特種加工完整版復(fù)習(xí)資料

1、1. 特種 加工；泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械 能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法。 2. 電火 花加工；在一定的介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件電極之間的脈沖放電的 電蝕作用，對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。 3. 極性效應(yīng)；由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象。 4. 電火花線切割；利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲（稱為電極絲）作電極，對(duì)工件進(jìn) 行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。 1. 極間介質(zhì)消電離；一次脈沖放電結(jié)束后，有一段間隔時(shí)間使放電通道中的帶 電粒子復(fù)合為中性粒子，從而恢復(fù)本次放電處間隙介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。 2. 混氣電解加工；將一定壓力的氣體用混氣裝置使它與電解液混合在一

2、起，使 電解液成為包含無(wú)數(shù)氣泡的氣液混合物，然后送入加工區(qū)進(jìn)行電解加工。 7. 電化學(xué)加工；在陽(yáng)、陰極表面發(fā)生得失電子的化學(xué)反應(yīng)作為基礎(chǔ)對(duì)金屬進(jìn)行 加工的方法。 8.陽(yáng)極溶解；以電化學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)金屬進(jìn)行加工，在陽(yáng)極上為電解蝕除 9.陰極沉淀；以電化學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)金屬進(jìn)行加工，在陰極上為電鍍沉淀。 8 電極 極化；當(dāng)有電流通過(guò)電極時(shí)，電極點(diǎn)位的平衡狀態(tài)遭到破壞 ，使陽(yáng)極 的電極電位向正移，陰極的電極電位向負(fù)移的現(xiàn)象。 9 電化 學(xué)鈍化；使金屬陽(yáng)極溶解過(guò)程的超電位升高，使電解速度減慢。 10 電解 加工；利用金屬在電解液中得電化學(xué)陽(yáng)極溶解，將工件加工成形。 11 電解 拋光；利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽(yáng)

3、極溶解對(duì)工件表面進(jìn)行腐蝕拋光。 14 電解磨削；由電解作用和機(jī)械磨削作用相結(jié)合而進(jìn)行加工的。 15 電鑄 加工；利用電鍍液中金屬正離子在電場(chǎng)的作用下，鍍覆沉積到陰極上去 的過(guò)程。 16 涂鍍加工；在金屬工件表面局部快速電化學(xué)沉積金屬的技術(shù)。 17 激光加工；利用光的能量，經(jīng)過(guò)透鏡聚焦，在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度， 靠光熱效應(yīng)來(lái)加工各種材料的加工方法。 18 激光打孔；利用激光在材料上打微型小孔。 19 激光 切割；利用激光對(duì)材料進(jìn)行切割的加工方法。 20 激光 焊接；以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接的一種 高效精密的焊接方法。 21 激光淬火；鐵基合金在固態(tài)下經(jīng)受激光照射，使

4、表面被迅速加熱至奧氏體化 狀態(tài)，并在激光停止照射后，快速自冷淬火得到馬氏體組織的一種工藝方法 22 激光合金化；利 用 激光束使合金元素與基體表面金屬混合熔化，在很短時(shí)間 內(nèi)形成不同化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的高性能表面合金層。 23 激光 熔覆；利用激光束在工件表面熔覆一層硬度高、耐磨、耐蝕和抗疲勞性 好的材料，以提高工件的表面性能。 24 快速 成形；在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散、堆積的原理采用不同方法堆積材料， 最終完成零件的成形與制造的技術(shù)。 25 光固 化快速成 形 ；液態(tài)材料在一定波長(zhǎng)和功率的紫外激光的照射下能迅速發(fā) 生光聚合反應(yīng)，相對(duì)分子質(zhì)量急劇增大，使材料從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。 26 粉末燒結(jié)快速

5、成形；利用粉末材料在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制 下逐層堆積成形。 27 薄片層疊快速 成形；采用薄片材料作為成形材料，片材表面事先涂覆一成熱 膠。加工時(shí)先切割片材，然后通過(guò)熱壓輥熱壓，使當(dāng)前層與下面成形的工件 層 粘接，從而堆積成形。 28 熔絲堆積積快速成形；利用熱塑性材料的熱熔性，粘結(jié)性，在計(jì)算機(jī)控制下 層層堆積成形。 29 超聲波加工；利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，通過(guò)磨料懸浮液加工脆硬材料的 一種成形方法 。； 30 化學(xué) 加工；利用酸堿鹽等化學(xué)溶液對(duì)金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬腐蝕溶解， 改變工件尺寸和形狀的一種加工方法。 31 化學(xué)銑切加工 ；把工件非加工表面用耐腐蝕性涂層保護(hù)起來(lái)

6、，需要加工的表 面露出來(lái)，侵入到化學(xué)溶液中進(jìn)行腐蝕，時(shí)金屬按特定的部位溶解去除，達(dá) 到 加工目的。 32 光化學(xué)加工；用照相感光來(lái)確定工件表面要蝕除的圖形、線條。 33 化學(xué)拋光；用硝酸或磷酸等氧化溶液，在一定條件下，使工件表面氧化，此 氧化層又能逐漸融入溶液，表面凸起處被氧化較快而較多，微凸處則被氧化 慢 而少，因此使加工表面逐漸被整平，達(dá)到表面平滑化和光澤化。 34 化學(xué)鍍膜；在金屬或非金屬表面鍍上一層金屬，起裝飾、防腐蝕或?qū)щ姷茸?用。 35 等離子體加工 ；利用電弧放電使氣體電離成過(guò)熱的等離子氣體流束，靠局部 熔化及氣體來(lái)去除材料的。 36 磨料流加工；利用含磨料的半流動(dòng)狀態(tài)的粘彈性磨

