特種加工考試題附有答案

1、、填空題（15分，每空1分）1、 特種加工主要采用 機械能 以外的其他能量去除工件上多余的材料,以達到圖樣上全 部技術要求。（1分）2、 電火花加工原理是基于 工具和工件（正、負電極）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，以達到對零件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量等預定的加工要求。（2分）3、 電火花加工系統(tǒng)主要由 工件和工具、 脈沖電源 、自動進給和調(diào)節(jié)裝置 幾部分組成。（3分）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。 （3 分）5、 電火花加工的表面質(zhì)量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面變質(zhì)層、表面力學 性能。（3分

2、）6電火花加工的自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：測量環(huán)節(jié)、 大驅(qū)動環(huán)節(jié)、 執(zhí)行環(huán)節(jié)、 調(diào)節(jié)對象。（3分）7、電火花成型加工的自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包含 統(tǒng)。（2分）8、電火花加工是利用電火花放電腐蝕金屬的原理，藝方法，其應用范圍分為兩大類：穿孔加工、型腔加工。（2分）9、線切割加工是利用 移動的、作為負極的、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。（2分）10、 快走絲線切割機床的工作液廣泛采用的是乳化液，其注入方式為 噴入式。（2分）11、線切割機床走絲機構的作用：是使電極絲以一定的速度運動，并保持一定的張力（2分）12、線切割控制系統(tǒng)作用主亜具

3、控制伺服的進給速度。（2分）伺服進給控制系統(tǒng)比較環(huán)節(jié)、 放和參數(shù)控制系用工具電極對工件進行復制加工的工1）自動控制電極絲相對于工件的運動軌跡；2）自動13、快速成形技術（RP最早產(chǎn)生于二十世紀70年代末到80年代初，目前RP技術的主 流是：SLA立體光造型、LOM薄材疊層制造 、SLS激光燒結、FDM熔融成型四種 技術。（4分）14、 快速成型的數(shù)據(jù)接口主要有：快速成型技術標準數(shù)據(jù)格式即STL格式 和 快速成型 設備的通用數(shù)據(jù)接口即CLI格式。（2分）二、判斷題（15分，每題1分）1、目前線切割加工時應用較普遍的工作液是煤油。（錯）2、在型號為DK7740的數(shù)控電火花線切割機床中，D表示電加工

4、機床。（對）3、線切割機床通常分為兩大類，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的電火花線切割編程方法。（錯）5、離子束加工必須在真空條件下進行。（對）6、電火花加工中的吸附效應都發(fā)生在陰極上。（錯）7、線切割加工一般采用負極性加工。（錯）8、電火花穿孔加工時，電極在長度方向上可以貫穿型孔，因此得到補償，需要更換電極。 （錯）9、弛張式脈沖電源電能利用率相當高，所以在電火花加工中應用較多。 （錯）10、電火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求電規(guī)準的調(diào)節(jié)范圍相對較大。（對）11、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 。（對）12、電火花加工的粗規(guī)

5、準一般選取的是窄脈沖、高峰值電流。 （錯）13、在采取適當?shù)墓に嚤ＷC后，數(shù)控線切割也可以加工盲孔； （錯）14、當電極絲的進給速度明顯超過蝕除速度， 則放電間隙會越來越小，以致產(chǎn)生短路。 （對）15、通常慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為0.1 mm 以上的黃銅絲作為電極絲。對）1、快走絲線切割加工中，常用的電極絲為鉬絲。（對）2、3B 代碼編程法是最先進的電火花線切割編程方法。（錯）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。 （錯）5、電子束加工必須在真空條件下進行。（對）6、電火花加工中的吸附效應都發(fā)生在陽極上。（對）7、線

6、切割加工一般采用正極性加工。（對）8、電火花成型加工時，電極在長度方向上損耗后無法得到補償，需要更換電極。 （對）9、電火花成型加工中的自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)應保證工具電極的進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)準的調(diào)節(jié)范圍相對較小。（錯）11、電火花成型加工電極損耗較難進行補償。（對）12、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工，不需設計和制造成形工具電極。（對）13、數(shù)控線切割加工一般采用水基工作液，可避免發(fā)生火災，安全可靠，可實現(xiàn)晝夜 無人值守連續(xù)加工。 （對）14、電火花加工的粗規(guī)準一般選取的是寬脈沖、高峰值電流。（對）15、線切割機床走絲機構的作用是使

