1．试述特种加工的特点及所能解决的主要加工问题，应该如何正确处理传统加工和特种加工工艺之间的关系？
答：特点主要有：①不是主要依靠机械能，而是利用其它的能量（如电能、热能、化学能、光能、声能等）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，有些根本不需要工具；③加工过程中工具和工件之间不存在显著的切削力。
可以解决：①高硬度、高强度、高韧性、高脆性等各种难加工材料的加工问题；②精密、微细、形状复杂零件的加工问题；③薄壁、弹性等低刚度零件的加工问题。
传统加工是指使用刀具进行的切削加工和磨削加工，是行之有效的实用加工方法，而且今后仍然占主导地位。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，传统加工工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是传统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传统加工工艺，但不可能取代和排斥主流的传统加工工艺。
2．什么叫电火花加工中的极性效应？如何在生产中利用极性效应？
答：在电火花加工中，即使电极材料相同，但正、负电极上的蚀除速度仍是不同的，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。
在短脉宽的脉冲加工时，电子轰击是主要的，正极蚀除量大于负极；在长脉宽的脉冲加工时，离子轰击是主要的，负极蚀除量大。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。如用交变脉冲电流加工时，单个脉冲的极性效应便相互抵消，增加了工具的损耗，因此，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。
一般在用短脉宽做精加工时，应将工件接正极，称正极性加工；在用长脉宽做粗加工时，应将工件接负极，称负极性加工。
3．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：三者都适合于精密、微细加工，但电子束、离子束加工需在真空中进行，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，在撞击工件时动能转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较大的正离子加速后打到工件表面，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使材料熔化、气化而被蚀除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也使用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。
三、简答题（30分，每题6分）
1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？（6分）答：1）特种加工是用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。（2分）
2）特种加工打破传统的硬刀具加工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。（2分）
3）特种加工过程中，工具与工件不受切削力的作用。（2分）
2、特种加工的本质特点是什么？（6分）
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分）
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（2分）
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分）
3、电火花加工必须解决的问题有哪些？（6分）
答：1、由于在电火花加工的不同阶段，金属蚀除的速度不同，因此必须具有工具电极的自动进给和调节装置，使工具和工件之间保持合适的放电间隙；（2分）
2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电；（2分）
3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。（2分）
4、什么是电火花加工的机理？火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段？（6分）
答：电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质，即火花放电时，电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。（2分）
火花放电过程大致可分为如下四个阶段：
1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道；（1分）
2、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀；（1分）
3、电极材料的抛出；（1分）
4、极间介质的消电离；（1分）
5、电火花加工的优缺点有哪些？（6分）
答：电火花加工的优点主要体现在以下四个方面：
1、特别适合任何难以进行切削加工的材料；（1分）
2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件；（1分）
3、工具与工件不接触，作用力极小；（1分）
4、脉冲放电时间短，冷却作用好，加工表面热影响小。（1分）
但存在以下缺陷：
1、主要用于加工金属等导电材料；（1分）
2、加工速度较慢（需进行预加工，去除大部分余量）且存在一定的电极损耗。（1分）
6、简要叙述电火花加工的应用场合（6分）
答：1、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极，去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料；（2分）
2、加工时工件与工具不接触，无切削力，因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度及微细精
密的零件。（2分）
3、可以加工任何形状特殊、结构复杂的工件；（1分）
4、脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工、半精加工或精加工。
（1分）
7、在电火花加工中，工作液的作用有哪些？（6分）
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分）
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；（2分）
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；（1分）
4）加速电蚀产物的排除；（1分）
8、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求（6分）
答：脉冲电源作用：把工频交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流，向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量，以蚀除金属。（2分）
脉冲电源输入为380 V 、50 Hz 的交流电，其输出应满足如下要求：（4分）
1）足够的放电能量
2）短时间放电
3）波形单向
4）主要参数有较宽的调节范围
5）有适当的脉冲间隔时间 9、简述RC 线路脉冲电源的工作过程（6分）
R u
u d E
答：RC线路脉冲电源的工作过程：
1）当直流电源接通后，电流经限流电阻向电容器充电，电容器两端的电压上升，电能往电容器上储存；（2分）
2）当电容器两端的电压上升到工具与工件之间间隙的击穿电压时，电容器上储存的电能就瞬间释放，形成较大的脉冲电流；（2分）