7、料介質(zhì)，在一定的壓力下 強(qiáng)迫在被加工表面上流過(guò)，由磨料顆粒的刮削作用去除工件表面微觀不平材 料 的工藝方法。 37 水射 流切割；利用高壓高速水流對(duì)工件的沖擊作用來(lái)去除材料的。 1. 通過(guò)從工件上去除材料或向工件表面添加材料，以獲得具有要求的（形狀 ）、 （尺寸 ）、（表面質(zhì)量）的加工方法，稱為加工。 2. 按照機(jī)加工原理把加工分為三類 :（）、（）、 （ ） 3. 特種加工一般按照加工時(shí)采用的能量類型分為（電火花加工 ）（電化學(xué)加工） （激光加工）超聲加工、射流加工、電子束加工離子束加工、化學(xué)加工等基 本加工方法，以及由這些基本加工方法組成的（ 快速成形 ） 4. 電火花是便于加工用機(jī)械加工

8、難以加工或無(wú)法加工的材料，如（聚晶金剛石 ） （淬火鋼 ）（硬質(zhì)合金鋼） 5. 常用的電極結(jié)構(gòu)可分為（ 整體電極 ）（組合電極 ）（ 鑲拼式電極 ） 6. 電火花加工按工件和工具電極相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可分為：電火花（穿孔成形加 工 ）、電火花（線切割加工 ）、電火花（高速小孔加工 ）、電火花（同步共軛 回轉(zhuǎn)加工 ）、電火花（磨削）和（鏜磨 ）等類型 7. 電火花型腔加工的工藝方法有：（單電極平動(dòng)法 ）、（多電機(jī)更換法 ）、（分解 電極法）簡(jiǎn)單電極數(shù)控創(chuàng)成法等 8. 電火花加工蝕除金屬材料的微觀物理過(guò)程可分為：（ 1）極間介質(zhì)的電離， 擊穿，形成放電通道；（ 2）介質(zhì)熱分 解，電極材料熔化，氣化熱膨

9、脹； （ 3）電極材料的拋出；（ 4）極間介質(zhì)的消電離 。四個(gè)階段。 9. 電火花加工粗加工時(shí)工件常接（負(fù)）極，精加工時(shí)工件常接（正）極，線切 割加工時(shí)工件接（正）極，電解加工時(shí)工件接（正）極，電解磨削時(shí)工件接 （正）極，電鍍時(shí)工件接（負(fù) 、）極 10. 電子束加工是在（真空）條件下，利用聚焦后（能量密度極高 ）（速度極高） 的電子束對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。 11. 電火花型腔加工時(shí)使用最廣泛的工具電極材料是：（純銅）和（石墨） 12. 影響電火花加工精度的主要因素有：（間隙的大?。┘捌湟恢滦?、（電極 損耗）及其穩(wěn)定性和（二次放電）現(xiàn)象 13. 在特種加工，請(qǐng)說(shuō)出三種熱加工方法。電火花加工，電化

10、學(xué)加工，激光加工 14. 激光的特性：（強(qiáng)度高）（單色性好）（相干性好）（方向性好） 15. 電火花線切割機(jī)床控制系統(tǒng)的功能包括（軌跡）控制和（加工）控制 16. 激光打孔時(shí)，多次照射能在不擴(kuò)大孔徑繁榮情況下將孔打深是由于（光管） 效應(yīng)的結(jié)果 17. 特種加工有（電火花加工）（激光加工）（電化學(xué)加工）（電子束加工）（離子 束加工）等說(shuō)出五種。 18. 電火花加工大致可分為哪些幾個(gè)連續(xù)階段，即：（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 19. 電解加工的主要不足有：（不易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性

11、；） （電極工具的設(shè)計(jì)和修正比較麻煩，因而很難適用與單件生產(chǎn)）（電解加工的附 屬設(shè)備較多，占地面積較大，成本高）（電解產(chǎn)物必須進(jìn)行妥善處理，否則將污 染環(huán)境） 20. 電子槍包括：（電子發(fā)射陰極）（控制柵極）（加速陽(yáng)極）等幾部分 21. 電鑄加工主要用于（復(fù)制精細(xì)的表面輪廓花紋 ）（復(fù)制注塑用模具）（電火花 型腔加工）等，試說(shuō)出三種 22. 影響電火花加工精度的主要因素有：（表面粗糙度 ）（加工間隙）（加工斜度） （加工深度）等 23. 涂鍍技術(shù)主要用于：（修復(fù)零件磨損表面）（堀卜零件表面缺陷）（改善零件 表面性能） 24. 電化學(xué)極化主要發(fā)生在（陽(yáng)極）上。金屬的鈍化使金屬陽(yáng)極熔化過(guò)程的超電

