一、选择题
1. 数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是（ C ）。
A. 清洁
B. 干燥
C.通电
5. 用线切割机床不能加工的形状或材料为（A ）。
A、盲孔
B、圆孔
C、上下异性件
D、淬火钢
6. 在线切割加工中，加工穿丝孔的目的有（ A ）
A 、保障零件的完整性
B 、减小零件在切割中的变形
C 、容易找到加工起点
D 、提高加工速度
8. 关于电火花线切割加工，下列说法中正确的是（ A ）
A 、快走丝线切割由于电极丝反复使用，电极丝损耗大，所以和慢走丝相比加工精度低
B 、快走丝线切割电极丝运行速度快，丝运行不平稳，所以和慢走丝相比加工精度低
C 、快走丝线切割使用的电极丝直径比慢走丝线切割大，所以加工精度比慢走丝低
D 、快走丝线切割使用的电极丝材料比慢走丝线切割差，所以加工精度比慢走丝低
9. 电火花线切割机床使用的脉冲电源输出的是（ A ）
A 、固定频率的单向直流脉冲
B 、固定频率的交变脉冲电源
C 、频率可变的单向直流脉冲
D 、频率可变的交变脉冲电源
11. 电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间存在的状态有（ C ）
A 、开路
B 、短路
C 、火花放电
D 、电弧放电
12. 在快走丝线切割加工中，电极丝张紧力的大小应根据（ B ）的情况来确定
A 、电极丝的直径
B 、加工工件的厚度
C 、电极丝的材料
D 、加工工件的精度要求
15. 利用3B代码编程加工斜线OA，设起点O在切割坐标原点，终点A的坐标为Xe = 17mm ，Ye = 5mm ，其加工程序为（ B ）
A 、Bl7 B5 B17 Gx L1
B 、B B5000 B Gx L1
C 、Bl7000 B5000 B GY L1
D 、B B50O0 B0050O0 GY L1
E 、B17 B5 BO Gx L1
16. 利用3B 代码编程加工半圆AB ，切割方向从A 到B ，起点坐标A （ 0 ，-5 0 ），终点坐标B ( 0 ，5 0 ) ，其加工程序为（ C ）。
A 、B5000BBGXSR2
B 、B5BBGYSR2
C 、B5000BBGYSR2
D 、BB5000BGYSR2
18. 线切割加工中，当使用3B 代码进行数控程序编制时，下列关于计数方向的说法正确的有（ A ）
A 、斜线终点坐标（Xe Ye ) ，当︱Ye︱>︱Xe︱时，计数方向取GY
B 、斜线终点坐标（Xe Ye ) ，当︱Xe︱>︱Ye︱时，计数方向取GY
C 、圆弧终点坐标（Xe Ye ) ，当︱Xe︱>︱Ye︱时，计数方向取GX
D 、圆弧终点坐标（Xe Ye ），当︱Xe︱|Ye|时，取Gy; 当|Ye|>|Xe|时，取Gx；当|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。V
19. 电火花线切割加工过程中，工作液必须具有的性能是（ A ）
A 、绝缘性能
B 、洗涤性能
C 、冷却性能
D 、润滑性能
21. 在电火花线切割加工过程中，放电通道中心温度最高可达（ D ）℃左右。
A 、1000
B 、10000
C 、100000
D 、5000
22. 快走丝线切割最常用的加工波形是（ B ）
A 、锯齿波
B 、矩形波
C 、分组脉冲波
D 、前阶梯波
23. 数控电火花高速走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为（ C ）。
A、纯水、钼丝
B、机油、黄铜丝
C、乳化液、钼丝
D、去离子水、黄铜丝
25. 电火花加工表层包括（ A ）
A 、熔化层
B 、热影响层
C 、基体金属层
D 、气化层
26. 电火花线切割加工中，当工作液的绝缘性能太高时会（ D ）。
A 、产生电解
B 、放电间隙小
C 、排屑困难
D 、切割速度缓慢
27. 电火花线切割的微观过程可分为四个连续阶段：（a）电极材料的抛出；（b）极间介质的电离、击穿，形成放电通道；（c）极1间介质的消电离；（d）介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；这四个阶段的排列顺序为（ B ）
A 、abcd
B 、bdac
C 、acdb
D 、cbad
29. 在电火花线切割加工中，采用正极性接法的目的有（ B ）
A 、提高加工速度
B 、减少电极丝的损耗
C 、提高加工精度
D 、表面粗糙度变好
30. 电火花线切割加工一般安排在（ C ）。
A 、淬火之前，磨削之后 B、淬火之后，磨削之前
C 、淬火与磨削之后
D 、淬火与磨削之前
31. 不能使用电火花线切割加工的材料为（ D ）。
A 、石墨
B 、铝
C 、硬质合金
D 、大理石
32. 在使用线切割加工较厚的工件时，电极丝的进口宽度与出口宽度相比（ B ）。
A 、相同
B 、进口宽度大
C 、出口宽度大
D 、不一定
33. 通过电火花线切割的微观过程，可以发现在放电间隙中存在的作用力有（ D ）
A 、电场力
B 、磁力
C 、热力
D 、流体动力
34. 在加工较厚的工件时，要保证加工的稳定，放电间隙要大，所以（ A ）
A 、脉冲宽度和脉冲间隔都取较大值
B 、脉冲宽度和脉冲间隔都取较小值
C 、脉冲宽度取较大值，脉冲间隔取较小值
D 、脉冲宽度取较小值，脉冲间隔取较大值
35. 目前数控电火花线切割机床一般采用（ C ）微机数控系统。
A 、单片机
B 、单板机
C 、微型计算机
D 、大型计算机
36. 根据电火花放电的基本要求，电火花加工必须采用( C )电源。
A．直流电源 B交流电源 C. 脉冲电源
38. 慢走丝线切割加工精度高，多采用 ( C )工作液。
A．煤油 B. 专用乳化液 C.去离子水
40、D7132代表电火花成型机床工作台的宽度是 ( B ) 。
A．32mm B. 320mm C. 3200mm D. 32000 mm
41、有关单工具电极直接成型法的叙述中，不正确的是 C 。
A．加工精度不高 B. 不需要平动头 C. 需要重复装夹 D. 表面质量很好
42、快走丝线切割加工广泛使用 C 作为电极丝。
A．钨丝 B.紫铜丝 C. 钼丝 D. 黄铜丝
43、若线切割机床的单边放电间隙为0.02 mm，钼丝直径为0.18 mm，则加工圆孔时的补偿量为 B 。
A．0.10mm B. 0.11mm C. 0.20mm D. 0.21 mm
44．在电火花加工中存在吸附效应，它主要影响：（ D ）
A、工件的可加工性；
B、生产率；
C、加工表面的变质层结构；
D、工具电极的损耗
45．用电火花加工冲模时，若火花间隙能保证配合间隙的要求，应选用的工艺方法是：（ A ）
A．直接配合法；B、修配冲头法；C、修配电极法；D、阶梯电极法
47. 金刚石晶体在高磨削率方向上，磨削率最低即最不容易磨的晶面是：（ D ）
A、100晶面；
B、110晶面；
C、101晶面；
D、111晶面
51. 下列工件材料选项中，不适于电火花加工的是（ C ）
A、硬质合金；
B、钛合金；
C、光学玻璃；
D、淬火钢
52. 电解加工型孔过程中，（ B ）
A、要求工具电极作自动伺服进给；
B、要求工具电极作均匀等速进给；
C、要求工具电极作均加速进给；
D、要求工具电极整体作超声振动。
54. 在材质硬且脆的非金属材料上加工型孔时，宜采用的加工方法是（ C ）
A、电火花加工；
B、电解加工；
C、超声波加工；
D、电子束加工
55. 下列论述选项中正确的是（ D ）
A、电火花线切割加工中，只存在电火花放电一种放电状态；
B、电火花线切割加工中，由于工具电极丝高速运动，故工具电极丝不损耗；
C、电火花线切割加工中，电源可选用直流脉冲电源或交流电源；
D、电火花线切割加工中，工作液一般采用水基工作液。
56．在加工中工件接电源（）,电极接（）,称为负极性加工。（ D ）
A.正极正极
B.正极负极
C. 负极负极
D.负极正极
58．超精密加工机床中主轴部件结构应用最广泛的是：（ D ）
A、密排滚柱轴承结构；
B、滑动轴承结构；
C、液体静压轴承结构
D、空气静压轴承结构。
59．一般来说，电解加工时工具电极是：（ C ）
a、低损耗；
b、高损耗；
c、基本无损耗；
d、负损耗
60．高功率密度的电子束加工适于（ A ）
a、钢板上打孔；
b、工件表面合金化；
c、电子束曝光；
d、工件高频热处理
二、判断题
1. 电加工适合于小批量、多品种零件的加工，减少模具制作费用，缩短生产周期。（×）
2. 在型号为DK7732 的数控电火花线高速走丝切割机床中，数字32是机床基本参数，它代表该线切割机床的工作台宽度为320mm。（×）
3. 电火花加工前，需对工件预加工，去除大部分加工余量。且无须除锈、消磁处理。（×）
4. 在电火花线切割加工中工件受到的作用力较大。（×）
5. 电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间火花放电是比较理想的状态。（√）
6. 线切割加工中短路可能因为进给速度太快、脉冲电源参数选择不当等原因造成。（√）
7. 切割速度即线切割加工的速度。它是在保证切割质量的前提下，电极丝中心线在单位时间内从工件上切过的面积总和，单位为mm2／min。（√）
8. 线切割加工中的工件表面粗糙度通常用轮廓算术平均值偏差Ra值表示。（√）
9. 适当提高脉冲频率、增大放电峰值电流和增大脉冲宽度可提高切割速度。（√）
10. 线电极的张紧力大，可以减少加工区域可能产生振动的幅值，避免短路，不仅可节省放电的能量损耗，而且有利于切割速度的提高。（√）
11. 线电极的走丝速度越高，线电极冷却越快，电蚀物排出也快，这时可加大切割电流，以提高切割速度。（×）
