精密與特種加工試卷試題庫

1.極性效應在電火花加工中，把由于正負極性接法不同而蝕除速度不同的現(xiàn)象叫極性效應。

2.線性電解液如NaCl電解液，其電流效率為接近100%的常數(shù)，加工速度匕和與電流密度，的曲線為通過原點的直線（VIn3i）,生產(chǎn)

率高，但存在雜散腐蝕，加工精度差。

3.平衡間隙（電解加工中）當電解加工一定時間后，工件的溶解速度vL和陰極的進給速度v相等，加工過程達到動態(tài)平衡，此時的加工

間隙為平衡間隙Ab。

4.快速成形技術是一種基于離散堆積成形原理的新型成形技術，材料在計算機控制下逐漸累加成形，零件是逐漸生長出來的，屬于“增

材法”。5.激光束模式激光束經(jīng)聚焦后光斑內(nèi)光強的分布形式。

1.電火花加工中工具電極相對損耗的含義是什么？如何降低工具電極的相對損耗？

答：工具電極體積相對損耗用電極損耗速度匕與工件蝕除速度%之比的百分數(shù)表示，即e=%/%xioo%。也可用長度相對損耗力來表示。

降低工具電極相對損耗的途徑：

①正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，選負極性加工，將工件接負極。

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，工具應接正極損耗小。

2.超精密加工的難點是什么？超精密切削對刀具性能有哪些要求？為什么單晶金剛石被公認為理想的超精密切削刀具材料？

答：實現(xiàn)超精密加工的關鍵是超微量去除技術。超微量加工時，工具和工件表面微觀的彈性變形和塑性變形是隨機的，精度難以控制；

工藝系統(tǒng)的剛度和熱變形對加工精度有很大影響；去除層越薄，被加工表面所受的切應力越大，材料就越不易被去除。超微量切削往往是

在晶粒內(nèi)進行，相當于從材料晶格上逐個地去除原子，切削力一定要超過晶體內(nèi)部的原子結合力才能產(chǎn)生切削作用，其單位面積上的切應

力急劇增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。

超精密切削對刀具性能的要求：1）極高的硬度和耐磨性；2）刃口能磨得極其鋒利；

3）刀刃無缺陷;4）與工件材料的抗粘接性好，摩擦系數(shù)低。

單晶金剛石被公認為理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因為它有著一系列優(yōu)異的特性，如硬度極高，耐磨性和強度高，導熱性

能好，和有色金屬摩擦系數(shù)小，能磨出極鋒利的刀刃等。

3.電解加工（如套料、成形加工等）的自動進給系統(tǒng)和電火花加工的自動進給系統(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給系統(tǒng)主要是控制均勻等速的進給速度，它的大小是事先設定的。進給速度的大小與端面平衡間隙有直接關系

（雙曲線關系），而端面平衡間隙又直接影響到陰極形狀。在正常電解加工時，主要依照電流的大小來進行控制，但在電極開始進入或即

將退出工件時，由于加工面積的變化，則不能依照電流的大小來進行控制。電火花加工自動進給控制系統(tǒng)的目的是保證某一設定加

工間隙的穩(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，它的進給速度不是均勻等速的。之所以形成這種不同的進給特

性，主要是電解加工中存在平衡間隙，進給速度越大，平衡間隙越小，工件的蝕除速度越高，在進給方向、端面上一般不易短路；而電火

花加工中不存在平衡間隙，進給速度稍大于蝕除速度，極易引起短路，所以必需調(diào)節(jié)進給速度以保證放電間隙。

1.特種加工的含義：特種加工是指利用機、光、電、聲、熱、化學、磁、原子能等能源來進行加工的非傳統(tǒng)加工方法；

它與傳統(tǒng)切削加工的不同特點主要有：1）不是主要依靠機械能；2）工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度；3）在加工過程中，工

具和工件之間不存在顯著的機械切削力作用（工件不承受機械力，特別適合于精密加工低剛度零件）。

特種加工的優(yōu)勢：1）特種加工技術可以加工任何硬度、強度、韌性、脆性的金屬、非金屬材料或復合材料，2）特別適合于加工復雜、

微細表面和低剛度的零件；3）還可以用于進行超精密加工、鏡面加工、光整加工以及納米級（原子級）的加工。

2.結合加工（增材加工）的例子：電鍍、電鑄、快速成形加工、激光焊接等。

3.天然金剛石刀具是精密與超精密加工的基本刀具。（超微量去除技術是實現(xiàn)超精密加工的關鍵）

4.超精密加工的實現(xiàn)條件：1）超精密加工的機理與工藝方法2）超精密加工工藝裝備3）超精密加工工具4）超精密加工中的工件材料5）

精密測量及誤差補償技術6）超精密加工工作環(huán)境、條件等。（必須綜合考慮以上因素才能取得滿意效果。）

5.超精密機床的主軸部件：

主軸部件是保證超精密機床加工精度的核心。超精密加工對主軸的要求是極高的回轉(zhuǎn)精度，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，無振動。而滿足該要求的關鍵