12、位（升高），使電解速度減慢。 25. 評(píng)定電火花加工表面完整性的主要參數(shù)是：（表面粗糙度）（表面變質(zhì)層） （表面力學(xué)性能） 26. 型腔模電火花加工方法有：?jiǎn)坞姌O平動(dòng)法，多電極更換法，分解電極加工法 27. 超聲波加工主要是利用磨料在（超 聲振動(dòng)）作用下的（機(jī)械撞擊）和（拋磨 作用及超聲空化）作用來(lái)去除材料的，同時(shí)產(chǎn)生的（波干涉）和（共振）現(xiàn) 象也加速了蝕除效果，適于加工硬脆材料。 28. 激光加工設(shè)備主要包括電源、（激光器）、（光勞統(tǒng)）、（機(jī)械!統(tǒng)）、（激光 電源）、冷卻系統(tǒng)等部分。 29. 在眾多的快速成型技術(shù)中，具有代表性的工藝是（光敏樹(shù)脂液相固化成形）、 （選擇性激光粉末燒結(jié)成形）、（

13、薄冊(cè)層疊加成形）、（熔纟堆積成形）等四 種。 30. 等離子體具有極高的能量密度，這是由（機(jī)械壓縮效應(yīng)）、（熱收繳應(yīng)）、 （磁收縮效應(yīng)）等三種效應(yīng)所造成。 31. 常用的激光加工工藝有（激光打孔）、（激光切割）、（激光焊接）、（激光吐蟲 打標(biāo)記）。 32. 電子束加工的主要應(yīng)用有（高速打孔）、（加工型L及特殊表面）、（刻蝕）、 （焊接）、（熱御）、（電子光刻）等。 33. 離子束加工的主要應(yīng)用：（離子刻蝕加工 ）、（離子鍍膜加工 ）、（離子注入加 工）等。 34. 超聲加工的主要應(yīng)用有：（型孔型腔加工 ）、（切割加工）、（復(fù)合加工）、（超 聲清洗）等。 35. 電解加工的主要應(yīng)用有：（深孔擴(kuò)孔

14、加工 ）、（型孔加工）、（型腔加工）、（套 料加工）、（葉片加工）、（電解倒棱去毛刺 ）、（電解刻字）、（電解拋光）。 三 簡(jiǎn) 答題 特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同 本質(zhì)和特點(diǎn)是什么？1）不是主要依靠機(jī)械能， 而是主要用其他能量去除金屬材料。 2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度， 如激光、電子束等加工是甚至沒(méi)有形成的工具。 3）加工過(guò)程中和工件之間不存 在顯著的機(jī)械切削力，如電火花、線切割、點(diǎn)解加工工具與工件不接觸。 試 舉出三種因采用特種加工工藝 后，對(duì)材料的可加工性和結(jié)構(gòu)工藝性產(chǎn)生重 大影響 的實(shí)例 。1）.硬質(zhì)合金歷來(lái)被認(rèn)為是可加工性較差的材料 ,因?yàn)槠胀ǖ毒吆?砂輪無(wú)法 對(duì)它進(jìn)行切削磨

15、削加工 ,只有碳化硅和金剛石砂輪才能對(duì)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 .2）金剛石和聚晶金剛石是世界上最硬的材料 ,過(guò)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(shí)金剛石工具 損耗很大 ,正是 硬碰硬兩敗俱傷 ,確實(shí)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(duì)過(guò)去傳統(tǒng)概念上的可

16、 加工性 ,的確需要重 新評(píng)價(jià).3）對(duì)結(jié)構(gòu)工藝性 ,過(guò)去認(rèn)為方孔 ,小孔,小深孔,深槽,窄縫 以及細(xì)長(zhǎng)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(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免 .對(duì) 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. 常規(guī)加工工藝和特種加工工藝之間有何關(guān)系？應(yīng)該如何正確處理常規(guī) 加工和 特種 加工的關(guān)系？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(lái)的行之有效的實(shí)用工藝，也是現(xiàn)在

17、的主流工藝。但是隨著難加 工 的新材料、復(fù)雜表面和特殊要求的零件越來(lái)越多，常規(guī)工藝加工不了，因此 ， 特種加工是常規(guī)工藝的補(bǔ)充和發(fā)展，特種加工可取代一部分常規(guī)加工，但不 能 取代和排斥主流工藝。 電火花加工時(shí)的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)和 車、鉆、磨削時(shí)的自動(dòng)進(jìn)給 系統(tǒng)，在原理上、 本質(zhì)上有何不同？電火花加工時(shí)電極和工件不接觸，火花放電需通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)保持一定的放電間隙，而車、鉆、磨削時(shí)是接觸加工，靠切削力把多余 金 屬切去，因此進(jìn)給系統(tǒng)是剛性的、等速的，一般不需自動(dòng)調(diào)節(jié)。 P29 數(shù)控線切割加工的主要工藝指標(biāo) 有哪些？ 1.切割速度 2.表面粗糙度 3.電極絲 損耗量 4.加工精度 電 火花線切 割加