12. 当加工大厚的零件时，应尽可能的选择直径较大的电极丝。（√）
13. 若加工硬质合金，则加工过程比较稳定，切割速度较低，表面粗糙度好。（√）
14. 若加工铜、铝、淬火钢，则加工过程稳定，切割速度高。（√）
15. 线切割加工过程中表面粗糙度主要取决于脉冲电源的电参数、加工过程的稳定性及工作液的脏污程度，此外，线电极的走丝速度对表面粗糙度的影响也很大。（√）
16. 电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀（√）
17. 慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离子水。（√）
18. 在电火花成形加工过程中对工具电极的要求是：导电性能良好、电腐蚀困难、电极损耗小、具有足够的机械强度、加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等。（√）
19. 电火花成形加工过程中当铜电极对钢，或钢电极对钢，工具电极选“+”极性。（√）
20. 利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料，还可以加工不导电材料。（×）
21. 如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 钼丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。（×）
22. 在慢走丝线切割加工中，由于电极丝不存在损耗，所以加工精度高。（×）
23. 由于电火花线切割加工速度比电火花成形加工要快许多，所以电火花线切割加工零件的周期就比较短。（×）
24. 在线切割加工中，当电压表、电流表的表针稳定不动，此时进给速度均匀、平稳，是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。（×）
25. 线切割机床在加工过程中产生的气体对操作者的健康没有影响。（×）
26. 直线的3B代码编程，是以直线的起点为原点建立直角坐标系，X和Y为直线终点坐标（Xe，Ye）的绝对值。（√）
27. 直线编程时，计数方向G的确定方法为：以要加工直线的起点为原点建立直角坐标系，取该直线终点坐标（Xe，Ye）绝对值大的坐标轴为计数方向。即XeYe时，则G=Gx，当正好在45°线上，即Xe=Ye时，则在第一、三象限取G=Gy，在第二、四象限取G=Gx。（√）
28. 线切割3B格式编程加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标的原点，X、Y取该圆弧起点的坐标值。坐标值的负号均不写，单位为微米。（√）
29. 对于圆弧，当圆弧终点坐标 |Xe|>|Ye|时，取Gy; 当|Ye|>|Xe|时，取Gx；当|Xe|=|Ye|时，取Gx或Gy均可。（√）
30. 晶体管矩形波脉冲电源广泛用于快走丝线切割机床，它一般由脉冲发生器、推动级、功放级及直流电源四个部分组成。（√）
31. 慢走丝线切割机床，除了浇注式供液方式外，有些还采用浸泡式供液方式。（√）
32. 电火花成型加工中如果使用石墨做电极，煤油做工做液介质，采用负极性加工时，可以形成碳黑保护膜。（√）
33. 加工型腔（盲孔）时，可用加大电极垂直进给的方法来补偿工具电极的损耗。（√）34. 线切割加工中，切割方向的确定应遵循工件与夹持部分最后分离的原则。（√）
35. 脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。（×）
36. 在模具加工中，数控电火花线切割加工是最后一道工序。（√）
37. 在用Φ0.18mm钼丝切割工件时，可切割出R为0.06的圆弧。（×）
38. 目前我国主要生产的电火花线切割机床是慢走丝电火花线切割机床。（×）
39. 电火花线切割不能加工半导体材料。（√）
40. 电火花线切割加工与被加工材料的硬度无关，加工中不存在显著的机械切削力。（√）
41. 快走丝线切割加工速度快，慢走丝线切割加工速度慢。（×）
42. 线切割加工工件时，电极丝的进口宽度与出口宽度相同。（×）
43. 电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间直接接触。（×）
44. 在电火花线切割加工过程中，可以不使用工作液。（×）
45. 快走丝线切割机床的导轮要求使用硬度高、耐磨性好的材料制造，如高速钢、硬质合金、人造宝石或陶瓷等材料。（√）
46. 由于铝的导电性比铁好，所以在线切割加工中铝比铁好加工。（×）
47. 快走丝线切割使用的电极丝材料比慢走丝差，所以加工精度比慢走丝低。（×）
48. 电火花加工前，需对工件预加工，去除大部分加工余量。且无须除锈、消磁处理。（×）
49. 在一定的范围内，电极丝的直径加大对切割速度是有利的。（√）
50. 电加工中金属材料的熔点、沸点越高，越难加工；材料的导热系数越大，则加工效率越低。（√））
51．实验研究发现，金刚石刀具的磨损和破损主要是由于111晶面的微观解理所造成的。（√）
52．电解加工时由于电流的通过，电极的平衡状态被打破，使得阳极电位向正方向增大（代数值增大）。（√）
53．电解磨削时主要靠砂轮的磨削作用来去除金属，电化学作用是为了加速磨削过程。（×）
54．与电火花加工、电解加工相比，超声波加工的加工精度高，加工表面质量好，但加工金属材料时效率低。（√）55．从提高生产率和减小工具损耗角度来看，极性效应越显著越好，所以，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。（√）56．电火花线切割加工中，电源可以选用交流电源。（×）
57．阳极钝化现象的存在，会使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿，所以它是有害的现象，在生产中应尽量避免它。（×）
58．电子束加工是利用电能使电子加速转换成动能撞击工件，又转换成热能来蚀除金属的。（√）
59．电火花线切割加工中，电源可以选用直流脉冲电源或交流电源。（×）
60．电火花加工是非接触性加工（工具和工件不接触）。（√）
61．电化学反应时，金属的电极电位越负，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。（√）
62．电解加工是利用金属在电解液中阴极溶解作用去除材料的，电镀是利用阳极沉积作用进行镀覆加工的。（×）63．氯化钠电解液在使用中，氯化钠成分不会损耗，不必经常添加补充。（√）
64．由于离子的质量远大于电子，故离子束加工的生产率比电子束高，但表面粗糙度稍差。（×）
65．阶梯形变幅杆振幅放大倍数最高，但受负载阻力时振幅衰减严重，且容易产生应力集中。（√）
66．在超精密磨削时，如工件材料为硬质合金，则需选用超硬磨料砂轮。（√）
67．法拉第电解定律认为电解加工时电极上溶解或析出物质的量与通过的电量成正比，它也适用于电镀。（√）
68．电致伸缩微量进给装置的三大关键技术是电致伸缩传感器、微量进给装置的机械结构及其驱动电源。（√）
69．电解加工时，串连在回路中的降压限流电阻使电能变成热能而降低电解加工的电流效率。（×）
70．对于矩形波等脉冲电源，每个脉冲放电持续时间不同。（×）
71．电解加工是利用金属在电解液中阴极溶解作用去除材料的，电镀是利用阳极沉积作用进行镀覆加工的。（×）72．超精密切削加工时切削速度经常根据机床及加工系统的动特性来选择。（√）
73．电化学反应时，金属的电极电位越正，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。（×）
74．电解加工是利用金属在电解液中阳极溶解作用去除材料的，电镀是利用阴极沉积作用进行镀覆加工的。（√）75．激光加工与离子束加工相同，都要求有抽真空装置。（×）
76．对于黑色金属、硬脆材料等的精密与超精密加工，目前主要应用金刚石刀具进行切削加工。（×）
77．超声波加工时变幅杆之所以能扩大振幅，是由于通过它每一截面的振动能量是不变的（忽略传播损耗），截面小的地方能量密度大，振幅也就大。（√）
78．在电火花加工中，电源一般选用直流脉冲电源。（√）
79．在金刚石晶面的激光衍射图像中，叶瓣所指的方向是该晶面的好磨方向。（√）
80．等脉冲电源是指每个脉冲在介质击穿后所释放的单个脉冲能量相等。对于矩形波等脉冲电源，每个脉冲放电持续时间相同。（√）
简答题
1、特种加工的本质特点是什么？
答：（1）特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度；（2）特种加工不依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料；（3）特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
2、在电火花加工中，工作液的作用有哪
答：1）形成火花放电通道，并在放电结束后迅速恢复放电间隙的绝缘状态；（2）压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域内，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的精确性；（3）加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电；（4）加速电蚀产物的排除；
3、超精密加工的难点是什么？