3）电容器上的电能释放后，电压下降到接近于0，极间工作液又迅速恢复到绝缘状态；此后，电容器再次充电，重复上述过程！（2分）
10、对电火花加工用脉冲电源的要求有哪些？（6分）
答：1、总的要求：有较高的加工速度、工具电极损耗低、加工过程稳定性好、工艺范围广，从而，能适应粗加工、半精加工、精加工的要求；能适应不同材料的加工；能采用不同工具电极材料进行加工。（2分）
2、具体要求：
1）所产生的脉冲应该是单向的；其目的是最大限度地利用极性效应，以提高生产率和减少工具电极的损耗。（1分）
2）脉冲电压波形的前后沿应该较陡；其目的是保证加工工艺过程相对稳定。（1分）3）脉冲电源的主要参数应能在很宽的范围内可以调节；其目的是满足粗加工、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、节能省电。（1分）
11、简述快走丝线切割机床的工作过程（6分）
答：快走丝线切割机床是利用细钼丝作为电极，多工件进行火花放电“切割”加工；贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动，加工能源由脉冲电源供给，电极丝和工件之间浇注专用工作液介质。（3分）
工作台在水平面两个坐标方向上，各自按预定的控制程序、并根据火花间隙状态作伺服进给移动，从而合成各种曲线运动，将工件切割成型。（3分）
12、简述电化学反应加工的基本原理（6分）
答：当两铜片接上约10v的直流电流并插入CuCl2的水溶液时，即形成通路，在金属片和溶液的界面上，必定会产生电化学反应，溶液中的Cu+2移向阴极，在阴极上析出为铜；同时，在阳极上的Cu原子因失去电子而成为Cu+2，进入溶液；这便是电解(电镀)液中的电化学反应；（4分）
这种以电化学反应为基础，对金属进行加工（阳极溶解、阴极沉积）的方法称为电化学
加工；（2分）
13、简述激光加工的基本原理（6分）
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；（2分）
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。（4分）
14、简述激光加工的特点（6分）
答：1）不受工件材料硬度、熔点、导电性等各种性质的影响，几乎对所有金属和非金属都可以进行激光加工；（2分）
2）激光能聚集成极小的光斑，可以进行细微和精密加工；（1分）
3）可使用反射镜，将激光输送到远离激光器的隔离室或其它地点，进行加工；（1分）4）无刀具，属于非接触式加工，无机械加工变形；（1分）
5）对环境无特殊要求，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小；（1分）
15、简述电子束加工原理（6分）
答：电子束加工是利用电子高速运动时的冲击动能来加工工件的；（1分）在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，再经过加速极加速，将具有很高速度和能量的电子束聚焦在被加工材料上，高速电子撞击工件，其动能绝大部分转化为热能，使工件材料局部、瞬时熔融，汽化蒸发而去除；（4分）
所以说电子束加工是通过热效应进行加工的。（1分）
16、简述电子束加工特点（6分）
答：1、电子束加工时，电子束聚焦直径小，可实现精密微细的加工。（1分）
2、电子束加工属非接触式加工，工件不受机械力作用，不产生宏现应力和变形。（1分）
3、加工材料范围很广，对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料都可加工。（1分）
4、电子束的能量密度高，因而加工生产率很高。（1分）
5、电子束容易控制，加工过程便于实现自动化。（1分）
6、电子束加工在真空中进行，因而污染少，加工表面不氧化，特别适用于加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料。（1分）
17、简述离子束加工原理（6分）
答：与电子束加工比较相似，离子束加工也是在真空条件下，把惰性气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。（4分）与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。（2分）
18、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行？（6分）
答：1、只有在较高的真空条件中，电子和离子才能高速运动。（3分）
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。（3分）
19、简述超声波加工的原理（6分）
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；（2分）
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。（4分）
20、简述超声波加工的主要特点（6分）
答：1、适合于加工各种硬脆材料，特别是某些不导电的非金属材料，例玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工淬火钢和硬质合金等材料，但效率相对较低。（2分）
2、加工时宏观切削力很小，不会引起变形、烧伤。表面粗糙度Ra值很小，可达0.2 μm，加工精度可达0.05～0.02 mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。（2分）
3、由于工具材料较软，易制成复杂的形状，工具和工件又无需作复杂的相对运动，因此普通的超声波加工设备结构简单。加工机床结构和工具均较简单，操作维修方便。（2分）21、简述快速成形技术（RP）的原理（6分）
答：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。（3分）
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。（3分）
22、简述快速成形技术的特点（6分）
答：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。（2分）
与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：（4分）
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。
23、简述立体光造型（SLA）工作原理（6分）
答：由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描在光敏树脂体光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂；（3分）
每固化一层后，工作台下降一精确距离，并按新一层表面几何信息，使激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一零件实体模型。（3分
四、综合题
1、参照右图，简述电火花加工的一般过程：
脉冲电源提供脉冲电压→作用于工具电极和工
件电极上→两电极之间的工作液被电离、介质被击穿→
形成放电通道；在电场力作用下→电子奔向阳极、正离
子奔向阴极→导致火花放电；电子和离子的高速运动→
轰击阳极和阴极，使动能转化为热能（10000℃）→电极
表面金属迅速熔化甚至汽化→工件表面形成一个极小的
圆坑，工件被蚀除，工具不断进给→工件不断被蚀除。 六、计算题[10分]：
用NaCl 电解液在低碳钢上加工Φ50 mm 的圆孔，深度为30mm ，若要求10min 内加工完，需要用多大电流？若电源电压为12V ，δE=2V ，电导率σ为0.02/Ω·mm ，求达到平衡时的加工间隙是多少？（Fe 的体积电化学当量ω为
2.22mm 3/(A ·min)）
解：设η＝100%，v l ＝h/t ＝30/10＝3 mm/min I ＝i A ＝A ·v l /(ηω)＝3.14×252×3/（100%×2.22）＝2652 A
δE=2V ，σ＝0.02/Ω·mm ， 由公式R b l U V ηωσ?=
=100%×2.22×0.02×(12-2)÷3=0.148 mm.