18、工的特 點(diǎn)有哪些？ （列出 4 種以上） 1.脈沖寬度、 平均電流 不大，加工工藝參數(shù)范圍小，正極性加工 2.采用水或水基工作液 3.一般沒(méi)有 穩(wěn) 定電弧放電狀態(tài) 4.電極與工件之間存在著“疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象5.省掉 了成形的工具電極，降低了制造費(fèi)用 6.電極絲比較細(xì)，可以加工微細(xì)異形孔、 窄縫和復(fù)雜形狀的工件 7.單位長(zhǎng)度電極絲的損耗較少，從而對(duì)加工精度的影 響 比較小 電火花線切割加工主要應(yīng)用在哪 些方面？ 1.加工模具 2.切割電火花成形加工 用的電極 3.加工零 件 為什么說(shuō)電化學(xué)加工過(guò)程中的陽(yáng) 極溶解是氧化過(guò)程，而陰極 沉積是還原過(guò)程？ 電化學(xué)加工過(guò)程中，陽(yáng)極表面原子失掉電子成

19、為正離子，發(fā)生氧化反應(yīng)；陰 極 上正離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng) 陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象在電解加工中是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)？舉例 說(shuō)明。陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象 的存在， 使電解加工中陽(yáng)極溶 解速度下降甚至停頓，從生產(chǎn)率的角度人 們不希望選用產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象 的鈍化型電解液。但 是，當(dāng)采用 NaCl 等非鈍化電解液加工時(shí) ，雖然生產(chǎn)率高，但雜散腐 嚴(yán)重，成形精度差 ，嚴(yán)重影響了電解加工的應(yīng)用。而當(dāng)采用 具的非工作面沒(méi)有 絕緣，但當(dāng)加工間隙達(dá)到一定尺寸后，對(duì) 鈍化型電解液時(shí)，盡管電極 工 應(yīng)的工件表面就會(huì)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)了電解加工 磨等加工方法就 是利用陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象的存在而開(kāi)發(fā)出來(lái)的 護(hù)作用

20、，采用機(jī) 械去除鈍化膜的方法，使金屬微觀表面凸 而低凹處的鈍化 膜七保護(hù)作用，使局部不被點(diǎn)解，最終是 的推廣應(yīng)用。電解磨削、電 。它們利用了鈍化膜對(duì)金屬 點(diǎn)鈍化膜被刮除，并迅速電 金屬表面的整平作用加快， 解研 的保 解， 可實(shí) 現(xiàn)精加工。 電解加工（如套料、成形加工等）的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng) 和電火花加工的自動(dòng)進(jìn)給 系 統(tǒng)有何異同？為什么會(huì)形成這些 不同？一般電解加工 自動(dòng)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)定好的。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 影響到陰極的形狀。在正常電解加工時(shí) ，主要依 照 電流的大小來(lái)進(jìn)行 不能依照電

21、流的大 隙的穩(wěn)定，它是按 所以形成這種不同 控制，但在電極開(kāi)始進(jìn)入或即將退出工件 小來(lái)控制。電火花加工自動(dòng)進(jìn)給控制系統(tǒng) 照電極間隙蝕除特性曲線來(lái)工作的，它的 的進(jìn)給特性，主要是電解加工中存在平衡 越小，工件的蝕除 速度越高，在進(jìn)給方向、端面上一般不宜 平衡間隙，進(jìn)給速 度稍大于蝕除速度，極易引起短路，所以 時(shí)，由于加工面積的變化， 的目的是保證某一設(shè)定加工 進(jìn)給速度不是均勻等速的。 間隙，進(jìn)給速度大，平衡間 短路；而電火花加工中不存 必須調(diào)節(jié)進(jìn)給速度以保證放 則 間 之 隙 在 電 間隙。 電解加工的電極間隙蝕除特性和 電火花加工時(shí)的電極間隙蝕 除特性有何不同？ 為什么？電解加工時(shí)，電極間隙蝕

22、除特性曲線是一條雙曲線，二電火花加工的 蝕除特性曲線則是一條蝕除速度在七點(diǎn)和終點(diǎn)都為零的上凸二次曲線。電解 加 工時(shí)，只要電極不發(fā)生短路，電極間隙越小，陽(yáng)極工件的蝕除速度就越高， 生 產(chǎn)率就越高；相反，當(dāng)電極間隙變大時(shí)，蝕除速度將下降。電火花加工時(shí)， 當(dāng) 放電間隙為零時(shí)，蝕除速度也為零。其實(shí)，當(dāng)放電間隙很小時(shí)，排屑困難， 短 路率增加，蝕除速度將大大下降，甚至無(wú)法正常加工；而當(dāng)放電間隙過(guò)大時(shí) ， 間隙無(wú)法擊穿，蝕除速度也為零。 激光為什么比普通光有更大的瞬 時(shí)能量和功率密度？ 激光可以實(shí)現(xiàn)光能在空 間和時(shí)間上亮度和能量的集中，就光能量在時(shí)間上的集中而論，如果把一秒 鐘 內(nèi)所發(fā)出的光壓縮在毫秒數(shù)

