1。4．舉例說明電極電位理論在電解加工中有什么具體應(yīng)用？答：電極電位理論在研究、分析電解加工中有很重要的作用，具體應(yīng)用在：1）分析電極上電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物在電解加工時，在陰陽兩極都有電化學(xué)反應(yīng)，可能參與反應(yīng)的有電極金屬材料、電解液中的有效成分以及水的電離產(chǎn)物H+、OH。但真正能在電極上完成電化學(xué)反應(yīng)的是什么？則需要應(yīng)用電極電位理論加以分析判斷。即：在陽極上，只有電極電位最“－”的離子才能參與反應(yīng)。2）估計某種金屬材料電解加工的質(zhì)量和可加工性每一種金屬材料都是由不同元素所組成（真正由單一元素組成的材料極少），而在電解加工時，人們希望陽極金屬的電解過程是均勻的。只有這樣，加工表面的粗糙度值才會比較好，加工過程才能平穩(wěn)。如果陽極金屬材料的組成元素其電極電位相差很大，則在電解加工中會由于一些元素的電極電位較“＋”，而不能及時溶解，使加工表面形成一些凸出點，造成加工表面粗糙度值增大。更為嚴(yán)重的是這種凸出的質(zhì)點會造成加工過程的短路、燒損電極，甚至使加工無法進(jìn)行。例如鑄鐵和高碳鋼中有C及Fe3C存在，它們的電極電位高達(dá)+0.37V，而Fe/Fe2+的電極電位僅為－0.59V，因此C及Fe3C在電解加工中幾乎無法被陽極溶解而最終形成凸出質(zhì)點，從而造成鑄鐵、高碳鋼甚至滲碳鋼的電解加工可加工性很差。5．陽極鈍化現(xiàn)象在電解加工中是優(yōu)點還是缺點？舉例說明。答：電極鈍化現(xiàn)象的存在，使電解加工中陽極溶解速度下降甚至停頓。從生產(chǎn)率的角度出發(fā)人們不希望選用能產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象的鈍化型電解液。但是，當(dāng)采用NaCl等非鈍化型電解液工作時，雖然生產(chǎn)率很高，但因為雜散腐蝕嚴(yán)重，成形精度較差，嚴(yán)重影響了電解加工的應(yīng)用。而當(dāng)采用鈍化型電解液加工時，盡管電極工具的非工作面沒有絕緣，但當(dāng)加工間隙達(dá)到一定尺寸后，對應(yīng)的工件表面就會產(chǎn)生鈍化膜，可以避免產(chǎn)生雜散腐蝕，提高加工精度，促進(jìn)電解加工的推廣應(yīng)用。電解磨削、電解研磨等加工方法也是利用了陽極鈍化現(xiàn)象的存在而開發(fā)出來的。它們利用了鈍化膜對金屬表面的保護(hù)作用，采用機(jī)械去除鈍化膜的方法，使金屬微觀表面凸點的鈍化膜被刮除，并迅速電解，而低凹處的鈍化膜起保護(hù)作用，使局部不被電解，最終使金屬表面的整平作用加快，可實現(xiàn)精加工。6．在厚度為64mm的低碳鋼鋼板上用電解加工方法加工通孔，已知陰極直徑24mm，端面平衡間隙?b＝0.2mm。求：（1）當(dāng)陰極側(cè)面不絕緣時，加工出的通孔在鋼板上表面及下表面其孔徑各是多少？（2）當(dāng)陰極工具側(cè)面絕緣，且陰極側(cè)面工作圈高度b=1mm時，所加工出的孔徑是多少？7．電解加工（如套料、成形加工等）的自動進(jìn)給系統(tǒng)和電火花加工的自動進(jìn)給系統(tǒng)有何異同？為什么會形成這些不同？答：一般電解加工自動進(jìn)給系統(tǒng)主要是控制均勻等速的進(jìn)給速度，它的大小是事先設(shè)定的。進(jìn)給速度的大小與端面平衡間隙有直接關(guān)系（雙曲線關(guān)系），而端面平衡間隙又直接影響到陰極形狀（成形加工時）。在正常電解加工時，主要依照電流的大小來進(jìn)行控制，但在電極開始進(jìn)入或即將退出工件時，由于加工面積的變化，則不能按照電流的大小進(jìn)行控制。電火花加工的自動進(jìn)給控制系統(tǒng)的目的是保證某一設(shè)定加工間隙（放電狀態(tài)）的穩(wěn)定，它是按照電極間隙蝕除特性曲線和調(diào)節(jié)特性曲線來工作的，它的進(jìn)給速度不是均勻等速的。之所以形成這種不同的進(jìn)給特性，主要是電解加工中存在平衡間隙，進(jìn)給速度大，平衡間隙變小。在進(jìn)給方向、端面上不易短路；而電火花加工中不存在平衡間隙，進(jìn)給速度稍大于蝕除速度，極易引起短路，所以必須調(diào)節(jié)進(jìn)給速度以保證放電間隙。8．電解加工時，何謂電流效率？它與電能利用率有何不同？如果用12V的直流電源(如汽車蓄電池)作電解加工，電路中串聯(lián)一個滑桿電阻來調(diào)節(jié)電解加工時的電壓和電流(例如調(diào)到兩極間隙電壓為8V)，問：這樣是否會降低電解加工時的電流效率？為什么？答：電解加工時的電流效率是指按照法拉第電解定律所計算出的理論金屬蝕除量與實際金屬蝕除量之比。由于在電解加工陽極溶解的同時，還會出現(xiàn)如析氧等副反應(yīng)，因此電解加工時電流效率一般小于1。電能利用率是指電源輸入的總能量在電解加工中用了多少，在其它方面（如線路損耗）又用了多少。如題所示，利用滑桿電阻可以調(diào)節(jié)電解加工時的輸入電流、電壓，而滑桿電阻本身產(chǎn)生的熱損耗與電解加工無關(guān)。滑桿電阻的熱損耗愈大，電能利用率愈低。而經(jīng)過滑桿電阻調(diào)節(jié)電壓、電流之后進(jìn)行電解加工時，它的電流效率并沒有變化，仍然是按照法拉第電解定律計算，與其它因素?zé)o關(guān)。9．電解加工時的電極間隙蝕除特性與電火花加工時的電極間隙蝕除特性有何不同？為什么？答：電解加工時，電極間隙蝕除特性曲線是一條雙曲線，即a?=C（常數(shù)）如圖4-3a所示；而電火花加工的蝕除特性曲線則是一條蝕除速度在起點和終點都為零的上凸二次曲線，如圖4-3b所示。電解加工時，只要電極不發(fā)生短路，電極間隙愈小，陽極工件的蝕除速度就愈高，生產(chǎn)率就愈高；反之，當(dāng)電極間隙變大時，蝕除速度將下降。電火花加工時，當(dāng)放電