(a )(d )
B A
上海第二工业大学（试卷编号：） 20 –20 学年第学期期终考试特种加工技术试卷 答案 一、填空：( 30 分，每空1分) 1、电火花加工中，单个脉冲放电所释放的能量取决于（极间放电电压）、（放电电流）、（放电持续时间）。 2、电火花加工过程中，电火花加工过程的稳定性对电蚀量有影响，对稳定性影响最大的是电火花加工的（自动进给和调节）系统，以及正确（加工参数）的选择和调节。为提高加工稳定性，改善排屑条件，提高加工速度和防止拉弧，常采用（强迫冲油）和（工具电极定时抬刀）。 3、电火花加工的电极材料对加工稳定性有影响，常用的电极材料有（铜）、（石墨）。 4、电火花加工后，材料的表面层可分为（熔化凝固）层和（热影响）层。 5、型腔的电火花加工方法主要有（单电极平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）。 6、电火花加工脉冲电源按输出脉冲波形可分为（矩形波脉冲电源）、（高低压复合脉冲电源）、（梳状波分组脉冲电源）、（阶梯波脉冲电源）等。 7、电解加工中，常用的电解液为（ NaCl ）、（ NaNO3 ）、 （ NaClO3 ）三种。 8、电解液的参数除除成分外，还有（粘性）、（温度）、（PH值）和浓度等。 9、影响电火花加工精度的主要因素有（放电间隙的大小）、（放电间隙的一致性）、（工具电极损耗）及其稳定性。 10、电火花加工的表面质量主要包括（表面粗糙度）、（表面变质层）、（表面力学性能）三部分。 二、选择题、（5 分、每题1分） 1、电火花加工使用（A）进行加工的。 （A）电能和热能（B）电能和光能 （C）声能和热能（D）光能和热能 2、对于电火花加工，我国通常把工件接脉冲电源的正极（工具电极接负极）时，称（B）加工 （A）极性（B）正极性 （C）其它（D）负极性 3、电火花加工存在电极损耗，该损耗多集中于电极的（ B ）。 （A）任意位置（B）尖角或底面 （C）上面（D）侧面
《特种加工》习题解答 概论 1.从特种加工的发生和发展来举例分析科学技术中有哪些事例是"物极必反" 有哪些事例是"坏事有时变为好事" 答:这种事例还是很多的.以"物极必反"来说,人们发明了螺旋桨式飞机,并不断加大螺旋桨的转速和功率以提高飞机的飞行速度和飞行高度.但后来人们发现证实螺旋桨原理本身限制了飞机很难达到音速和超音速,随着飞行高度愈高,空气愈稀薄,螺旋桨的效率愈来愈低,更不可能在宇宙空间中飞行.于是人们采用爆竹升空的简单原理研制出喷气式发动机取代了螺旋桨式飞行器,实现了洲际和太空飞行.由轮船发展成气垫船,也有类似规律. 以"坏事变好事"来说,火花放电会把接触器、继电器等电器开关的触点烧毛、损蚀,而利用脉冲电源瞬时、局部的火花放电高温可用作难加工材料的尺寸加工.同样,铝饭盒盛放咸菜日久会腐蚀穿孔,钢铁器皿、小刀等在潮湿的环境下会腐蚀.钢铁在风吹雨淋时遭受锈蚀,海洋船舰的钢铁船体为了防止海水的腐蚀,得消耗巨资进行防锈、防蚀.人们研究清楚钢铁电化学锈蚀的原理后,创造了选择性阳极溶解的电解加工方法.这些都是"坏事变好事"的实例. 2.试列举几种采用特种加工工艺之后,对材料的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例. 答:这类实例是很多的,例如: ⑴硬质合金历来被认为是可加工性较差的材料,因为普通刀具和砂轮无法对它进行切削磨削加工,只有碳化硅和金刚石砂轮才能对硬质合金进行磨削.可是用电火花成形加工或电火花线切割加工却可轻而易举地加工出各式内外圆、平面、小孔、深孔、窄槽等复杂表面,其生产效率往往高于普通磨削加工的生产率.更有甚者,金刚石和聚晶金刚石是世界上最硬的材料,过去把它作为刀具和拉丝模具等材料只有用金刚石砂轮或磨料"自己磨自己",磨削时金刚石工具损耗很大,正是硬碰硬两败俱伤,确实是可加工性极差.但特种加工中电火花可成形加工聚晶金刚石刀具,工具,而激光加工则不但"削铁如泥"而且可"削金刚石如泥".在激光加工面前,金刚石的可加工性和钢铁差不多了.对过去传统概念上的可加工性,的确需要重新评价. (2)对结构工艺性,过去认为方孔,小孔,小深孔,深槽,窄缝以及细长杆,薄壁等低刚度零件的结构工艺性很差,在结构设计时应尽量避免.对E字形的硅钢片硬质合金冲模,由于90*内角很难磨削,因此常采用多块硬质合金拼镶结构的冲模.但采用电火花成形加工或线切割数控加工,则很容易加工成整体硬质合金的E形硅钢片冲模,特种加工可使某些结构工艺性由"差"变"好". 3.工艺和特种加工工艺之间有何关系(应该说如何正确处理常规工艺和特种加工之间的差别) 答:一般而言,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愈来愈多,常规,传统工艺必然会有所不适应.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. 第二章电火花加工 1.两金属在(1)在真空中火花放电;(2)在空气中;(3)在纯水(蒸馏水或去离子水)中;(4)在线切割乳化液中;(5)在煤油中火花放电时,在宏观和微观过程以及电蚀产物方面有何相同和相异之处 答:(1)两金属在真空中火花放电时,当电压(电位差)超过一定时即产生"击穿",电子由"-"极逸出飞向"+"极,由于真空中没有物质阻挡电子的运动,所以没有正离子形成,没有发热的放电"通
《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
线切割考试试题 姓名成绩 一、判断题（正确的填“√”，错误的填“×”，每题2分） 1．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。（） 2. 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。（） 3．电火花线切割加工通常采用正极性加工。（） 4．脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。（） 5．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。（）6．在设备维修中，利用电火花线切割加工齿轮，其主要目的是为了节省材料，提高材料的利用率。（） 7．电火花线切割加工属于特种加工。（） 8．苏联的拉扎连柯夫妇发明了世界上第一台实用的电火花加工装置。（）9．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。（） 10．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。（） 二、填空题（每空3分） 1．线切割加工编程时，计数长度的单位应为。 2．在型号为DK7632 的数控电火花线切割机床中，D 表示。 3．又称为电离通道或等离子通道，在电火花加工中当介质击穿后电极间形成的导电的等离子体通道。 4．如果线切割单边放电间隙为0.02 mm，钼丝直径为0.18mm, 则加工圆孔时的电极丝补偿量为mm 5．在电火花加工中，加到间隙两端的电压脉冲的持续时间称为。对于矩形波脉冲，它的值等于击穿延时时间加上时间。 6．在电火花加工中，连接两个脉冲电压之间的时间称为。
三、选择题（每题3分） 1 ．零件渗碳后，一般需要经（）处理，才能达到表面硬而耐磨的要求。 A 、淬火+低温回火 B 、正火 C 、调质 D 、时效 2 ．第一台实用的电火花加工装置的发明时间是（） A 、1952 年 B、1943 年 C 、1940 年 D 、1963 年 3．电火花线切割加工属于（）。 A 、放电加工 B 、特种加工 C 、电弧加工 D 、切削加工 4．在快走丝线切割加工中，当其他工艺条件不变时，增大开路电压，可以（） A 、提高切割速度 B 、表面粗糙度变差 C 、增大加工间隙 D 、降低电极丝的损耗 5 ．在线切割加工中，加工穿丝孔的目的有（） A 、保证零件的完整性 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 三、简答题 1．简述对电火花线切割脉冲电源的基本要求。（22分） 2 ．电火花线切割机床有哪些常用的功能？（22分）