23、量級(jí)的時(shí)間內(nèi)，形成短脈沖，則功率不變的情況 下， 瞬時(shí)脈沖功率又可以提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，可以大大提高激光能量和功率 電子束加工和離子束加工在原理上和應(yīng)用范圍上有何異同？ 二者原理上相同 點(diǎn)：都是基于帶電子粒于真空中在電磁場(chǎng)加速控制作用小，對(duì)工件進(jìn)行撞擊 而 進(jìn)行加工，其不同在于電子束加工是電能使質(zhì)量較大的正離子加速后，打到 工 件表面，是靠機(jī)械撞擊能量是工件表面的原子層變形，破壞或者切除分離并 不 發(fā)熱，在工藝上：有離子刻蝕，漸射沉積，離子渡，離子注入等多種形式， 而 不像電子束加工，有打孔，切割，焊接，熱處理等形式 電子束加工、離子束加工和激光束三者相比各自的適用范圍如何，三 者各有 什么 優(yōu)缺

24、點(diǎn)？三者都適用于精密，為細(xì)加工，但電子束，離子束需要在真空 中 進(jìn)行因此加工表面而不會(huì)變氧化，污染，特別適用于清潔加工，離子束主要 在 于精微表面工程，激光印可在空氣中加工。不受空間結(jié)構(gòu)的限制，故也適用 于 大型工件的切割，熱處理等工藝 超聲波加工的進(jìn)給系統(tǒng)有何特點(diǎn) 超聲波加工的進(jìn)給系統(tǒng)是靠重錘通過(guò)杠桿是 工具輕輕壓在工件上，靠輕微的壓力適工具端面和磨粒于工件表面接觸。工 件 表面去掉多少進(jìn)給多少，是懸浮式的柔性進(jìn)給系統(tǒng)，而不是剛性的進(jìn)給系統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn)的，它與機(jī)械加工和點(diǎn)火花加工的進(jìn)給系統(tǒng)不一樣。 快速成形工藝原理與常規(guī)加工工藝有何不 同？其具有什么特 點(diǎn)？快速成型原 理在工藝原理上是增材法，與

25、切削加工，點(diǎn)火花加工蝕除，電化學(xué)陽(yáng)極溶解等 剪裁法不同。其特點(diǎn)是整個(gè)工藝過(guò)程建立在激光（斷層）掃描，數(shù)控技術(shù)，計(jì) 算機(jī)。 CAD 技術(shù)，高分子材料等高科技基礎(chǔ)之上，因此工 藝先進(jìn)，柔性好，生 產(chǎn)周期短。 試對(duì)光固化和粉末燒結(jié)兩種快速 成形工藝的優(yōu)缺點(diǎn)做比較。 粉末燒結(jié)法：工藝精度一般 表面質(zhì)量一般 價(jià)格較貴 材料接近 100% 利用綠 較高 運(yùn)行成本一般 生產(chǎn)效率 較高 設(shè)備費(fèi)用一般 市場(chǎng)占有率 較 高 光固化工藝精度高 表面質(zhì)量較好 價(jià)格較貴 材料接近 100% 利用綠 較高 運(yùn)行成本較高 生產(chǎn)效率 較低 設(shè)備費(fèi)用較貴 市場(chǎng)占有率 很低 從 微觀上看，每一次電火花放電 加工大致可分哪幾個(gè)連續(xù)

26、階段，各有什么特 點(diǎn)？極 間介質(zhì)的電離、擊穿、形成放電通道；介質(zhì)熱分解、電極材 料 熔化、氣 化熱膨 脹；電極材料拋出；極間介質(zhì)的消電離。 P10 簡(jiǎn)述電火花加工用的工 作液和電解加工用 的電解液的作用。工作液的作用： （ 1）介電作用 ，（2）壓縮放電通道， 提 高火花放電能量密度 ，（3）幫助拋出和 排除電蝕產(chǎn)物 ，（4）冷卻作用。 電解液作用：（ 1）作為 o 導(dǎo)電介質(zhì)傳 遞電流 ，（2）在電場(chǎng)作用下進(jìn)行電化學(xué)反 應(yīng)，使陽(yáng)極溶解能順利而有控制的進(jìn)行 ，（3）及時(shí)地把加工間隙內(nèi)產(chǎn)生的電 解 產(chǎn)物及熱量帶走，起更新和冷卻作用。 簡(jiǎn)要說(shuō)明超聲加工機(jī)床的主要組成及各部 分的作用、超聲加工的原理。

27、 1、超 聲發(fā)生器：將工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸欢üβ瘦敵龅某曨l電振蕩，以提供工 具 端面往復(fù)振動(dòng)和去除被加工材料的能量。 2、超聲振動(dòng)系統(tǒng)：把高頻電能轉(zhuǎn)變?yōu)?機(jī)械能，使工件端面作高頻率、小振幅的振動(dòng)以進(jìn)行加工。3、機(jī)床本體：使工 具以一定壓力作用在工件上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以及床體等部分。04、工作液及循 環(huán) 系統(tǒng)和換能器冷卻系統(tǒng) P161 原 理：利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，通過(guò)磨料懸浮液加工脆硬材料的一種成型 方 法。 什 么是極性 效應(yīng)，什么 正極性加工，什么 負(fù)極性加 工？單純由于正、負(fù)極性 不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。吧工件接脈沖電源的正極時(shí) ， 稱正極性加工。反之，稱負(fù)極性加工。