7、電極絲以一定的速度運動，并保持一定的張力（對）16、電極絲的進給速度若明顯落后于工件的蝕除速度，則電極絲與工件之間的距離越來越大，造成開路。 （對）17、通常慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為0.1 mm 以下的細鉬絲作為電極絲。（錯）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)中進行。 （2 分）5、電火花加工的優(yōu)缺點有哪些？（ 6 分） 答：電火

8、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行切削加工的材料； （1 分）2、可以加工特殊或形狀復雜的表面和零件； （ 1 分）3、工具與工件不接觸，作用力極?。?（1 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電材料； （1 分）2、加工速度較慢 （需進行預加工， 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

9、工薄壁、窄槽、低剛度及微細精密的零件。（2分）3、可以加工任何形狀特殊、結構復雜的工件;（1 分）4、脈沖電源的參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)，能在同一臺機床上進行粗加工、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，并在放電結束后迅速恢復放電間隙的絕緣狀態(tài)；（2分）2）壓縮放電通道，并限制其擴展，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）9、簡述RC線路脈沖電源的工作過程（6分）答：RC線路脈沖電

10、源的工作過程：1）當直流電源接通后，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分）2）當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；（2分）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到絕緣狀態(tài)；此后，電容器再次充電，重復上述過程?。?2分）11、簡述快走絲線切割機床的工作過程（6分）答：快走絲線切割機床是利用細鉬絲作為電極，多工件進行火花放電“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

11、坐標方向上，各自按預定的控制程序、并根據(jù)火花間隙 狀態(tài)作伺服進給移動，從而合成各種曲線運動，將工件切割成型。 （3 分）12、簡述電化學反應加工的基本原理（ 6 分） 答：當兩銅片接上約 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)生電化學反應，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 cu2，進入溶液；這便 是電解 （電鍍）液中的電化學反應； （4 分）這種以電化學反應為基礎，對金屬進行加工（陽極溶解、陰極沉積）的方法 稱為電化學加工； （2 分）13、簡述激光加工的基本原理（ 6 分） 答：

12、激光加工是利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應下 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 非金屬都可以進行激光加工； （2 分）2） 激光能聚集成極小的光斑，可以進行細微和精密加工；（1 分）3）可使用反射鏡， 將激光輸送到遠離激光器的隔離室或其它地點，

13、 進行加工； （1 分）4）無刀具，屬于非接觸式加工，無機械加工變形； （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進行加工的。 （ 1 分）16、簡述電子束加工特點（ 6 分） 答： 1、電子束

14、加工時，電子束聚焦直徑小，可實現(xiàn)精密微細的加工。（1 分）2、電子束加工屬非接觸式加工，工件不受機械力作用，不產(chǎn)生宏現(xiàn)應力和變 形。（1 分）3、加工材料范圍很廣， 對脆性、 韌性、導體、非導體及半導體材料都可加工 （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

15、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）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T作用于工具極和工件電極上T兩電極之間的工作液被電離、介質(zhì)被擊穿t 形成放電通道；在電場力 用下T電子奔向陽極、正離子奔向陰極

16、T導脈沖電源工具電極工件電極A(a)B電作致(d)火花放電；電子和離子的高速運動t轟擊陽極和陰極，使動能轉(zhuǎn)化為熱能（100000）1電極表面金屬迅速熔化甚至汽化T工件表面形成一個極小的圓坑, 工件被蝕除，工具不斷進給T工件不斷被蝕除。特種加工技術的應用：1、難加工材料的加工；2、復雜型面、微細表面和低剛度零件的加工；3、高精密表面的加工；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構工藝性等的影響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)品零件的結構設計 5、改變了傳統(tǒng)零件工藝結構的評價標準6、成為微細加工的主要手段改變

17、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i鍛造i正火i粗加工i調(diào)質(zhì)i精加工i高頻淬火及回火i精磨2、落料模凸、凹模加工的現(xiàn)工藝路線為：下料i鍛造i正火i粗加工i高頻淬火及回火i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、負電極）之間沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象，來蝕除多的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀和表質(zhì)量等預定的加工要求。參照右圖，簡述電火花加工的一般過程：脈沖電源工具電極余(a)(b工件電極面(d)脈沖電源提供脈沖電壓T作用于工具電極和工件電極上T兩

18、電極之間的工作液被電離、介質(zhì)被擊穿I 形成放電通道；在電場力作用下I電子奔向陽極、正離 子奔向陰極T導致火花放電；電子和離子的高速運動T轟擊陽極和陰極，使動能 轉(zhuǎn)化為熱能（100000）1電極表面金屬迅速熔化甚至汽化I工件表面形成一個極 小的圓坑，工件被蝕除，工具不斷進給I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、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)中進行。電火花加工系統(tǒng)的基本組成1、工件和工具； 2、脈沖電源； 3、自