答：实现超精密加工的关键是超微量去除技术。超微量加工时，工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。
4、简述激光加工的基本原理
答：激光加工是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料；激光加工时，把光束聚集在工件的表面上，由于区域小、亮度高，其焦点处的功率密度极高，温度可以达到一万多度；在此高温下，可以在瞬间熔化和蒸发任何坚硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。
5、简述超声波加工的原理
答：超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法；
超声波加工时，在工件和工具之间注入液体（水或煤油等）和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为16~30kHz，振幅为0.01~0.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击工件表面，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎；由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。
6、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行？
答：1、只有在较高的真空条件中，电子和离子才能高速运动。2、由于加工时的金属蒸汽会影响电子和离子发射，产生不稳定现象，所以在加工过程中，需要利用真空吸力，不断地把所产生的金属蒸汽抽出去。
问答题
1、超精密加工的难点是什么？超精密切削对刀具性能有哪些要求？为什么单晶金刚石被公认为理想的超精密切削刀具材料？
答：实现超精密加工的关键是超微量去除技术。超微量加工时，工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。超微量切削往往是在晶粒内进行，相当于从材料晶格上逐个地去除原子，切削力一定要超过晶体内部的原子结合力才能产生切削作用，其单位面积上的切应力急剧增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。
超精密切削对刀具性能的要求：（1）极高的硬度和耐磨性；（2）刃口能磨得极其锋利；（3）刀刃无缺陷；（4）与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。单晶金刚石被公认为理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因为它有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数小，能磨出极锋利的刀刃等。
2、电子束加工、离子束加工和激光加工各自的工作原理和应用范围如何？各有什么优缺点？
答：三者都是用于精密、微细加工，但电子束。离子束加工须在真空中进行，因此加工表面不会被氧化、污染，特别适合于“洁净”加工，电子束加工是基于电能使电子加速转换成动能，在撞击工件时动能换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，主要用于打孔、切割焊接、热处理等。而离子束加工是电能使质量大的正离子加速后答道工件表面，靠机械撞击能量使工件表面的原子层变形，破坏或切除分离，并不发热，主要用于精微表面工程，有离子刻蚀、溅射沉积、离子镀、离子注入等形式，激光加工是靠高能量密度的光能转换成热能是材料熔化、气化而被切除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也适用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。
3、试述快速成形技术（RP）的原理及其特点
答：原理：RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。
特点：快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：1、可以制造任意复杂的三维几何实体。2、快速性。3、高度柔性。4、是实现快速制造的核心。
4、试述超声波加工的原理及主要特点
答：超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法；
超声波加工时，在工件和工具之间注入液体（水或煤油等）和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为16~30kHz，振幅为0.01~0.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击工件表面，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎；由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。
特点：1、适合加工各种硬脆材料，尤其是玻璃、陶瓷、宝石、石英、锗、硅、石墨等不导电的非金属材
料。也可加工淬火钢、硬质合金、不锈钢、钛合金等硬质或耐热导电的金属材料，但加工效率较低。2、加工精度高。3、工具可用较软的材料、做成较复杂的形状，且不需要工具和工件作比较复杂的相对运动，因此超声加工机床的结构比较简单，操作、维修也比较方便。4、磨料硬度应比被加工材料高，而工具的硬度可低于被加工材料。5、超声加工的面积不够大，而且工具头磨损较大，故生产率较低。6、由于工具通常不需要旋转，因此易于加工各种复杂形状的型孔、型腔、成型表面等。
问答题
1、超精密加工的难点是什么？超精密切削对刀具性能有哪些要求？为什么单晶金刚石被公认为理想的超精密切削刀具材料？
答：实现超精密加工的关键是超微量去除技术。超微量加工时，工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。超微量切削往往是在晶粒内进行，相当于从材料晶格上逐个地去除原子，切削力一定要超过晶体内部的原子结合力才能产生切削作用，其单位面积上的切应力急剧增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。
超精密切削对刀具性能的要求：（1）极高的硬度和耐磨性；（2）刃口能磨得极其锋利；（3）刀刃无缺陷；（4）与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。单晶金刚石被公认为理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因为它有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数小，能磨出极锋利的刀刃等。
电子束加工、离子束加工和激光加工各自的工作原理和应用范围如何？各有什么优缺点？
答：三者都是用于精密、微细加工，但电子束。离子束加工须在真空中进行，因此加工表面不会被氧化、污染，特别适合于“洁净”加工，电子束加工是基于电能使电子加速转换成动能，在撞击工件时动能换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，主要用于打孔、切割焊接、热处理等。而离子束加工是电能使质量大的正离子加速后答道工件表面，靠机械撞击能量使工件表面的原子层变形，破坏或切除分离，并不发热，主要用于精微表面工程，有离子刻蚀、溅射沉积、离子镀、离子注入等形式，激光加工是靠高能量密度的光能转换成热能是材料熔化、气化而被切除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也适用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。
3、试述快速成形技术（RP）的原理及其特点？
答：RP技术的基本原理是：RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。
该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。
特点：1、可以制造任意复杂的三维几何实体。2、快速性。3、高度柔性。4、是实现快速制造的核心。
4、试述超声波加工的原理及主要特点
答：超声波发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡，换能器将超声频电振荡转变为超声机械振动，通过振幅扩大棒（变幅杆）使固定在变幅杆端部的工具振产生超声波振动，迫使磨料悬浮液高速地不断撞击、抛磨被加工表面使工件成型。
特点：1、适合加工各种硬脆材料，尤其是玻璃、陶瓷、宝石、石英、锗、硅、石墨等不导电的非金属材料。也可加工淬火钢、硬质合金、不锈钢、钛合金等硬质或耐热导电的金属材料，但加工效率较低。2、加工精度高。3、工具可用较软的材料、做成较复杂的形状，且不需要工具和工件作比较复杂的相对运动，因此超声加工机床的结构比较简单，操作、维修也比较方便。4、磨料硬度应比被加工材料高，而工具的硬度可低于被加工材料。5、超声加工的面积不够大，而且工具头磨损较大，故生产率较低。6、由于工具通常不需要旋转，因此易于加工各种复杂形状的型孔、型腔、成型表面等。
浅谈特种加工技术及其发展和应用 学生姓名：汪恒 学生学号： 090105045 院（系）：工学院机械系 年级专业： 09机电一班