28、 電火花加工自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的任務(wù) 是什么？對(duì)自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的 一般要求有哪些？ 在于維持一定的“平均”放電間隙 S,保證電火花加工正 常二穩(wěn)定地進(jìn)行，已 獲 得更好的加工效果。一般要求：（ 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，此外，還要求體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單 及維修操作方便等。 簡(jiǎn)離 子束加工的基本原 理、特點(diǎn)和主要應(yīng)用 。原理：在真空條件下，將離子 源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過(guò)加速聚焦，使之撞擊到工件表面。特點(diǎn)：（ 1）是所有 特 種加工中最精密、最微細(xì)的加工方法，是當(dāng)代納米加工技術(shù)的基礎(chǔ)。（2） 污 染少，特別適用于對(duì)易氧化的金屬、合金材和高純度半導(dǎo)體

29、材料的加工。（3） 是靠離子轟擊材料表面的原子來(lái) 實(shí)現(xiàn)的 。（4）離子束加工設(shè)備費(fèi)用貴， 成本 高，加工效率低。應(yīng)用：刻蝕加工；鍍膜加工；離子注入加工。 簡(jiǎn) 述超聲加工的原理和 特點(diǎn)?原理：超聲加工業(yè) 叫超聲波加工，是利用 產(chǎn)生超 聲振動(dòng)的工具，帶動(dòng)工件和工具拋磨工件的被加工部位，使用局部材料破壞 而 成粉末，以進(jìn)行穿孔，切割和研磨等。 特點(diǎn)： 1.適合加工硬脆材料， 2.由于是靠磨料懸浮液的沖擊和拋磨作用加工余量， 所以可以采用工件軟的材料做工具，加工時(shí)不需要使工具和工件比較復(fù)雜的 相 對(duì) 運(yùn)動(dòng)。因此，超聲加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作維修也比較方便。 3，由于 去 除加工余量是靠磨料的瞬時(shí)撞

30、擊，工具對(duì)表面的宏觀作用力小，不會(huì)引起 變 形和 燒傷，因此適合加工薄壁零件及工件的窄槽，小孔等。 電子束和離子束加工為什么必須 在真空條件下進(jìn)行？因?yàn)樵谡婵罩羞M(jìn)行，污 染少，材料加工表面不氧化。在高真空中，電子和離子才能高速運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)激置臺(tái) 激 光加工設(shè)備包括哪四 大部分？各有什么作用？激光加工的基本設(shè)備包括激 光器，電源，光學(xué)系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)四大部分。激光器：把電能轉(zhuǎn)變成光能， 生激光束。電源：為激光器提供所需要的能量及控制功能。光學(xué)系統(tǒng)：包括 光聚焦和觀察瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，后者能觀察和調(diào)整激光束的焦點(diǎn)位置，并將加工位 顯示在投影儀上。機(jī)械系統(tǒng)：主要包括床身，能在三坐標(biāo)范圍內(nèi)移動(dòng)的工作 及機(jī)電控制系統(tǒng)

31、等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前已采用計(jì)算機(jī)來(lái)控制工作臺(tái) 移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)激光加工的數(shù)控操作。 電子 束加工的基本原理 及主要應(yīng)用電子束加工的原理：電子束加工是以高能 電子束流作為熱源，對(duì)工件或材料實(shí)施特殊的加工，是一種完全不同于傳統(tǒng) 機(jī)械加工的新工藝。按照電子束加工所產(chǎn)生的效應(yīng)，可以將其分為兩大類： 電子束熱效應(yīng)和電子束化學(xué)效應(yīng)。 主要應(yīng)用：高速打孔，加工型孔及特殊表面，刻蝕，焊接，熱處理，電子束 光 刻。 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(lái)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？ 電火花加工時(shí)，相 同材料兩電極的被腐 蝕量是不同的。其中

32、一個(gè)電極比另一個(gè)電 極的蝕除量大，這種現(xiàn)象叫 做極性效應(yīng)。當(dāng)采用 窄脈沖精加工時(shí)，應(yīng)選正極性加工；當(dāng)采 用長(zhǎng)脈沖粗加工時(shí)，應(yīng)采用 負(fù)極性加工，可以得 到較高的蝕除速度和較低的電極損耗。線 切割加工一般采用絲電極接 負(fù)極，工件接正極加 工，若反過(guò)來(lái)加工件會(huì)導(dǎo)致反加工，即電 極損耗大。 電解加工的 主要優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？?jī)?yōu)點(diǎn) 1.加工范圍廣 2.電解加工的生產(chǎn)率較高 3. 可以達(dá)到較高的表面粗糙度和平均加工精度4.由于加工過(guò)程中不存在機(jī)械切 削力，所以不會(huì)產(chǎn)生由切削力引起的殘余應(yīng)力和變形，沒(méi)有飛邊毛刺。5.加工 過(guò)程中陰極工具在理論上不會(huì)損耗，可長(zhǎng)期使用 缺點(diǎn) 1.不易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性2