第一章概论 1．从特种加工的发生和发展来举例分析科学技术中有哪些事例是“物极必反”有哪些事例是“坏事有时变为好事” 答：这种事例还是很多的。 以“物极必反”来说，人们发明了螺旋桨式飞机，并不断加大螺旋桨的转速和功率以提高飞机的飞行速度和飞行高度。但后来人们发现证实螺旋桨原理本身限制了飞机很难达到音速和超音速，随着飞行高度愈高，空气愈稀薄，螺旋桨的效率愈来愈低，更不可能在宇宙空间中飞行。于是人们采用爆竹升空的简单原理研制出喷气式发动机取代了螺旋桨式飞行器，实现了洲际和太空飞行。由轮船发展成气垫船，也有类似规律。 以“坏事变好事”来说，火花放电会把接触器、继电器等电器开关的触点烧毛、损蚀，而利用脉冲电源瞬时、局部的火花放电高温可用作难加工材料的尺寸加工。同样，铝饭盒盛放咸菜日久会腐蚀穿孔，钢铁器皿、小刀等在潮湿的环境下会腐蚀。钢铁在风吹雨淋时遭受锈蚀，海洋船舰的钢铁船体为了防止海水的腐蚀，得消耗巨资进行防锈、防蚀。人们研究清楚钢铁电化学锈蚀的原理后，创造了选择性阳极溶解的电解加工方法。这些都是“坏事变好事”的实例。 2．试列举几种采用特种加工工艺之后，对材料的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例。 答：这类实例是很多的，例如： （1）硬质合金历来被认为是可加工性较差的材料，因为普通刀具和砂轮无法对它进行切削磨削加工，只有碳化硅和金刚石砂轮才能对硬质合金进行磨削。可是用电火花成形加工或电火花线切割加工却可轻而易举地加工出各式内外圆、平面、小孔、深孔、窄槽等复杂表面，其生产效率往往高于普通磨削加工的生产率。更有甚者，金刚石和聚晶金刚石是世界上最硬的材料，过去把它作为刀具和拉丝模具等材料只有用金刚石砂轮或磨料“自己磨自己”，磨削时金刚石工具损耗很大，正是硬碰硬两败俱伤，确实是可加工性极差。但特种加工中电火花可成形加工聚晶金刚石刀具、工具，而激光加工则不但“削铁如泥”而且可“削金刚石如泥”。在激光加工面前，金刚石的可加工性和钢铁差不多了。对过去传统概念上的可加工性，的确需要重新评价。 （2）对结构工艺性，过去认为方孔，小孔，小深孔，深槽，窄缝以及细长杆，薄壁等低刚度零件的结构工艺性很差，在结构设计时应尽量避免。对E字形的硅钢片硬质合金冲模，由于90度内角很难磨削，因此常采用多块硬质合金拼镶结构的冲模。但采用电火花成形加工或线切割数控加工，则很容易加工成整体硬质合金的E形硅钢片冲模，特种加工可使某些结构工艺性由“差”变“好”。3．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工艺和特种加工之间的关系？ 答：一般而言，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愈来愈多，常规、传统工艺必然会有所不适应。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。 第二章电火花加工 1．两金属在（1）在真空中火花放电；（2）在空气中；（3）在纯水（蒸馏水或去离子水）；（4）在线切割乳化液中；（5）在煤油中火花放电时，在宏观和微观过程以及电蚀产物方面有何相同和相异
一、填空题（15分，每空1分） 1、特种加工主要采用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到 图样上全部技术要求。（1分） 2、电火花加工原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时 的电腐蚀现象，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。（2分） 3、电火花加工系统主要由工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置 几部分组成。（3分） 4、在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：提高脉冲频率、 增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。（3分） 5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面变质层、 表面力学性能。（3分） 6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：测量环节、比较 环节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。（3分） 7、电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含伺服进给控制系统和参 数控制系统。（2分） 8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制 加工的工艺方法，其应用范围分为两大类：穿孔加工、型腔加工。（2分）9、线切割加工是利用移动的、作为负极的、线状电极丝和工件之间的脉冲放 电所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。（2分） 10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液，其注入方式为喷入式。（2分） 11、线切割机床走丝机构的作用：是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定 的张力。（2分） 12、线切割控制系统作用主要是：1）自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹； 2）自动控制伺服的进给速度。（2分） 13、快速成形技术（RP）最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，目前RP 技术的主流是： SLA立体光造型、LOM薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM 熔融成型四种技术。（4分） 14、快速成型的数据接口主要有：快速成型技术标准数据格式即STL格式和快 速成型设备的通用数据接口即CLI 格式。（2分） 二、判断题（15分，每题1分） 1、目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。（错） 2、在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中，D表示电加工机床。（对） 3、线切割机床通常分为两大类，一类是快走丝，另一类是慢走丝。（对） 4、3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。（错） 5、离子束加工必须在真空条件下进行。（对） 6、电火花加工中的吸附效应都发生在阴极上。（错） 7、线切割加工一般采用负极性加工。（错）
