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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。（×）
15．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。（√）
16．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。（√）
17．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。（√）
18．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。（√）
19．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。（×）
20．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。（√）21．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。（×）
三、填空题
01．超精密机床导轨部件要求有极高的直线运动精度，不能有爬行。除要求导轨有很高的制造精度外，还要求导轨的材料具有（很高的稳定性）、（耐磨性）和（抗振性）。
02．精密和超精密加工机床主轴轴承的常用形式有（液体静压轴承）和（空气静压轴承）。
03．金刚石晶体的激光定向原理是利用金刚石在不同结晶方向上（因晶体结构不同而对激光反射形成不同的衍射图像）进行的。04．电火花加工蚀除金属材料的微观物理过程可分为（介质电离击穿）、（电极材料熔化、气化）、（蚀除物抛出）和（间隙介质消电离）四个阶段。
05．目前金刚石刀具主要用于（铝、铜及其合金等软金属）材料的精密与超精密车削加工，而对于（黑色金属、硬脆）材料的精密与超精密加工，则主要应用精密和超精密磨料加工。
06.超声波加工主要是利用（磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨）作用来去除材料的，同时产生的液压冲击和空化现象也加速了蚀除效果，故适于加工（硬脆）材料。
07．实现超精密加工的关键是（超微量去除技术），对刀具性能的要求是：（极高的硬度和耐磨性）、（刃口极其锋利）、刀刃无缺陷、与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。
08．电火花加工型腔工具电极常用的材料有：（纯铜）、（石墨）、（铜钨合金）等。
09．影响电火花加工精度的主要因素有：（放电间隙的大小）及其一致性、（工具电极的损耗）及其稳定性和（二次放电现象）。
10．电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为：电火花（穿孔成形加工）、电火花（线切割加工）、电火花（磨削加工）、电火花（展成加工）、电火花表面强化和刻字等类型。
11．电火花型腔加工的工艺方法有：（单电极平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）、简单电极数控创成法等。
12．实现超精密加工的技术支撑条件主要包括：（超精密加工机理与工艺方法）、（超精密加工机床设备）、（超精密加工工具）、（精密测量和误差补偿）、高质量的工件材料、超稳定的加工环境条件等。
13．激光加工设备主要包括电源、（激光器）、（光学系统）、（机械系统）、（控制系统）、冷却系统等部分。
14．常用的超声变幅杆有（圆锥形）、（指数形）及（阶梯形）三种形式。
15．金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤，将影响加工零件的（表面质量）和（尺寸精度）。
试卷提供：大连交通大学于喜年 第 3 页 ※ 共 9 页
16．精密和超精密磨料加工分为（固结磨料）加工和（游离磨料）加工两大类。
17．精密与特种加工按加工方法可以分为（切削加工）、（磨料加工）、（特种加工）和（复合加工）四大类。
18．电火花型腔加工的工艺方法有：（单电极加平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）、（简单电极数控创成法）等。
四、选择题：
1．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
2． 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
3．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。
4．下列四个选项中，哪个是离子束加工所具有的特点（ a ）
a 、加工中无机械应力和损伤；
b 、通过离子撞击工件表面将机械能转化成热能，使工件表面熔化而去除工件材料；
c 、工件表面层不产生热量，但有氧化现象；
d 、需要将工件接正电位（相对于离子源）。
8．一般来说，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
10．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
3. 用电火花加工冲模时，若凸凹模配合间隙小于电火花加工间隙时，应选用的工艺方法是：（ b ）
a 、直接配合法；
b 、化学浸蚀电极法；
c 、电极镀铜法；
d 、冲头镀铜法
7. 电解加工型孔过程中，（ a ）
b 求工具电极作均匀等速进给； b 、要求工具电极作自动伺服进给；
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。
五、按3B 格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序[10分]。
解：R=5, AB=4, BC=5-3=2
AB段：BBB4000G y L2
BC段：BBB2000G x L3
CD段：B5000B0B10000G y SR2 DE段：B2B4B4000G y L3
EA段：B3000B4000B6000G x SR4 AB段：B4B2B40000 G x L1
BC段：BBB20000G x L1
CD段：B0B20000B20000G y SR1
DE段：BBB30000 G y L4
EF段：BBB80000 G x L3
FA段：BBB30000G y L2
解：R=25, AE=25-15=10, DE=20
AB段：B0B25000B25000G y SR1
BC段：B45B15B45000G x L3
CD段：B20000B15000B30000G y SR3
DE段：BBB20000G x L1