浅谈特种加工技术及其发展和应用 院系：工学院机械系 专业名称：机械设计制造及其自动化 班级：09机电一班 学生学号：090105045 学生姓名：汪恒 摘要：现阶段，先进制造技术不断发展，作为先进制造技术中的重要的一部分，特种加工对制造业的作用日益突显。对于工业上的要求在不断的改变中，而特种加工技术的发展给工业上的要求提供了极大的帮助。特种加工应用范围广，能够为一些加工提供很大的帮助。对什么是特种加工、特种加工的特点、种类以及发展趋势等作了描述。阐述了特种加工在现代社会发展过程中的重要地位，大力发展特种加工的必要性。 关键词：特种加工技术、特点、变革、发展趋势激光加工数控电火花线切割 前言 传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展，新型工程材料不断涌现和被采用，
工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高，对机械制造工艺技术提出了更高的要求。由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制，使用传统的切削加工方法很难完成对高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温和磁性等新材料，以及精密复杂、微细构件或难以处理的形状的加工。为了解决这些加工的难题，人们不断开发研究并成功采用“传统的切削加工以外的新的加工方法——特种加工方法”解决了很多工艺问题，在生产上发挥了很大的作用，引起了机械制造工艺技术领域的许多变革。特种加工是相对于传统的切削加工而言的，实质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、声能、热能、磁能、物质动能、甚至爆炸能等对工件进行加工的工艺方法的总称。 正文 一、数控加工和特种加工机床的种类 数控加工机床分类有两种方法： 1.按控制系统分类有点位控制、直线控制、连续控制三种， 2.按伺服系统分类有开环、半闭环、闭环控制系统。 传统的切削加工方法主要依靠机械能来切除金属材料或非金属材料。随着工业生产和科学技术的发展，产生了多种利用其他能量形式进行加工的特种加工方法，主要是指直接利用电能、化学能、声能和光能等来进行加工的方法。在此，机械能以外的能量形式的应用是特种加工区别于传统加工的一个显著标志。 新的能量形式直接作用于材料，使得加工产生了诸多特点，例如，加
《精密与特种加工技术》课后答案 第一章 1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何 答：目前，精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用，尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用，已引起了机械制造领域内的许多变革，已经成为先进制造技术的重要组成部分，是在国际竞争中取得成功的关键技术。精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。 2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革 答：⑴提高了材料的可加工性。 ⑵改变了零件的典型工艺路线。 ⑶大大缩短新产品试制周期。 ⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。 ⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。 3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系应该改如何正确处理特种加工与常规加工之 间的关系 答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。 4.特种加工对材料的可加工性以及产品的结构工艺性有何影响举例说明. 答：工件材料的可加工性不再与其硬度，强度，韧性，脆性，等有直接的关系，对于电火花，线切割等加工技术而言，淬火钢比未淬火钢更容易加工。 对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响，以往普遍认为方孔，小孔，弯孔，窄缝等是工艺性差的典型，但对于电火花穿孔加工，电火花线切割加工来说，加工方孔和加工圆孔的难以程度是一样的，相反现在有时为了避免淬火产生开裂，变形等缺陷，故意把钻孔开槽，等工艺安排在淬火处理之后，使工艺路线安排更为灵活。 第二章 1.简述超精密加工的方法，难点和实现条件 答：超微量去除技术是实现超精密加工的关键，其难度比常规的大尺寸去除加工技术大的多，因为：工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随即的。精度难以控制，工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大的影响，去除层越薄，被加工便面所受的切应力越大，材料就
精密和超精密加工的应用和发展趋势 [摘要]本文以精密和超精密加工为研究对象，对世界上精密和超精密加工的应用和发展趋，势进行了分析和阐释，结合我国目前发展状况，提出今后努力方向和发展目标。 【关键词】精密和超精密加工；精度；发展趋势 精密和超精密制造技术是当前各个工业国家发展的核心技术之一，各技术先进国家在高技术领域(如国防工业、集成电路、信息技术产业等)之所以一直领先，与这些国家高度重视和发展精密、超精密制造技术有极其重要的关系。超精密加工当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本。这些国家的超精密加工技术不仅总体成套水平高，而且商品化的程度也非常高。 美国是开展超精密加工技术研究最早的国家，也是迄今处于世界领先地位的国家。早在20世纪50年代末，由于航天等尖端技术发展的需要，美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术，称为“SPDT技术”（Single Point Diamond Turning）或“微英寸技术”（1微英寸＝0.025μm），并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床。用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等等。如美国LLL实验室和Y－12工厂在美国能源部支持下，于1983年7月研制成功大型超精密金刚石车床DTM－3型，该机床可加工最大零件￠2100mm、重量4500kg的激光核聚变用的各种金属反射镜、红外装置用零件、大型天体望远镜（包括X光天体望远镜）等。该机床的加工精度可达到形状误差为28nm（半径），圆度和平面度为12.5nm，加工表面粗糙度为Ra4.2nm。 在超精密加工技术领域，英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所（简称CUPE）享有较高声誉，它是当今世界上精密工程的研究中心之一，是英国超精密加工技术水平的独特代表。如CUPE生产的Nanocentre（纳米加工中心）既可进行超精密车削，又带有磨头，也可进行超精密磨削，加工工件的形状精度可达0.1μm，表面粗糙度Ra<10nm。 日本对超精密加工技术的研究相对于美、英来说起步较晚，但是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国，是以民品应用为主要对象。所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面，是更加先进和具有优势的，甚至超过了美国。 我国的精密、超精密加工技术在20世纪70年代末期有了长足进步，80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。北京机床研究所是国内进行超
第7章特种加工技术 7.1 数控电火花线切割加工 电火花线切割加工是电火花加工的一个分支，是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法，它用一根移动着的导线（电极丝）作为工具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中，工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的，故又称为数控电火花线切割加工，简称线切割加工。 7.1.1 数控电火花线切割加工机床的分类与组成 1、数控电火花线切割加工机床的分类 （1）按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和高速走丝方式线切割机床。 （2）按加工特点分：可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型线切割机床。 （3）按脉冲电源形式分：可分为ＲＣ电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源线切割机床。 数控电火花线切割加工机床的型号示例 2、数控电火花线切割加工机床的基本组成 数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大部分。 图8-1 快走丝线切割机床主机 1）控制台 控制台中装有控制系统和自动编程系统，能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台的运动进行数字控制。 2）机床主机 机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。图8-1为快走丝线切割机床主机示意图。 （1）坐标工作台它用来装夹被加工的工件，其运动分别由两个步进电机控制。