33、.電極工具的設(shè)計(jì)和修正比較麻 煩，因而很難適用于單件生產(chǎn)。 3.電解加工的附屬設(shè)備較 多，占地面積較大， 機(jī)床要哦有足夠的剛性和防腐性能，造價(jià)較高4.電解產(chǎn)物需要妥善處理，否則 將污染環(huán)境 激光加工的原理是什么，激光加 工通常的應(yīng)用場(chǎng)合有哪些？ 原理：1.聚焦后， 激光加工的功率密度可達(dá)到1081010W/cm2,光能轉(zhuǎn)化為熱能，幾乎可以熔化、 氣化任何材料。 2.激光光斑大小可以聚焦到微米級(jí)，輸出 功率可以調(diào)節(jié)，因此 可 用以精密微細(xì)加工。 3.加工所用工具是激光束，是非接 觸加工，所以沒(méi)有明 顯的 機(jī)械力，沒(méi)有工具耗損問(wèn)題。 4.和電子束加工等比較 起來(lái)，激光加工裝置 比較簡(jiǎn) 單，不要求復(fù)

34、雜的抽真空裝置。 5.激光加工是一種 瞬時(shí)、局部熔化、氣 化的熱加 工，影響因素很多，因此精微加工時(shí)，精度，尤其是重復(fù)精度和表 面 粗糙度不易 保證，必須進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，尋找合理參數(shù)，才能達(dá)到一定的加工 要 求。 6.加工 中生產(chǎn)的金屬氣體及火星等飛濺物，要注意通風(fēng)抽走，操作者應(yīng)戴 防護(hù)眼鏡。 什么頻率范圍內(nèi)的波稱為超聲波？超聲加工系統(tǒng)中，超聲振動(dòng)系統(tǒng)主要有哪 幾部分組成？頻率超過(guò)16000Hz超出一般人耳朵聽(tīng)覺(jué)范圍，就稱為超聲波。1. 超聲發(fā)生器2.聲學(xué)部件 3.機(jī)床 4.磨料工作液及其循環(huán)系統(tǒng) 超聲頻電振蕩是如何轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)的？ 超聲加工系統(tǒng)中變幅桿的作用是什 么？ 超聲頻電震蕩通過(guò)換能器

35、轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)；變幅桿（又稱電幅擴(kuò)大棒）的作用 是擴(kuò)大超聲頻振幅。 電鑄和電鍍加工的原理是什么？ 兩者的主要區(qū)別在哪里？ 電鑄和電鍍都是利 用電鍍液中陽(yáng)極溶解，金屬正離子在電場(chǎng)的作用下，鍍覆到陰極上去的過(guò)程 ； 主要區(qū)別是：（ 1）. 電鑄用于復(fù)制成形加工，而電鍍用于表面裝飾，防銹蝕 ; （2） .電鑄層較電鍍層厚 ;（3）.電鑄有形狀尺寸精度要求而電鍍只要求表面光 亮，光滑；（ 4） . 電鍍要求能與原模分離，電鍍要求鍍層與工件牢固粘結(jié)。四、 綜合分析 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)中整體葉輪的葉片， 一般采用什么方法加工？請(qǐng)闡述所 采用的加工方法的基本原理和特點(diǎn)。 電解加工 （ 1 ）基本原 理是利用

36、金屬在電解液中發(fā)生電化學(xué)陽(yáng)極溶解的原理， 將工件加工成形的一種工藝方法。 （2）特點(diǎn) 1）可加工高硬度、高強(qiáng)度、高韌 性 等難切削的金屬，適用范圍廣。 2）加工生產(chǎn)率高。 3）加工中工具和工件間 無(wú)切 削力存在，適用于加工易變形的零件。4）加工后的表面無(wú)殘余應(yīng)力和毛刺，粗 糙度可達(dá)Ra1.250.2，平均加工精度可達(dá)土 0.1mm 左右。5）加工過(guò)程中工 具 損耗極小，可長(zhǎng)期使用。 試分析電火花加工、超聲加工、 激光加工，三種特種加工方法各自加工的能 量 來(lái)源、加工原理、 加工機(jī)理、及相同點(diǎn)和不同點(diǎn)， 各舉一典型應(yīng)用實(shí)例。 電火花 加工的能量來(lái)源是單向脈沖電源，電火花加工的原理是基于工具和工

37、件 之間的脈 沖性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來(lái)蝕除多余的金屬，以達(dá)到對(duì)零件的 尺 寸、形狀及 表面質(zhì)量的加工要求。加工的機(jī)理主要是依靠脈沖性火花放電時(shí) 的 瞬時(shí)高溫來(lái)蝕 除多余的材料，放電過(guò)程可以分為四個(gè)連續(xù)的階段：極間介質(zhì) 的 電離、擊穿形成 放電通道；介質(zhì)熱分解、兩極材料熔化、氣化熱膨脹；電極 材 料的拋出；極間介 質(zhì)的消電離。它主要應(yīng)用于導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料的復(fù)雜型腔 、 形面及復(fù)雜結(jié)構(gòu)等難 加工形狀和難加工材料的加工。如沖模、型腔模具的加 工。 超聲加工的能量來(lái)源是超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲頻電振蕩，超聲加工的原理 是 利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，通過(guò)磨料懸浮液在超聲振動(dòng)作用下的機(jī)械撞擊 、 拋磨和