EA段：BBB10000G y L2
六、计算题：
1、用NaCl电解液在低碳钢上加工30×80的长方形孔，深度为40mm,若要求10min内加工完，需要用多大电流，若直流电源的最大容量为3000A，应改用的最大进给速度为多少？加工完一个工件需多长时间？（Fe的体积电化学当量ω为2.22mm3/(A·min)）
解：设η＝100%，v
l
＝h/t ＝40/10＝4 mm/min
I＝i A＝A·v
l
/(ηω)＝30×80×4/（2.22×100%）＝4324 A 若电源最大容量为3000A，则改用的最大进给速度为
v l＝ηωi＝1×2.22×3000/(30×80)= 2.775 mm/min
此时需加工时间t＝h/ v
l ＝40/2.775＝14.41 min
2、用NaCl电解液在低碳钢上加工37×30的长方形孔，深度为
20mm,若要求5min内加工完，需要用多大电流，若直流电源的最大
容量为3000A，可采用的最大进给速度为多少？加工完一个工件需
多长时间？（Fe的体积电化学当量ω为2.22mm3/(A·min)）
解：设η＝100%，v
l
＝h/t ＝20/5＝4 mm/min
I＝i A＝A·v
l
/(ηω)＝37×30×4/2.22＝2000 A
若电源最大容量为3000A，可采用的最大进给速度为
v l＝ηωi＝1×2.22×3000/(37×30)= 6 mm/min
此时需加工时间t＝h/ v
l
＝20/6＝3.33 min
七、问答题：
1. 电火花加工中工具电极相对损耗的含义是什么？如何降低工具电极的相对损耗？
答：工具电极体积相对损耗用电极损耗速度v e与工件蚀除速度v w之比的百分数表示，即θ=v e/v w×100% 。也可用长度相对损耗θL来表示。降低工具电极相对损耗的途径：
试卷提供：大连交通大学于喜年第5 页※共9 页
①正确选择电极的极性短脉宽精加工时，选正极性加工，将工件接正极；用长脉宽粗加工时，选负极性加工，将工件接负极。
②正确选择电极的材料选择熔点高、沸点高的材料，选择导热性好的材料。常用石墨和纯铜作电极材料。
③正确选择脉宽等电参数。
④利用加工过程中的吸附效应来补偿和减小电极损耗，炭黑膜通常只在正极上形成，工具应接正极损耗小。
2. 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。
3. 电解加工（如套料、成形加工等）的自动进给系统和电火花加工的自动进给系统有何异同？为什么会形成这些不同？
答：一般电解加工自动进给系统主要是控制均匀等速的进给速度，它的大小是事先设定的。进给速度的大小与端面平衡间隙有直接关系（双曲线关系），而端面平衡间隙又直接影响到阴极形状。在正常电解加工时，主要依照电流的大小来进行控制，但在电极开始进入或即将退出工件时，由于加工面积的变化，则不能依照电流的大小来进行控制。电火花加工自动进给控制系统的目的是保证某一设定加工间隙的稳定，它是按照电极间隙蚀除特性曲线和调节特性曲线来工作的，它的进给速度不是均匀等速的。之所以形成这种不同的进给特性，主要是电解加工中存在平衡间隙，进给速度越大，平衡间隙越小，工件的蚀除速度越高，在进给方向、端面上一般不易短路；而电火花加工中不存在平衡间隙，进给速度稍大于蚀除速度，极易引起短路，所以必需调节进给速度以保证放电间隙。
4．阳极钝化现象在电解加工中是优点还是缺点？举例说明。
答：阳极钝化现象的存在，使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿，从生产率的角度考虑人们不希望选用产生钝化现象的钝化型电解液。但是，当采用NaCl等非钝化型电解液加工时，虽然生产率高，但杂散腐蚀严重，成形精度较差，严重影响了电解加工的应用。而当采用钝化型电解液加工时，尽管电极工具的非工作面没有绝缘，但当加工间隙达到一定尺寸后，对应的工件表面就会产生钝化膜，可以避免产生杂散腐蚀，提高加工精度，促进了电解加工的推广应用。电解磨削、电解研磨等加工方法就是利用阳极钝化现象的存在而开发出来的。它们利用了钝化膜对金属的保护作用，采用机械去除钝化膜的方法，使金属微观表面凸点的钝化膜被刮除，并迅速电解，而低凹处的钝化膜起保护作用，使局部不被电解，最终使金属表面的整平作用加快，可实现精加工。
特种加工
一、填空题
1、特种加工是直接利用电能、光能、声能、热能、化学能、电化学能及特殊机械能等多种形式的能量实现添加或去除材料的工艺方法来完成对零件的加工成型。
2、电火花线切割加工的基本原娌是用移动的细金属导线作电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成形。
3、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度﹑高强度﹑高韧度和高熔点的导电材料。
4、第一台实用的电火花加工装置的是1960年，苏联的拉札林科夫妇发明的。
5、电火花线切割加工中被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。
6、根据走丝速度，电火花线切割机通常分为两大类：一类是高速走丝电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机，这类机床的电极作高速往复运动，一般走丝速度为8——10m/s ，用于加工中、低精度的模具和零件。快走丝数控线切割机床目前能达到的加工精度为正负0.01mm ，表面粗糙度Ra＝2.5——0.6um 。另一类是低速走丝电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机，一般走丝速度低于0.2m/s ，用于加工高精度的模具和零件。慢走丝数控线切割机床的加工精度可达正负0.001um ，表面粗糙度Ra＜0.32 。
7、高速走丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。
8、高速走丝电火花线切割机的导电器有两种：一种是圆柱形的，电极丝与导电器的圆柱面接触导电，可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求；另一种是方形或圆形的薄片，电极丝与导电器的大面积接触导电，方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。
9、线切割加工中常用的电极丝有钼丝、钨丝、铜丝和钨钼合金丝。其中钨丝、和钼丝应用快速走丝线切缚恍，而铜丝应用慢速走丝线切割。
10、线切割加工时，工件的装夹方式有悬臂式支撑装夹，垂直刃口支撑装夹，桥式支撑装夹，和板式支撑装夹。工件的装夹方式一般采用桥式。
11 、电火花线切割加工常用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。