在于所用的精密軸承。高精度的滾動軸承主軸制造困難，因此現(xiàn)在多使用液體靜壓軸承和空氣靜壓軸承。

1）液體靜壓軸承主軸

優(yōu)點：具有回轉(zhuǎn)精度高、剛度較高、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、無振動的特點（被廣泛用于超精密機床）

缺點：1.油溫隨轉(zhuǎn)速的升高而升高，造成熱變形，影響主軸精度2.靜壓油回油時將空氣帶入油源，形成微小氣泡懸浮在油中，不易排出，

因而降低了液體靜壓軸承的剛度和運動性。

2）空氣靜壓軸承主軸

優(yōu)點：具有很高的回轉(zhuǎn)精度，在高速轉(zhuǎn)動時溫升甚小，基本達到恒溫狀態(tài)，因此造成的熱變形誤差很?。蝗秉c：與液體靜壓軸承相比，

空氣軸承剛度低，承受載荷較小。

6.主軸的驅(qū)動方式：1）柔性聯(lián)軸器驅(qū)動；2）內(nèi)裝式同軸電動機驅(qū)動。

7.常用的導軌部件：超精密機床常采用平面導軌結構的液體靜壓導軌和空氣靜壓導軌，滾動導軌也有著廣泛的應用。

8.常見的微進給裝置有：1）壓電和電致伸縮微進給裝置；2）摩擦驅(qū)動裝置；3）機械結構彈性變形微量進給裝置。

9.金剛石晶體定向的三種方法：1）人工目測定向2）激光定向（結合圖了解激光定向的原理）激光晶體定向的原理如上圖所示：由氫就

激光管產(chǎn)生的激光束，通過屏幕上的小孔，照射到金剛石表面是某一晶面面網(wǎng)，這當轉(zhuǎn)動金剛石使被測晶面與激光束相垂直時，激光被反

射到屏幕上形成特征衍射光像，根據(jù)衍射光像的圖形即可知道被激光照射的晶面為何種晶面。3）X射線定向。

10.金剛石刀具主要是對鋁、銅及其合金等材料進行超精密車削，而對于黑色金屬、硬脆性材料的精密與超精密加工，這主要是應用精密

和超精密磨料加工。

11.精密磨削機理：精密磨削主要是靠砂輪具有微刃性和等高性的磨粒實現(xiàn)的，精密磨削機理如下：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。

12.研磨加工機理：精密研磨屬于游離磨粒切削加工，是在剛性研具（如鑄鐵、錫、鋁等軟金屬或硬木、塑料等）上注入磨料，在一定壓

力下，通過研具與工件的相對運動，借助磨粒的微切削作用，出去微量的工件材料，以達到高級幾何精度和優(yōu)良表面粗糙度的加工方法。

包括：1）硬脆性材料的研磨；2）金屬材料的研磨。

13.拋光加工機理：拋光是指用低速旋轉(zhuǎn)的軟質(zhì)彈性或粘彈性材料（塑料、瀝青、石蠟、錫等）拋光盤，或高速旋轉(zhuǎn)的低彈性材料（棉布、

毛氈、人造革等）拋光盤，加拋光劑，具有一定研磨性質(zhì)地獲得光滑表面的加工方法。拋光一般不能提高工件形狀精度和尺寸精度。拋光

使用的磨粒是1即1以下的微細磨粒。

15.影響放電蝕除量的主要因素1）極性效應（單純由于正負極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應）；2）電參數(shù)（電火花加

工脈沖電源的可控參數(shù)有：脈寬、脈間、峰值電流、開路電流、脈沖的前沿上升率和后沿下降率。提高電蝕量和生產(chǎn)率的途徑在于：提

高脈沖頻率f,增加單個脈沖能量Wm,或者說增加平均放電電流ie和脈沖寬度ti,減小脈間to,設法提高系數(shù)Ka,、Ka。）3）金屬材料

熱學常數(shù)：

熱學常數(shù)是指熔點、沸點（氣化點）、熱導率（導熱系數(shù)）、比熱容、熔化潛熱、氣化潛熱等。

16.電火花穿孔成形加工機床主要由主機（包括自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構）、脈沖電源、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液凈化及循環(huán)系統(tǒng)幾部

分組成。

20.電火花線切割加工的基本原理：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的電火花腐蝕原理,

實現(xiàn)零部件的加工。所不同的是，電火花線切割加工不需要制造復雜的成形電極，而是利用移動的細金屬絲（鋁絲或銅絲）作為工具電極,

工件按照預定的軌跡運動，“切割”出所需要的各種尺寸和形狀。

21.電極絲速度為7-10m/s的是高速走絲，低于0.2m/s的是低速走絲。

22.電化學加工按加工原理可以分為三大類：1）利用陽極金屬的溶解作用去除材料（主要有電解加工、電解拋光、電解研磨、電解倒棱、

電解去毛刺等）2）利用陰極金屬的沉積作用進行鍍覆加工（主要有電鑄、電鍍、電刷鍍等）3）電化學加工與其他加工方法結合完成的

電化學復合加工（主要有電解磨削、電解電火花復合加工、電化學陽極機械加工等）

25結合圖了解電解加工的機理：以工件為陽極（接直流電源的正極）、工具為陰極（接直流電源的負極），兩極之間加6-24V的直流電壓,

電解液以5-