（2）运丝机构它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。 （3）丝架它与运丝机构一起构成电极丝的运动系统。它的功能主要是对电极丝起支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度，以满足各种工件（如带锥工件）加工的需要。 （4）冷却系统它用来提供有一定绝缘性能的工作介质——工作液，同时可对工件和电极丝进行冷却。 7.1.2 数控电火花线切割的加工工艺与工装 1、数控电火花线切割的加工工艺 线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。机械参数包括进给速度和走丝速度等。应综合考虑各参数对加工的影响，合理地选择工艺参数，在保证工件加工质量的前提下，提高生产率，降低生产成本。 1）电加工参数的选择 正确选择脉冲电源加工参数，可以提高加工工艺指标和加工的稳定性。粗加工时，应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，可获得较高的材料去除率（即加工生产率）。而精加工时，应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量，可获得加工工件较低的表面粗糙度。 加工电流就是指通过加工区的电流平均值，单个脉冲能量大小，主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间，峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值，加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值。 下列电规准实例可供使用时参考： （1）精加工：脉冲宽度选择最小档，电压幅值选择低档，幅值电压为75V左右，接通一到二个功率管，调节变频电位器，加工电流控制在0.8~1.2A,加工表面粗糙度Ra≤2.5um。 （2）最大材料去除率加工：脉冲宽度选择四~五档，电压幅值选取“高”值，幅值电压为100V左右，功率管全部接通，调节变频电位器，加工电流控制在4~4.5A，可获得 1002 mm/min左右的去除率（加工生产率）。（材料厚度在40~60mm左右）。 （3）大厚度工件加工（＞300mm）：幅值电压打至“高”档，脉冲宽度选五~六档，功率 管开4~5个，加工电流控制在2.5~3A,材料去除率＞30 2 mm/min。 （4）较大厚度工件加工（60~100mm）：幅值电压打至高档，脉冲宽度选取五档，功率管 开4个左右，加工电流调至2.5~3A，材料去除率50~60 2 mm/min。 （5）薄工件加工：幅值电压选低档，脉冲宽度选第一或第二档，功率管开2~3个，加工电流调至1A左右。 注意，改变加工的电规准，必须关断脉冲电源输出，（调整间隔电位器RP1除外），在加工过程中一般不应改变加工电规准，否则会造成加工表面粗糙度不一样。 2、机械参数的选择 对于普通的快走丝线切割机床，其走丝速度一般都是固定不变的。进给速度的调整主要是电极丝与工件之间的间隙调整。切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好，不要欠跟踪或跟踪过紧。进给速度的调整主要靠调节变频进给量，在某一具体加工条件下，只存在一个相应的最佳进给量，此时钼丝的进给速度恰好等于工件实际可能的最大蚀除速度。欠跟踪时使加工经常处于开路状态，无形中降低了生产率，且电流不稳定，容易造成断丝，过紧跟踪时容易造成短路，也会降价材料去除率。一般调节变频进给，使加工电流为短路电流的0.85倍左右（电流表指针略有晃动即可）。就可保证为最佳工作状态，即此时变频进给速度最合理、加工
特种加工技术的应用及发展趋势 摘要：现阶段，先进制造技术不断发展，作为先进制造技术中的重要的一部分，特种加工对制造业的作用日益突显。对什么是特种加工、特种加工的方法、种类以及发展趋势等作了描述。阐述了特种加工在现代社会发展过程中的重要地位，大力发展特种加工的必要性。 一、概述 传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用随着科学技术的迅速发展，新型工程材料不断涌现和被采用，工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高，对机械制造工艺技术提出了更高的要求。 二、特种加工技术的特点 加工范围上不受材料强度"硬度等限制，特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料，而是主要用其他能量（如电"化学"光"声"热等）去除金属和非金属材料，完成工件的加工*故可以加工各种超强硬材料"高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属 材料 以柔克刚。特种加工不一定需要工具，有的虽使用工具，但与工件不接触，加工 过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力，所以加工时不受工件的强度和硬度的制约，在加工超硬脆材料和精密微细零件"薄壁元件"弹性元件时，工具硬度可以低于被加工材料的硬度。 加工方法日新月异，向精密加工方向发展，当前已出现了精密特种加工，许多特种加工方法同时又是精密加工方法"微细加工方法，如电子束加工"离子束加工"激光束加工等就是精密特种加工；精密电火花加工加工精密度可达微米级，表面粗糙度可达镜面。 容易获得良好的表面质量，由于在加工过程中不产生宏观切屑，工件表面不会产生强烈的弹"塑性变形，故可以获得良好的表面粗糙度*残余应力"热应力"冷作硬化"热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小，尺寸稳定性好，不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。 三、特种加工技术的主要应用领域 特种加工技术主要应用以下几个方面. ()l难加工材料的加工,如:金刚石、硬质合金等高硬度材料;陶瓷、玻璃、石英、玛瑙等高脆性材料的加工。 (2)各种模具的制造.冲模、挤压模、粉末冶金模等。 (3)可用于表面加工、装饰、尺寸加工,超精、光整加工、镜面加工等。 (4)以激光等高能量束流实现打孔、切割、焊接、热处理、刻蚀加工。 四、特种加工技术的种类 特种加工技术所包含的范围非常广，随着科学技术的发展，特种加工技术的内容也不断丰富 一般按能量来源"作用形式和加工原理可分为电火花加工"电化学加工"激光加工"电子束加工"等离子弧加工"超声加工"化学加工"快速成型等。 电火花加工 电火花加工又称作电蚀加工或放电加工，是将工具电极和工件置于绝缘的工作液中，工件和工具分别接直流脉冲电源正极和负极，加上电压，利用工具电极和工件电极间脉冲放电时产生的电蚀现象对材料毛坯进行加工，火花放电时，在放电区域能量高度集中，瞬时温度高达 1000度左右，足以使陶瓷材料局部融化而被蚀除，加工时工具与工件不接触，作用力极小因而可用于加工型腔模（锻模"压铸模"注塑模等）和型腔零件；加工冲模"粉末冶金模"挤压模"型孔零件"小异型孔"小深孔等。 电化学加工
精密与超精密加工技术 姓名：刘兴业 班级：机自086 学号：0815014172 简介： 目前，精密加工是指加工精度为1~0.1μm，表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况，有时有无表面缺陷也是这一问题的核心；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工应该包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。20世纪60年代为了适应核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的需要而发展起来的精度极高的一种加工技术。到80年代初，其最高加工尺寸精度已可达10纳米（1纳米=0.001微米）级,表面粗糙度达1纳米,加工的最小尺寸达1微米，正在向纳米级加工尺寸精度的目标前进。纳米级的超精密加工也称为纳米工艺 (nano-technology) 。超精密加工是处于发展中的跨学科综合技术。 几种常用的精密加工方法 传统的精密加工方法有布轮抛光、砂带磨削、超精细切削、精细磨削、珩磨、研磨、超精研抛技术、磁粒光整等。 主要有超精密车削、镜面磨削和等。在超精密车床上用经过精细研磨的单晶金刚石车刀进行微量车削,切削厚度仅1微米左右，常用于加工有色金属材料的球面、非球面和平面的反射镜等高精度、表面高度光洁的零件。 砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。国外在砂带材料及制作工艺上取得了很大的成就，有了适应于不同场合的砂带系列，生产出通用和专用的砂带磨床，而且自动化程度不断提高(已有全自动和自适应控制的砂带磨床)，但国内砂带品种少，质量也有待提高，对机床还处于改造阶段。