19、動進給和調(diào)節(jié)裝置電火花加工的特點1、特別適合任何難以進行切削加工的材料；2、可以加工特殊或形狀復雜的表面和零件；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，加工表面熱影響小 但存在以下缺陷：1、主要用于加工金屬等導電材料；2、加工速度較慢（需進行預加工，去除大部分余量） ；3、存在電極損耗， ；電火花加工的應用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 點的導電材料；2、可以加工任何特殊及復雜形狀的工件；3、沒有機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)，能在同一臺機床上進行粗加工

20、、半精加工或精 加工。電火花加工的機理 電火花加工的機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。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 2、吸附效應 3、電參數(shù) 4、金屬材料的熱學常數(shù) 5、工作液 極性效應對電蝕量的影響 定義：單純由于正、負極性不同，而彼此電蝕量不同的現(xiàn)象叫極性效應。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。吸附效應對電蝕量

21、的影響 正電極表面能吸附工作液中分解、游離出來的帶負電的碳離子，形成熔點和氣化 點比較高的薄層碳黑膜，保護正極，從而減少電極的損耗；吸附層主要是石墨化的碳素層，其次是粘附在電極表面的金屬微粒粘結層。 極性效應和吸附效應可以提高加工生產(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；2、使局部金屬材料溫度升高，達到熔點；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

22、；5、使熔融金屬氣化；6、使金屬蒸氣繼續(xù)加熱成過熱蒸氣； 金屬材料熱學常數(shù)對電蝕量的影響1）金屬材料的熔點、沸點，比熱容，熔化熱，氣化熱愈高，電蝕量將愈小，愈難加工；2）導熱率大的金屬材料，能將熱量傳導、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，并在放電結束后迅速恢復間隙的絕緣狀態(tài)；2）壓縮放電通道，并限制其擴展，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；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；實驗表明：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

23、密 度，強化電蝕產(chǎn)物的拋出效應；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?shù)拿}沖寬度2、選用適當?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，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， 因此得到補償；但電火花成型加工時，電極損耗后無法得到補償，需要更換電極；3. 二次放電 電火花加工的表面質(zhì)

24、量： 表面粗糙度、表面變質(zhì)層、表面力學性能 影響表面粗糙度的因素：1) 單個脈沖能量大，則表面粗糙度差；2) 材料熔點高，則表面粗糙度好；3) 工具電極的表面粗糙度對工件表面粗糙度有復印現(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，相應的放電痕跡較小，可以獲得 較好的表面粗糙度。表面變質(zhì)層：火花放電的瞬時高溫和工作液快速冷卻的 結果，表面變質(zhì)層的厚度大約在0.010.5 mm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、預先熱處理

25、、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380 V、50 Hz的交流電，其輸出應滿足如下要求：(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?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 適應粗加工、半精加工、精加工的要求；能適應不同材料的加工；能采用不同工具電極材料進行加工2、具體要求1）所產(chǎn)生的脈沖應該是單向的；目的：

26、最大限度地利用極性效應，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、成本低、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）、當直流電源接通后，電流經(jīng)限流電阻向電 器充電，電容器兩端的電壓上升，電能往電容 上儲存；2）、當電容器兩端的電壓上升到工具與工件之間間隙的

27、擊穿電壓（a）,電容器上儲存的電 能就瞬間釋放，形成較大的脈沖電流；0,極間工作液又迅速恢復到絕緣狀態(tài);此后,等電容器再次充電，重復上述過程!3）、電容器上的電能釋放后，電壓下降到接近于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行復制 加工的工藝方法，其應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下列特點：（1）盲孔加工，工作液循環(huán)困難，電蝕產(chǎn)物排除條件差。（2）電極損耗較難進行補償。（3）材料去除量大，表面粗糙度要求嚴格。（4）加工面積變化大，

28、要求電規(guī)準的調(diào)節(jié)范圍相應也大。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)準的選擇1）粗規(guī)準：一般選取寬脈沖（大于400卩s）、高峰值電流進行粗加工。速度高、電極損耗 低2） 中規(guī)準：一般選用脈沖寬度為 20-400卩s、峰值電流較小的參數(shù)進行半精加工。3）精規(guī)準：2-20卩s的窄脈寬，小峰值電流。圖3一】吐火花線切割加工應理線切割加 工:是利用 移動的、作 為負極的、 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 1、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工，不需設計和