38、超聲空化作用的綜合結(jié)果，來(lái)加工工件的。加工的機(jī)理不是靠高溫而 是 靠機(jī)械撞擊、拋磨和超聲空化作用來(lái)加工工件。主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、非導(dǎo)體 脆 硬材料的 加工。如工程陶瓷型腔件的加工。激光加工的能量來(lái)源是激光發(fā)生器所發(fā)出的 激光。加工原理是通過(guò)激光發(fā)生器發(fā)出激光，經(jīng)光路系統(tǒng)聚焦后，功率密度達(dá) 到很高，聚焦的焦點(diǎn)尺寸可以很小，光能轉(zhuǎn)換為熱能，通過(guò)瞬時(shí)高溫來(lái)加工工 件。加工機(jī)理是通過(guò)聚焦后的激光的高溫來(lái)加工工件。它可以應(yīng)用于任何材料 的加工。主要應(yīng)用于激光焊接、切割、打孔、刻蝕等。 相同點(diǎn) ：都是非接觸式 的加工，都可以加工難加工形狀、難加工材料，都需要提供電能等。 不同點(diǎn)： 電火花加工需要脈沖電源，所

39、加工的材料必須是導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料，超聲加工 不導(dǎo)電的脆硬材料，激光加工不受任何材料的限制，功率密度大。 請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N可行的針對(duì)玻璃、石英、寶石、金剛石、工程陶瓷等脆硬 材料的 小孔（孔徑d0.5 ）加工方法，闡述所采用的加工方法的基本原理和特點(diǎn)，并 對(duì)兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。 超聲波加工：加工時(shí) , 在切削區(qū)域中加入液體和磨料混合的懸浮液 , 并在工具 頭的振動(dòng)方向加上一個(gè)不大的壓力 , 通過(guò)磨料顆粒在工具的超聲振動(dòng)作用毛機(jī)械 撞擊和拋磨 , 以及超聲波空化作用對(duì)被加工表面進(jìn)行孔加工的。 特點(diǎn) ：適合于加工各種硬脆材料 , 特別是不導(dǎo)電的非金屬材料 , 切削應(yīng)力、切 削熱也很小 , 不會(huì)引起變

40、形和燒傷 , 表面粗糙度也較小 , 機(jī)床結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 , 操作、維修較方便 缺點(diǎn) ：超聲波加工生產(chǎn)效率仍較低 , 且成本高 電渡金剛石工具鉆削加工：采取電沉積金剛石粉的辦法 , 將金剛石固結(jié)在成型 鉆頭或套鉆切削刃上。 這種鉆具的顯著特點(diǎn)是由于金剛石粉是電鍍?cè)阢@具上 , 制造比較容易 , 并具有 一定使用壽命 , 特別適用對(duì)大直徑 , 大批量孔加工。 特點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣 , 不需要專用設(shè)備 , 不論導(dǎo)電與不導(dǎo)電的硬脆材料均可進(jìn)行加 工生產(chǎn)效率高。 某新型手機(jī)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)已完成 ，為在很短的時(shí)間內(nèi)造出數(shù) 百件外殼樣件， 請(qǐng)你提出可行的制造方案，并對(duì)方案所涉及的特種加工技術(shù)原理、裝置及其特 點(diǎn)進(jìn)行闡

41、述。如果該產(chǎn)品通過(guò)了各 種驗(yàn)證， 要進(jìn)行大批量生產(chǎn) ，其模具制造可 采用那些特種加工技術(shù)（列舉2種）？請(qǐng)闡述所用技術(shù)的原理和特點(diǎn)。 立體光 固化成型法（ SL, Stereo-Lithography ） 光固化法（SL）是目前最 為成熟和廣泛應(yīng)用的一種快 速成型制造工藝。這種工藝以液態(tài)光 敏樹(shù)脂為原材料， 在計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定零件各 分層截面的輪廓軌跡對(duì)液態(tài) 樹(shù)脂 逐點(diǎn)掃描，使被 掃描區(qū)的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合 （固化）反應(yīng)，從而形成零件 的一個(gè)薄層 截面。 完成一個(gè)掃描 區(qū)域的液態(tài)光敏樹(shù)脂固化層后，工作臺(tái)下降一個(gè)層厚，使固化好的樹(shù)脂表面再 敷上一層新 的液態(tài)樹(shù)脂然后重復(fù)掃描、固化，新固化的一層牢固地粘接在一層上，如此反復(fù) 直至完成整 個(gè)零件的固化成型。 SL工藝的優(yōu)點(diǎn)是精度較高，一般尺寸精度 可控制在0.01mm;表面質(zhì)量好；原材料利用率 接近 100%;能制造形 狀特別復(fù)雜、精細(xì)的零件 ;設(shè)備市場(chǎng)占有率很高。 缺點(diǎn)是需要設(shè)計(jì)支撐 ; 可以選擇的材料種類 有限;制件容易發(fā)生翹曲變 形;材料價(jià)格較昂貴。 電火花 ：電火花加工是在液體介質(zhì)中進(jìn)行的，機(jī)床 的自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置使工件和工具電 極之間保持適當(dāng)?shù)姆?電間隙，當(dāng)工具電極和工件之間施加很強(qiáng)的脈沖電壓（達(dá)到間隙中介 質(zhì)的擊穿電壓）時(shí)，會(huì)擊穿介質(zhì)絕緣強(qiáng)度最低處，如圖所示。由于放