精密和超精密加工技术复习思考题答案 第一章 1.试述精密和超精密加工技术对发展国防和尖端技术的重要意义。 答：超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位。国防方面，例如：对于导弹来说，具有决定意义的是导弹的命中精度，而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的。制造惯性仪表，需要有超精密加工技术和相应的设备。 尖端技术方面，大规模集成电路的发展，促进了微细工程的发展，并且密切依赖于微细工程的发展。因为集成电路的发展要求电路中各种元件微型化，使有限的微小面积上能容纳更多的电子元件，以形成功能复杂和完备的电路。因此，提高超精密加工水平以减小电路微细图案的最小线条宽度就成了提高集成电路集成度的技术关键。 2.从机械制造技术发展看，过去和现在达到怎样的精度可被称为精密和超精密加工。 答：通常将加工精度在0.1-lμm，加工表面粗糙度在Ra 0.02-0.1μm之间的加工方法称为精密加工。而将加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度小于Ra 0.01μm的加工方法称为超精密加工。 3.精密和超精密加工现在包括哪些领域。 答：精密和超精密加工目前包含三个领域： 1)超精密切削，如超精密金刚石刀具切削，可加工各种镜面。它成功地解决了高精度陀螺仪，激光反射镜和某些大型反射镜的加工。 2)精密和超精密磨削研磨。例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等的加工。 3)精密特种加工。如电子束，离子束加工。使美国超大规模集成电路线宽达到0.1μm。 4.试展望精密和超精密加工技术的发展。 答：精密和超精密加工的发展分为两大方面：一是高密度高能量的粒子束加工的研究和开发；另一方面是以三维曲面加工为主的高性能的超精密机械加工技术以及作为配套的三维超精密检测技术和加工环境的控制技术。 5.我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何。 答：我国当前某些精密产品尚靠进口，有些精密产品靠老工人于艺，因而废品率极高，例如现在生产的某种高精度惯性仪表，从十几台甚至几十台中才能挑选出一台合格品。磁盘生产质量尚未完全过关，激光打印机的多面棱镜尚不能生产。1996年我国进口精密机床价值达32亿多美元(主要是精密机床和数控机床)。相当于同年我国机床的总产值，某些大型精密机械和仪器国外还对我们禁运。这些都说明我国必须大力发展精密和高精密加工技术。 6.我目要发展精密和超精密加工技术，应重点发展哪些方面的内容。
《特种加工技术》课程标准 一、课程基本信息 课程名称：特种加工技术课程代码：0110039 课程类别：公共基础课/专业基础课/专业核心课/职业训练课 课程类型：A类（纯理论课）/ B类（理论＋实践课）/C类（纯实践课）是否为精品课程：院级精品课/省级精品课/国家级精品课/院内一般课程 总学时：××（理论学时数：××，实践学时数：××）学分：××分 二、课程定位与课程设计 （一）课程性质与作用 本课程是机械类专业课程。本课程的目的使学生了解电火花加工、电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工以及化学加工、磨料加工等特种加工方法的基本原理，基本设备，工艺规律，主要特点和适用范围，以适应当今社会发展的需求。本课程以《机械制造技术》的学习为基础，同时与《CAD/CAM 技术》和《逆向工程技术》两门课程相衔接。学好本课程也可为学生提供将来从事机械设计制造等相关工作所必需的知识和技能基础。 （二）课程设计的理念与思路 本课程的任务是培训学生的加工机床操作技能，提高动手能力和应用新技术的能力，培养职业技术素质，增强就业能力和工作能力。通过本课程的学习，要求学生能较熟练的使用机床的全部功能完成中等复杂程度零件的加工。初步具备在现场分析、处理工艺及程序问题的能力。应当作为专业核心课程和必修课程。 教学内容以能力为目标，以项目为载体，按照技术领域和职业岗位的任职要求，以真实工作任务作为依据，分析特种加工技术的生产过程，开发体现工学结合特色的课程，突出工学结合，突出职业能力培养，强调将职业道德渗透到课程，按照职业活动选择教学内容，按照行动体系序化教学内容。深入调查相关岗位人员工作过程中应该掌握的具体技术和技能要求，将相关专业知识、技术应用能力及操作技能进一步细化并落实到对应程教学和实训教学环节中。并将相关联的知
特种加工技术特点与发展应用 摘要：进入二十世纪以来，制造技术，特别是先进制造技术不断发展，特种加工成为传统加工工艺方法的重要补充和发展，在模具制造业中不可缺少的一种加工方法。同时，作为先进制造技术中的重要的一部分，特种加工在我国的许多关键的制造业中发挥着重要的、不可替代的作用。本文概要描述了特种加工技术的工艺特点以及该技术在各个领域上的发展应用和发展趋势。 关键词：先进制造技术；特种加工；特点；发展 引言：20 世纪以来,航空科学技术迅速发展。为保证在高温、高压、高速、重载和强腐蚀等苛刻条件下的工作可靠性,在飞机、发动机和机载设备上大量采用了新结构、新材料和复杂形状的精密零件。鉴于对有特殊要求的零件用传统机械加工方法很难完成, 难于达到经济性要求,各种异于传统切削加工方法的新型特种加工方法应运而生。目前,特种加工技术已成为航空产品制造技术群中不可缺少的分支, 在难切削材料、复杂型面、精细表面、低刚度零件及模具加工等领域中已成为重要的工艺方法。特种加工技术采用电磁声光等无形的能量，是科技进步的最大表现，在未来的科技发展过程中，我们要不断认识特种加工的优缺，更好的利用好特种加工技术，为未来的生产发展做出更大的贡献。 特种加工技术概况 特种加工技术的发展 特种加工是第二次世界大战后发展起来的一类有区别于传统切削和磨削的加工方法。特别是自20世纪50年代以来，由于材料科学、高新技术的发展和激烈的市场竞争、发展尖端国防及科学研究的急需，不仅新产品更新换
代日益加快，而且产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比，并正朝着高速度、高精度、高可靠性、耐腐蚀、高温高压、大功率、尺寸大小两极分化的方向发展。为此，各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。例如，各种难切削材料的加工；各种结构形状复杂、尺寸或微小或特大、精密零件的加工；薄壁、弹性元件等刚度、特殊零件的加工等。对此，采用传统加工方法十分困难，甚至无法加工。对此，人们冲破传统加工方法的束缚，不断地探索、寻求新的加工方法，于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生，并不断获得发展。后来，由于新颖制造技术的进一步发展，人们就从广义上来定义特种加工，即将电、磁、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。特种加工可以实现传统加工方法难以实现的加工，如高强度、高硬度、高脆性、高韧性、工程陶瓷、磁性材料和耐高温材料等难以加工的材料以及高紧密，特殊复杂表面和外形等零件的加工等。对于精密微细的特殊零件,特种加工有很大的适用性和发展潜力,在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子原件等制造中得到越来越广泛的应用。 特种加工的特点 1.不用机械能，与加工对象的机械性能无关，有些加工方法，如激光加工、电火花加工、等离子弧加工、电化学加工等，是利用热能、化学能、电化学能等，这些加工方法与工件的硬度强度等机械性能无关，故可加工各种硬、软、脆、热敏、耐腐蚀、高熔点、高强度、特殊性能的金属和非金属材料。 2.非接触加工，不一定需要工具，有的虽使用工具，但与工件不接触，因此，
超精密加工技术简介论文 学校：XXXXX 学院：XXXX 班级：XXXXX 专业：XXXXX 姓名：XXXX 学号：XXXX 指导教师：XXX
目录 目录 .......................................................................................................................................... - 2 - 一、概述................................................................................................................... - 1 - 1、超精密加工的内涵...................................................................................... - 1 - 2.