一、名词解释： 1．极性效应 在电火花加工中，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。 2．线性电解液 如NaCl电解液，其电流效率为接近100%的常数，加工速度v L和与电流密度i的曲线为通过原点的直线（v L=ηωi），生产率高，但存在杂散腐蚀，加工精度差。 3．平衡间隙（电解加工中） 当电解加工一定时间后，工件的溶解速度vL和阴极的进给速度v相等，加工过程达到动态平衡，此时的加工间隙为平衡间隙Δb 。 4．快速成形技术 是一种基于离散堆积成形原理的新型成形技术，材料在计算机控制下逐渐累加成形，零件是逐渐生长出来的，属于“增材法”。 5．激光束模式 激光束经聚焦后光斑内光强的分布形式。 二、判断题： 01．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。（√） 02．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）。（√） 03．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。（×） 04．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。（√） 05．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。（√） 06．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。（×） 07．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。（×）08．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。（√） 10．电火花加工是非接触性加工（工具和工件不接触），所以加工后的工件表面无残余应力。（×） 11．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。（√） 12．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。（×） 13．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。（√） 14．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。（×）
特种加工技术试题 一、填空题（每空1分，共10分） 1.电火花加工原理是基于，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。 2.电火花加工的条件包括使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙、必须是瞬时脉冲性放电、。 3.在采用长脉冲（t>100us）电火花粗加工时，应采用极性加工，可以得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。 4.二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电。二次放电对加工精度的影响主要是在和使加工棱角边变钝。 5.电火花加工自动进给调节系统包括测量环节、、放大驱动环节、执行环节和调节对象几个主要环节。 6.电火花线切割加工总是采用极性加工。 7.利用原理对金属进行加工的方法即电化学加工。 8.是在电解加工中，使金属阳极溶解过程的超电位升高和电解速度减慢的现象。 9.混合气体的作用包括增加电解液中的电阻率，减少杂散腐蚀，使电解液向非线性方面转化和。 10.原子从高能态自发跃迁到低能态而发光的过程称为。 二、选择题（选择符合题意选项，多选或少选均不得分，每题3分，共30分） 1.电火花加工的局限在于（） A．主要用于加工金属等导电材料；B.一般加工速度较慢； C.存在电极损耗； D.工具的尖角很难精确到工件上 2.电火花加工提高电蚀量和生产率的途径包括（） A.提高脉冲频率f； B.增加单个脉冲能量WM C.增大脉冲间隙t D.提高工艺系数K 3.关于电火花线切割，以下说法正确的有（） A.线切割加工脉冲电源的脉宽较窄，单个脉冲能量、平均电流一般较小；
B.加工速度随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大和脉冲间隔的减小而提高； C.表面粗糙度数值随峰值电流、脉冲宽度的增大及脉冲间隔的减小而增大 D.线切割加工的工件具有黑白交错相间的条纹 4.电解加工的缺点在于（） A.不易达到较高的加工精度和加工稳定性 B.电解加工的附局设备较多，占地面积较大，机床要有足够的刚性和防腐性能，造价高。 C.电极工具的设计和修正比较麻烦 D.电解产物需进行妥善处理，污染环境 5.钢在NaCl水溶液中电解加工，阳极反应产物为（） A.H2 B.Cl2 C.Fe(OH）2 D.Fe(OH）3 6.关于电解加工的规律，（）不正确。 A.电化学当量愈大，生产率愈高； B.电流密度越高，生产率越高； C.加工间隙越小，蚀除速度也就越高Ｄ．采用低质量分数的电解液生产效率高７．由于激光的（），从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。 Ａ．高强度Ｂ．高方向性Ｃ．高单色性Ｄ．高相干性 ８．钕玻璃激光器的特点包括（） Ａ．价格低，可做较大尺寸Ｂ．较高的光学均匀性 Ｃ．导热性较好Ｄ．机械性能好 ９．激光切割具有()优点。 Ａ．几乎不受切割材料的限制Ｂ．无力接触式加工 Ｃ．精密加工以连续输出方式工作Ｄ．切缝细小，可以实现窄缝切割及雕刻 １０．激光加工的基本设备由（）组成。 Ａ．激光器Ｂ．激光器电源Ｃ．光学系统Ｄ．机械系统 三、简答题（共２０分） １．简述对电火花加工自动进给系统的一般要求。（４分） ２．什么是型腔模电火花加工的分解电极法？特点是什么？（４分） ３．什么是电极的极化？具体包括哪几种？（４分） ４．电解磨削的电化学阳极溶解的机理与电解加工相比有什么不同？（４分）
1.特种加工也被称为非传统加工，其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或 其组合施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除。2 2.电火花加工机床主要由机床本体、脉冲性电源、自动进给调节系统以及液压循环 过滤系统等部分组成。 8 3.线切割加工与电火花加工不同点中，线切割电极与工件之间存在疏松接触式轻压 放电现象。 4.目前为止一种金属和其盐溶液之间双电层的电位差还不能直接测定，生产实践中规定采 用一种电极作标准和其他电极比较得出的相对值称为标准电极电位。81 5.激光加工工艺及应用有激光打孔、激光切割和 激光刻蚀打标记等。 6.超声加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成形方 法。 7.要使电火花加工顺利进行必备的条件有放电间隙、脉冲性放电、绝缘工作液。 8.电解加工中产生在金属和它的盐溶液之间的电位差称为金属电极电位。 9.凡能加速电极表面离子的扩散与迁移速度的措施，都能使浓差极化减小，例如提高 电解液流速，升高电解液温度。 10.电解液的流速对电化学极化几乎没有影响，电化学极化仅仅取决于反应本身，及电极材 料和电解液成分，此外还与温度、电流密度有关。温度升高，反应速度加快，电化学极化减小，电流密度越高，电化学极化越严重。 11.离子束比电子束具有更大的撞击动能，它是靠微观的机械撞击能量，不是靠动能转 化为热能来加工的。 12.液相光敏树脂固化成形SL工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。 13.离子束加工按照其所利用的物流效应和达到的目的不同，可以分为四类，离子刻蚀，离 子溅射沉积，离子镀，离子注入。 14.超声加工设备中换能器的作用是将高频电振荡转换成机械振动，可利用压电效应和 磁致伸缩效应两种方法实现。 15.选择性激光粉末烧结成形工艺中，金属粉末的制取方式多采用雾化法，其两种形式是： 离心雾化法，气体雾化法 1.特种加工主要依靠的是机械能进行加工，其它能量（如电、化学、光、声等）起辅助作 用。（X ） 2.电火花加工的过程中，电离、击穿形成放电通道的温度比电极材料熔化、气化的温度要 高。（√） 3.单电极平动法的最大优点是只需一个电极、一次装夹定位，便可以达到正负0.005mm 的加工精度，并方便排除电蚀产物。（ X ） 4.从应用角度看，线切割加工只能加工通孔，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及形 状复杂的零件。（√） 5.采用电火花线切割加工厚度在80mm以内的工件，为取得较好的表面粗糙度，选用分组 波的脉冲电源为好。（√） 6.型腔模加工电极，在蚀除面积较大以及电极端面有凹入的部分开排气孔。（√） 7.电火花加工中，脉冲间隔加大使“吸附效应”增大，脉冲间隔减少，电极损耗率增加。 （ X ） 8.电化学加工以阳、阴电极表面发生得失电子的化学反应作为基础对金属进行加工，阳、