29、制造成形工具電極，大大降低了加工費 用，縮短了生產(chǎn)周期。2、直接利用電能進行脈沖放電加工，工具電極和工件不直接接觸，無機械加工中的宏觀 切削力，適宜于加工低剛度零件及細小零件。3、無論工件硬度如何，只要是導電或半導電的材料都能進行加工。4、切縫可窄達僅 0.005mm ，可以做到只對工件材料沿輪廓進行“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，可避免發(fā)生火災，安全可靠，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，也可進行錐度切割

30、 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。線切割機床分類1. 按電極絲運動速度分：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 快走絲線切割機床簡介：利用細鉬絲作為電極進行切割， 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

31、方向上，各自按預定的控制程序、并根據(jù)火花間隙狀態(tài)作 伺服進給移動，從而合成各種曲線運動，將工件切割成型。DK7725的基本含義為：D 為機床的類別代號，表示是電加工機床；K 為機床的特性代號，表示是數(shù)控機床；第一個 7 為組代號，表示是電火花加工機床；第二個 7 為系代號 （ 快走絲線切割機床為 7，慢走絲線切割機床為 6，電火花成型機 床為 1） ；25 為基本參數(shù)代號，表示工作臺橫向行程為 250 mm。 快走絲線切割機床結構由機床本體、脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)和工作液循環(huán)系統(tǒng)組成 ； 線切割機床走絲機構的作用： 是使電極絲以一定的速度運動，并保持一定的張力； 線切割機床脈沖電源：窄脈寬（260

32、卩s）、單個脈沖能量小、平均電流?。?5 A）, 故總采用正極性加工 線切割機床數(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動軌跡 2）加工控制：自動控制伺服的進給速度、 短路回退、間隙補償（刀補） 、圖形的縮放、 旋轉(zhuǎn)和平移、適應控制、自動找中心、信息顯示等。線切割機床工作液循環(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。低速走絲線切割機床大多采用去離子水作工作液；高速走絲線切割機床大多采用專 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動軌跡 2）自動控制伺服的進給速度。

33、 鉬絲： 抗拉強度高，適于快速走絲加工，所以我國快速走絲機床大都選用鉬絲作電極絲， 直徑在0.080.2mm范圍內(nèi)；慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為 0.1 mm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合式。 浸泡式和噴入式比較，噴入式的優(yōu)點明顯，所以大多數(shù)快走絲線切割機床采用這種方式。 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合式的工作液注入 方式，它既體現(xiàn)了噴入式的優(yōu)點，同時

34、又避免了噴入時帶入空氣的隱患。 電極絲的進給速度明顯超過蝕除速度，則放電間隙會越來越小，以致產(chǎn)生短路。 電極絲的進給速度明顯落后于工件的蝕除速度，則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。其中慢走絲機床普遍采用ISO格式， 快走絲機床大部分采用3B格式。電化學反應加工原理：當兩銅片接上約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 學反應，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,進入溶液；這便是電解（電鍍）液中的電化學反應；以這種電

35、化學反應為基礎，對金屬進行加工（陽極溶解、陰極沉積）的方法稱為電 化學加工； 激光加工的原理 激光加工是利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應下產(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。激光加工的特點1）幾乎對所有金屬和非金屬都可以進行激光加工；2）激光能聚集成極小的光斑，可以進行細微和精密加工；3）可使用反射鏡，將激光輸送到遠離激光器的隔離室或其它地點，進行加工；4）無刀具，屬于非接

36、觸式加工，無機械加工變形；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??； 激光加工的基本設備： 由激光器、導光聚焦系統(tǒng)和加工機 （激光加工系統(tǒng) ）三部分組成。 激光加工工藝： 激光打孔、激光切割、激光焊接、激光打標電子束加工原理：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；? 所以說電子束加工是通過熱效應進行加工的；電子束加工特點與應用1、聚焦直徑小，焦點直徑甚至能

37、聚焦到 0.1um。可實現(xiàn)精密微細的加工。2、非接觸式加工。工件不受機械力作用，不產(chǎn)生宏現(xiàn)應力和變形。3、加工材料范圍很廣，對脆性、韌性、導體、非導體及半導體材料都可加工。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0.4 mm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體材

38、料。7、電子束加工需要一整套專用設備和真空系統(tǒng)，價格較貴，生產(chǎn)應用有一定局限性。 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，投射到工件表面的加工部位，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束，射到被加工表面上。被加工表 面受“轟擊”后，打出原子或分子，

39、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轟擊工件表面，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。 超聲波加工的主要特點如下：1、適合于加工各種硬脆材料，特別是某些不導電的非金屬材料，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。表面粗糙度Ra值很小，可達0.2卩m 加工精度可達0.050.02 mm,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