、发展超精密加工技术的重要性................................................................. - 1 - 二、超精密加工所涉及的技术范围....................................................................... - 2 - 三、超精密切削加工............................................................................................... - 3 - 1、超精密切削对刀具的要求.......................................................................... - 3 - 2、金刚石刀具的性能特征.............................................................................. - 3 - 3、超精密切削时的最小切削厚度.................................................................. - 3 - 四、超精密磨削加工............................................................................................... - 4 - 1、超精密磨削砂轮.......................................................................................... - 4 - 2、超精密磨削砂轮的修整.............................................................................. - 4 - 3、磨削速度和磨削液...................................................................................... - 5 - 五、超精密加工的设备........................................................................................... - 5 - 六、超精密加工的支撑环境................................................................................... - 6 - 1、净化的空气环境.......................................................................................... - 6 - 2、恒定的温度环境.......................................................................................... - 6 - 3、较好的抗振动干扰环境.............................................................................. - 7 - 七、超精密加工的运用领域................................................................................... - 7 - 八、超精密加工的现状及未来发展....................................................................... - 7 - 1、超精密加工的现状...................................................................................... - 7 - 2、超精密加工的发展前景.............................................................................. - 8 - 总结：....................................................................................................................... - 9 - 参考文献：.....................................................................................错误!未定义书签。
第一章 1、特种加工：指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等源来进行加工的非传统加工方法 2、与传统切削加工的不同特点：①不是主要依靠机械能，而是主要用其他的能量去除工件材料；②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，根本不需要使用任何工具；③在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用工件不成受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。 3、常规加工工艺和特种加工工艺之间有何关系？应该如何正确处理常规加工工艺和特种加工工艺之间的关系？ 答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。 第二章 1、超微量去除技术是实现超精密加工的关键 2、超精密加工的实现条件：①超精密加工的机理与工艺方法；②超精密加工工艺装备；③超精密加工工具；④超精密加工中的工件材料；⑤精密测量及误差补偿技术； ⑥超精密加工工作环境、条件等。 3、超精密加工对超精密加工机床的基本要求： （1）高精度（2）高刚度（3）高稳定性（4）高自动化 4、主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心。 5、精密主轴部件分为：液体静压轴承主轴.和空气静压轴承主轴 6、超精密机床的总体布局： （1）T形布局（2）十字形布局（3）R—θ布局（4）立式结构布局 7、常用导轨部件：（1）液体静压导轨（2）空气静压导轨和气浮导轨 8、床身及导轨的材料：优质耐磨铸铁、花岗岩、人造花岗岩等 9、超精密机床的进给系统一般采用：精密滚珠丝杆副、液体静压和空气静压丝杆副 10、常见微进给装置：(1)压电和电致伸缩微进给装置（2）摩擦驱动装置（3）机械结构弹性变形微量进给装置 11、超精密切削对刀具的要求 1)极高的硬度、耐磨性和极高的弹性模量； 2)刃口能磨得极其锋利，刃口半径ρ值极小； 3)刀刃无缺陷，以得到超光滑的镜面； 4)与工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因数低，以得到极好的加工表面完整性。 12、金刚石晶体有三个主要晶面:（100）（110）（111） 13、三个晶面的实际面网密度之比为: （100）:（110）:（111）=1:1.414:2.308 14、金刚石晶体（111）晶面硬度和耐磨性最高 15、解理现象：晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于某个平面平整地劈开的现象。
特种加工技术的发展 和展望
《特种加工》课程论文 题目：特种加工技术的发展和展望 姓名：郭健朗 学号： 1 3 4 1 1 0 1 0 8 6 院系：机械与能源工程系 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：雷先明
特种加工技术的发展和展望 摘要: 全面介绍了特种加工技术的类型及发展现状, 指出了其优势和存在的问题; 阐述了电火花加工、电解加工、电子束加工、超声波加工、激光加工、化学机械复合加工、水喷射加工等加工方法; 探讨了各种加工方法的工作要素、加工特点及应用; 最后, 指出了特种加工的发展趋势。 Abstract: the author introduces the types and current situation of the development of special processing technology, points out its advantages and problems; describes the electrical discharge machining, electrochemical machining, electron beam machining, ultrasonic machining, laser processing, chemical mechanical processing, water jet machining processing method; discusses the processing characteristics and application of work elements, all kinds of processing methods; finally, points out the development trend of special machining 关键词: 特种加工;电火花加工;电解加工;电子束加工;超声波加工 Key words: special machining; EDM; electrochemical machining; electron beam machining; ultrasonic machining 1.引言 特种加工(又称非传统加工)是二次世界大战后发展起来的一类有别于传统切削与磨削加工方法的总称。特种加工方法将电、磁、声、光等物理量及化学能量或其组合直接施加在工件被加工的部位上,从而使材料被去除、累加、变形或改变性能等;特种