1．试述特种加工的特点及所能解决的主要加工问题，应该如何正确处理传统加工和特种加工工艺之间的关系？ 答：特点主要有：①不是主要依靠机械能，而是利用其它的能量（如电能、热能、化学能、光能、声能等）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，有些根本不需要工具；③加工过程中工具和工件之间不存在显著的切削力。 可以解决：①高硬度、高强度、高韧性、高脆性等各种难加工材料的加工问题；②精密、微细、形状复杂零件的加工问题；③薄壁、弹性等低刚度零件的加工问题。 传统加工是指使用刀具进行的切削加工和磨削加工，是行之有效的实用加工方法，而且今后仍然占主导地位。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，传统加工工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是传统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传统加工工艺，但不可能取代和排斥主流的传统加工工艺。 2．什么叫电火花加工中的极性效应？如何在生产中利用极性效应？ 答：在电火花加工中，即使电极材料相同，但正、负电极上的蚀除速度仍是不同的，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。 在短脉宽的脉冲加工时，电子轰击是主要的，正极蚀除量大于负极；在长脉宽的脉冲加工时，离子轰击是主要的，负极蚀除量大。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。如用交变脉冲电流加工时，单个脉冲的极性效应便相互抵消，增加了工具的损耗，因此，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。 一般在用短脉宽做精加工时，应将工件接正极，称正极性加工；在用长脉宽做粗加工时，应将工件接负极，称负极性加工。 3．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：三者都适合于精密、微细加工，但电子束、离子束加工需在真空中进行，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，在撞击工件时动能转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较大的正离子加速后打到工件表面，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使材料熔化、气化而被蚀除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也使用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。
特种加工考试题附有答 案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
一、填空题（15分，每空1分） 1、特种加工主要采用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图 样上全部技术要求。（1分） 2、电火花加工原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电 腐蚀现象，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。（2分） 3、电火花加工系统主要由工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置 几部分组成。（3分） 4、在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：提高脉冲频率、增 加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。（3分） 5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面变质层、表面 力学性能。（3分） 6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：测量环节、比较环 节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。（3分） 7、电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含伺服进给控制系统和参数控 制系统。（2分） 8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制加 工的工艺方法，其应用范围分为两大类：穿孔加工、型腔加工。（2分） 9、线切割加工是利用移动的、作为负极的、线状电极丝和工件之间的脉冲放电 所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。（2分） 10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液，其注入方式为喷入式。（2分） 11、线切割机床走丝机构的作用：是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张 力。（2分） 12、线切割控制系统作用主要是：1）自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹；2） 自动控制伺服的进给速度。（2分） 13、快速成形技术（RP）最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，目前RP技 术的主流是： SLA立体光造型、LOM薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM熔融成型四种技术。（4分） 14、快速成型的数据接口主要有：快速成型技术标准数据格式即STL格式和快速 成型设备的通用数据接口即CLI 格式。（2分） 二、判断题（15分，每题1分） 1、目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。（错） 2、在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中，D表示电加工机床。（对） 3、线切割机床通常分为两大类，一类是快走丝，另一类是慢走丝。（对） 4、3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。（错） 5、离子束加工必须在真空条件下进行。（对） 6、电火花加工中的吸附效应都发生在阴极上。（错） 7、线切割加工一般采用负极性加工。（错）
特种加工作业3 一、填空题: 1、电极丝定位调整的罕用方法有自动找端面、自动找中心、目测法。线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四种加工指:NR1 、NR2 、NR3 、NR4 2、线切割3B格式编程中加工直线时有四重加工指令：L1 、L2 、L3 、L4 。 4、数控电火花线切割机床的编程，主要采用ISO编程、3 B编程、自动编程三种格式编写。 5、电火花线切割加工罕用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。 6、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的，是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的长度直之和，单位为μm。 7、激光的特性有：（强度高）（单色性好）（相干性好）（方向性好） 二、判断题: 1. 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。（×） 2. 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。（×） 3. 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。（×）
4. 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。（×） 5. 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。（×） 6. 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。（×） 7. 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。（√） 8. 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?m。（√）9. 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。（√） 10. 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。（√） 11.由于离子的质量远大于电子，故离子束加工的生产率比离子束高，但表年粗糙度稍差。（×） 12.粉末快速成形是利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，在激光束控制下逐层堆积成型。（×） 13.水射流切割就是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材料，但加工精度不高，只能切割部分材料。（×） 14.电化学加工也称为电解加工，是利用金属在内电场作用下的高速
每一次火花放电，就会在工件表面蚀出一个带凸边的( )正确答案：【凹坑】 2、可以在人造革上用( )加工出大量的微孔，使其具有真皮革那样的透气性。正确答案：【电子束】 3、电铸成型是利用电化学过程中的( )现象来进行成型加工的。正确答案：【阴极沉积】 4、在超声波加工中，振幅扩大棒又称为变幅杆，其作用是将( )放大。正确答案：【振幅】 5、预先用传统方法去除大部分加工余量，可以减少工件在线切割加工中的( )。正确答案：【变形】 6、激光焊接一般无需( )和( )，只需将工件的加工区域“热熔”在一起即可。正确答案：【焊料焊剂】 7、特种加工不主要依靠( )，而是主要依靠其他能量去除金属材料。正确答案：【机械能】 8、在电火花加工中，正负电极间产生电火花现象，使放电通道产生( )。正确答案：【高温高压】 9、电火花加工和电火花线切割加工的原理是( )。正确答案：【相同的】 10、我国国标规定，电火花成型机床均用D71加上机床( )宽度的1/10表示。正确答案：【工作台面】 11、( )是一个使装在其上的电极能产生向外机械补偿动作的工艺附件。正确答案：【平动头】 12、( )的好坏直接关系到电火花机床的性能，所以( )往往是电火花机床制造厂商的核心机密之一。正确答案：【电源电源】 13、电火花成型加工的( )，主要包含伺服进给系统和参数控制系统。正确答案：【自动进给调节系统】 14、电火花加工中的蚀除产物，一部分以气态形式抛出，其余大部分以( )固体微粒分散悬浮在工作液中。正确答案：【球状】 15、在电火花ISO编程中，代码M05的含义是( )。正确答案：【忽略接触感知】 16、快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为( )m/s。正确答案：【8-10】 17、慢速走丝线切割机床的电极丝从一个单方向通过加工间隙，不( )使用。正确答案：【重复】 18、慢速走丝线切割机床走丝速度低于( )m/s。正确答案：【】
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
1.从特种加工的发生和发展来举例分析科学技术中有哪些事例是"物极必反" 有哪些事例是"坏事有时变为好事" 答:这种事例还是很多的.以"物极必反"来说,人们发明了螺旋桨式飞机,并不断加大螺旋桨的转速和功率以提高飞机的飞行速度和飞行高度.但后来人们发现证实螺旋桨原理本身限制了飞机很难达到音速和超音速,随着飞行高度愈高,空气愈稀薄,螺旋桨的效率愈来愈低,更不可能在宇宙空间中飞行.于是人们采用爆竹升空的简单原理研制出喷气式发动机取代了螺旋桨式飞行器,实现了洲际和太空飞行.由轮船发展成气垫船,也有类似规律. 以"坏事变好事"来说,火花放电会把接触器、继电器等电器开关的触点烧毛、损蚀,而利用脉冲电源瞬时、局部的火花放电高温可用作难加工材料的尺寸加工.同样,铝饭盒盛放咸菜日久会腐蚀穿孔,钢铁器皿、小刀等在潮湿的环境下会腐蚀.钢铁在风吹雨淋时遭受锈蚀,海洋船舰的钢铁船体为了防止海水的腐蚀,得消耗巨资进行防锈、防蚀.人们研究清楚钢铁电化学锈蚀的原理后,创造了选择性阳极溶解的电解加工方法.这些都是"坏事变好事"的实例. 2.试列举几种采用特种加工工艺之后,对材料的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例. 答:这类实例是很多的,例如:⑴硬质合金历来被认为是可加工性较差的材料,因为普通刀具和砂轮无法对它进行切削磨削加工,只有碳化硅和金刚石砂轮才能对硬质合金进行磨削.可是用电火花成形加工或电火花线切割加工却可轻而易举地加工出各式内外圆、平面、小孔、深孔、窄槽等复杂表面,其生产效率往往高于普通磨削加工的生产率.更有甚者,金刚石和聚晶金刚石是世界上最硬的材料,过去把它作为刀具和拉丝模具等材料只有用金刚石砂轮或磨料"自己磨自己",磨削时金刚石工具损耗很大,正是硬碰硬两败俱伤,确实是可加工性极差.但特种加工中电火花可成形加工聚晶金刚石刀具,工具,而激光加工则不但"削铁如泥"而且可"削金刚石如泥".在激光加工面前,金刚石的可加工性和钢铁差不多了.对过去传统概念上的可加工性,的确需要重新评价.(2)对结构工艺性,过去认为方孔,小孔,小深孔,深槽,窄缝以及细长杆,薄壁等低刚度零件的结构工艺性很差,在结构设计时应尽量避免.对E字形的硅钢片硬质合金冲模,由于90*内角很难磨削,因此常采用多块硬质合金拼镶结构的冲模.但采用电火花成形加工或线切割数控加工,则很容易加工成整体硬质合金的E形硅钢片冲模,特种加工可使某些结构工艺性由"差"变"好". 3.工艺和特种加工工艺之间有何关系(应该说如何正确处理常规工艺和特种加工之间的差别) 答:一般而言,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愈来愈多,常规,传统工艺必然会有所不适应.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. 第二章电火花加工 1.两金属在(1)在真空中火花放电;(2)在空气中;(3)在纯水(蒸馏水或去离子水)中;(4)在线切割乳化液中;(5)在煤油中火花放电时,在宏观和微观过程以及电蚀产物方面有何相同和相异之处(1)两金属在真空中火花放电时,当电压(电位差)超过一定时即产生"击穿",电子由"-"极逸出飞向"+"极,由于真空中没有物质阻挡电子的运动,所以没有正离子形成,没有发热的放电"通道"的概念,示波器,显象管中电子流的运动与此类似.基本上没有"电蚀产物"生成.(2)两金属在空气中放电的例子是电火花表面强化,涂覆.电焊,等离子切割,等离子焊等,也是在空气中放电,利用电子流在空气中撞击气体原子形成放电通道,在通道中和工件表面产生大量的热能用于强化,涂覆,切割和焊接.(3)在纯水,蒸馏水或去离子水中,两金属间电火花放电与在煤油中类似,只是水分子,原子受电子,正离子撞击发热气化,最后分解为氧原子和氢原子(分子),而不像煤油中会分解出碳原子(碳黑微粒)和氢气等.(4),(5)在乳化液中和煤油中放电过程,详见教材中有关章节,不再另行论述.