精密与特种加工技术复习资料 第一章 1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何答：目前，精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用，尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用，已引起了机械制造领域内的许多变革，已经成为先进制造技术的重要组成部分，是在国际竞争中取得成功的关键技术。精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。 2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革 答：⑴提高了材料的可加工性。 ⑵改变了零件的典型工艺路线。 ⑶大大缩短新产品试制周期。 ⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。 ⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。 3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系应该改如何正
确处理特种加工与常规加工之间的关系 答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。 4.特种加工对材料的可加工性以及产品的结构工艺性有何影响举例说明. 工件材料的可加工性不再与其硬度，强度，韧性，脆性，等有直接的关系，对于电火花，线切割等加工技术而言，淬火钢比未淬火钢更容易加工。 对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响，以往普遍认为方孔，小孔，弯孔，窄缝等是工艺性差的典型，但对于电火花穿孔加工，电火花线切割加工来说，加工方孔和加工圆孔的难以程度是一样的，相反现在有时为了避免淬火产生开裂，变形等缺陷，故意把钻孔开槽，等工艺安排在淬火处理之后，使工艺路线安排更为灵活。 第二章
国外特种加工技术的最新进展 中国机械工程学会电加工分会赵万生王振龙郭东明 赵福令朱荻黄因慧 摘要就当前国际特种加工技术研究的最新进展情况,从激光加工、电解加工、超 声加工尤其是电火花加工等方面进行了较为详尽的阐述。希望能从国外此方面的研究中,看出21世纪特种加工技术的走向,并为我国特种加工技术的研究提供借鉴。 Abstract This paper summaries and analyses the latest overseas ′advancem ents of nontra 2ditional machining methods such as electro 2discharge machining ,laser beam machining ,elec 2trolytic machining ,as well as ultrasonic machining.This review also gives a prospect on the de 2velopment of non 2traditional machining technology towards the 21st century and provides a refer 2ence to the domestic research. 关键词特种加工电火花加工激光加工超声加工电解加工 1引言
伴随着难加工材料及复杂曲面加工而逐步发展成熟起来的特种加工技术,在计算机技术、现代电力电子技术、网络技术及航天、航空、模具制造等高新技术的推动及市场牵引下,正朝着更深层次发展。目前国际上对特种加工技术的研究主要表现在以下几个方面:(1微细化。随着工程技术领域对微型机械的迫切需求,微细加工已不再是微电子机械技术的代名词,目前国际上对微细电火花加工、微细超声加工、微细激光加工、微细电化学加工等的研究正方兴未艾,特种微细加工技术有望成为三维实体微细加工的主流技术;(2新型元器件在特种加工领域中得到了极为广泛的应用。如大功率激光器、新型压电材料等;(3人工智能技术、网络化制造、绿色制造等新概念正逐渐渗透到特种加工领域中。可以预言在即将到来的21世纪,与当代高新技术密切结合的特种加工技术将在制造领域发挥更大的作用;(4特种加工的应用领域正在拓宽。如非导电材料的电火花加工,电火花、激光、电子束表面改性等。 特种加工技术的工艺特点和技术进步已引起世界各国专家学者的高度重视。相
特种加工摘要随着我国机械制造业的快速发展，电火花加工技术在民用和国防工业中的应用越来越多，特别是数控电火花成形加工机床和数控电火花线切割加工机床不仅在模具制造业中广泛应用，而且在一般机械加工企业中逐渐普及.电火花加工技术是实践性与理论性都很强的一门技术，用户既要掌握电火花工艺方面的知识，又要充分熟悉电火花机床的功能与编程知识。目前，我国的电火花机床操作者中，大多只经过短期培训，缺乏系统的理论知识，只能进行简单加工的程序编制，严重影响了加工设备的高效使用。为适应现代化加工技术的要求，电火花机床操作者，要全面掌握所需的专业知识；从事电火花加工的技术人员也需要提高自身的技术水平；企业也急需一批电火花加工方面懂工艺、会编程，能够熟练操作和维护机床的应用型技术人才。针对上述现状，作者对高职高专目前常见的电火花加工技术方面的教材进行了认真研究，并对国内数十家企业进行了调研，根据电火花加工技术人才知识结构的市场需求，从培养学生必备的基础知识和操作技能出发，汇集多年的教学和在企业的实践经验，编写了本书。本书由电火花加工技术基础，电火花成形加工机床、加工工艺及编程，电火花线切割加工机床、加工工艺及编程三部分组成。学生在学习本课程前，已学过“机械制造技术”和“数控原理及其应用”课程，并已进行过金工实习或生产实习，对机械加工工艺和数控机床已有初步了解。关键字：电火花加工技术 1.激光加工技术原理 1.1激光加工技术简介激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工等的一门技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。 1.2激光技术分类激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为： 1）激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。 2）激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。 3）激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。4）激光切割：汽车行业、计算机、
《精密与超精密加工技术》知识点总结 1.加工的定义：改变原材料、毛坯或半成品的形状、尺寸及表面状态，使之符合规定要求的各种工作的统称。规定要求：加工精度和表面质量。 2.加工精度：是指零件在加工以后的几何参数（尺寸、形状、位置）与图纸规定的理想零件的几何参数相符合的程度。符合程度越高，加工精度则越高。 3.表面质量：指已加工表面粗糙度、残余应力及加工硬化。 4.精密加工定义：是指在一定时期，加工精度和表面质量达到较高程度的加工技术（工艺）。 5.超精密加工：是指在一定时期，加工精度和表面质量达到最高程度的加工技术（工艺）。 6.加工的划分普通加工（一般加工）、精密加工和超精密加工。普通加工：加工精度在1μm 以上（粗加工IT13～IT9、半精加工IT8～IT7、精加工IT6～IT5），粗糙度Ra0.1-0.8μm。加工方法：车、铣、刨、磨等。适用于:普通机械（汽车、拖拉机、机床）制造等。 精密加工：加工精度在1～0.1μm ，粗糙度Ra0.1μm 以下（一般Ra0.1～0.01μm ）的加工方法。加工方法：车削、磨削、研磨及特种加工。适用于：精密机床、精密测量仪器等中的关键零件的制造。 超精密加工：加工精度在0.1～0.01μm ，粗糙度小于Ra0.01μm（Ra0.01～Ra0.001μm）的加工方法。 加工方法：金刚石刀具超精密切削、超精密磨削、超精密特种加工。适用于：精密元件的制造、计量标准元件、集成电路等的制造。 7.精密加工影响因素 8.切削、磨削加工：精密切削和磨削、超精密切削与磨削。 9.特种加工：是指一些利用热、声、光、电、磁、原子、化学等能源的物理的，化学的非传统加工方法。 10.精密加工和超精密加工的发展趋势：向高精度方向发展、向大型化，微型化方向发展、向加工检测一体化发展、研究新型超精密加工方法的机理、新材料的研究。 11.精密加工和超精密加工的特点：形成了系统工程它是一门多学科的综合高级技术；它与特种加工关系密切传统加工方法与非传统加工方法相结合；加工检测一体化在线检测并进行实时控制、误差补偿；与自动化技术联系密切依靠自动化技术来保证；与产品需求联系紧密加工质量要求高、技术难度大、投资大、必须与具体产品需求相结合。 12.金刚石刀具是超精密切削中的重要关键。金刚石刀具有两个比较重要的问题：一是晶面的选择，因为金刚石晶体各向异性；二是研磨质量，也就是刃口半径，因为影响变形和最小切削厚度。 13.检测技术是超精密切削中一个极为重要的问题。超精密加工要求测量精度比加工精度高一个数量级。 14.超精密加工必须在超稳定的加工环境条件下进行：恒温条件、防振条件。恒温：20℃±(1～0.02)℃恒湿：35﹪～45﹪空气净化、防振等。 15.金刚石分类：天然金刚石和人造金刚石两大类（碳的同素异形体）。 16.金刚石晶体的三种晶面晶体——原子具有规则排列的物体。晶体中各种方位上的原子面 叫晶面。晶体中各种方位上的原子列叫晶向。金刚石晶格中有三种重要晶面，(100),(110),(111)。 17.金刚石晶体具有强烈的各向异性不同晶面，不同方向性能有明显差别；金刚石刀具的晶面选择直接影响切削变形和加工表面质量；金刚石晶体和铝合金、紫铜间的摩擦系数在0.06～0.13之间，而