特种加工第六版课后习 题答案 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
第一章绪论 1.从特种加工的发生和发展来举例分析科学技术中有哪些事例是"物极必反" 有哪些事例是"坏事有时变为好事" 答:这种事例还是很多的.以"物极必反"来说,人们发明了螺旋桨式飞机,并不断加大螺旋桨的转速和功率以提高飞机的飞行速度和飞行高度.但后来人们发现证实螺旋桨原理本身限制了飞机很难达到音速和超音速,随着飞行高度愈高,空气愈稀薄,螺旋桨的效率愈来愈低,更不可能在宇宙空间中飞行.于是人们采用爆竹升空的简单原理研制出喷气式发动机取代了螺旋桨式飞行器,实现了洲际和太空飞行.由轮船发展成气垫船,也有类似规律.以"坏事变好事"来说,火花放电会把接触器、继电器等电器开关的触点烧毛、损蚀,而利用脉冲电源瞬时、局部的火花放电高温可用作难加工材料的尺寸加工.同样,铝饭盒盛放咸菜日久会腐蚀穿孔,钢铁器皿、小刀等在潮湿的环境下会腐蚀.钢铁在风吹雨淋时遭受锈蚀,海洋船舰的钢铁船体为了防止海水的腐蚀,得消耗巨资进行防锈、防蚀.人们研究清楚钢铁电化学锈蚀的原理后,创造了选择性阳极溶解的电解加工方法.这些都是"坏事变好事"的实例. 2.试列举几种采用特种加工工艺之后,对材料的可加工性和结构工艺性产生重大 影响的实例. 答:这类实例是很多的,例如:⑴硬质合金历来被认为是可加工性较差的材料,因为 普通刀具和砂轮无法对它进行切削磨削加工,只有碳化硅和金刚石砂轮才能对硬质合金进行磨削.可是用电火花成形加工或电火花线切割加工却可轻而易举地加工出各式内外圆、平面、小孔、深孔、窄槽等复杂表面,其生产效率往往高于普通磨削加工的生产率.更有甚者,金刚石和聚晶金刚石是世界上最硬的材料,过去把它作为刀具和拉丝模具等
《精密加工与特种加工》 一、单项选择（每小题1分，共20分） 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代码写在题干后面的括号内。不选错选货多选者，该题无分。 1.在电火花线切割加工过程中，放电通道中心温度最高可达摄氏度左右（） A.1000 B.10000 C.100000 D.5000 2.使用电火花线切割不可以加工（） A.盲孔 B.圆孔 C.上下异型件 D.淬火钢 3.下列不属于电火花线切割机床组成内容的是（） A.机床本体 B.脉冲电源 C.工作液循环系统 D.电极丝 4.激光打孔的成形过程是材料在激光照射下产生的结果（ B ） A.电源 B.光源 C.热源 D.辐射源 5.目前快走丝线切割加工中应用较普遍的工作液是（） A.煤油 B.乳化液 C.去离子水 D.水 6.对于快走丝线切割机床，在切割加工过程中电极丝运行速度一般为（） A.3~3m/s B.8~10m/s C.11~15m/s D.4~8m/s 7.在慢走丝线切割加工中，常用的工作液为（） A.乳化液 B.机油 C.去离子水 D.柴油 8.电火花线切割加工一般安排在（） A.淬火之前，研磨之后 B. 淬火之后，研磨之前 C.淬火与研磨之后 D. 淬火与研磨之前 9.在线切割加工过程中，工件受到的作用力（） A.为零 B.较大 C.较小 D.为零或较小 10.若线切割机床的单边放电间隙为0.02mm，钼丝直径为0.18mm，则加工圆孔使得补偿量为（） A.0.10mm B.0.11mm C.0.20mm D.0.21mm 11.不能使用电火花线切割加工的材料是（） A.石墨 B.铝 C.硬质合金 D.大理石 3.电火花线切割加工称为（） A.EDM B.WEDM C.ECM D.EBM 15.线切割编程中参数通常使用作为单位（） A.m B.cm C.nm D. μm 16.超声加工主要是依靠作用进行加工的（） A.超声频振动 B.辐射 C.磨粒的抛磨 D.磨粒的撞击 18.型腔加工时，在蚀除面积较大以及电极端部优凹入的部位开（） A.通气孔 B.冲油孔 C.排气孔 D.排油孔