12、导电器的材料都采用硬质合金，即耐磨又导电。
13、脉冲电源波形及三个重要参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔。
14、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和工作液泵等组成。工作液起排屑、冷却、绝缘等作用。
15、张力调节器的作用就是把伸长的丝收入张力调节器，使运行的电极丝保持在一个恒定的张力上也称恒张力机构。
16、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。
17、数控线切割机床U、V移动工作台，是具有_ 锥度_加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。
18 、电火花线切割3B编程格式中，B表示分隔符，X表示X轴坐标的绝对值，Y表示Y轴坐标的绝对值，J表示加工线段计数长度，G表示加工线段计数方向，Z表示加工指令。
19、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值之和单位为?m。
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20 、线切割3B格式编程中加工直线时有四种加工指令：L1 L2 L3 L4 。
21、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四种加工指令: SR1SR2SR3SR4
22 、线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四种加工指令：NR1NR2NR3NR4。
23 、线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合娌选择。电加工参数包括峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。机械参数包括走丝速度和进给速度等。
24 、电火花线切割加工工艺指标加工速度、加工精度、表面粗糙度。
25 、穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处，穿丝孔常用直径一般为3——10 mm。
26 、电极丝定位调整的常用方法有自动找端面、自动找中心、目测法。
27、电极丝垂直度找正的常见方法有用找正块进行火花法找正和用校正器进行校正两种。
28、电火花线切缚恍自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的短路信号来进行的。
29、当加工冲孔模具时，以冲孔的凸模为基准，凸模的间隙补偿量? 凸=r丝+δ电凹模的间隙补偿量? 凹=r丝+δ电-δ配
30、当加工落料模时，以落料的凹模为基准，凸模的间隙补偿量?凸=r丝+δ电-δ配凹模的间隙补偿量?凹=r丝+δ电
31、数控电火花成形加工机床主要由主机、工作液箱和数控电源柜等部分组成。
32、数控电火花成形加工机床主轴头作用—装夹及调整电极装置
33、数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有吸入式、喷入式两种。
34、数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是熔融金属飞屑和粉末状电蚀产物。
35、电火花成形加工的主要工艺指标有加工速度，加工深度，表面粗糙度和电极损耗等
36、电火花成型加工中常用的电极材料有石墨、紫铜、银钨合金、铜钨合金、钢等，一般精密、小电极用紫铜来加工，而大的电极用石墨。
37、电火花成型加工中常用的电极结构可分为整体电极、组合电极和镶拼式电极等三种。
二、选择题
1. 正确阐述职业道德与人的事业的关系的选项是( D )。
A.没有职业道德的人不会获得成功
B.要取得事业的成功，前提条件是要有职业道德
C.事业成功的人往往并不需要较高的职业道德
D.职业道德是人获得事业成功的重要条件
2. 数控机床如长期不用时卓回要的日矗维护工作是（C ）。
A. 清洁
B. 干燥
C.通电
3. 热继电器在控制电路中起的作用是（B ）。A．短路保护B. 过载保护C. 失压保护D. 过电压保护
4. 电源的电压在正常情况下，应为( C )V。
A、170
B、100
C、220至380
D、850
5. 电火花线切割加工属于（B ）。
A 、放电加工
B 、特种加工
C 、电弧加工
D 、切削加工
6. 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
7. 在线切割加工中，加工穿丝孔的目的有（A ）
A 、保证零件的完整性
B 、减小零件在切缚恍的变形
C 、容易找到加工起点
D 、提高加工速度
8. 线切割机床使用照明灯的工作电压为（B ）。
A、6V
B、36V
C、22OV D 、llOV
9. 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
10. 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. 在快走丝线切割加工中，当其他工艺条件不变时，增大短路峰值电流，可以（A ）
A 、提高切割速度
B 、表面粗糙度会变好
C 、降低电极丝的损耗
D 、增大单个脉冲能量
12. 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
13. 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
14. 线切割加工中，在工件装夹时一般要对工件进行找正，常用的找正方法有（A ）
A 、拉表法
B 、划线法
C 、电极丝找正法
D 、固定基面找正法
15. 在利用3B 代码编程加工斜线时，如果斜线的加工指令为L3 ，则该斜线与X 轴正方向的夹角为（C ）。
A 、180? < a < 270?
B 、180? < a ≤270?
C 、180?≤a < 270?
D 、180?≤a ≤270?
16. 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
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B 、B B5000 B Gx L1
C 、Bl7000 B5000 B GY L1
D 、B B50O0 B0050O0 GY L1
E 、B17 B5 BO Gx L1
17. 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 （-5 0 ），终点坐标B ( 5 0 ) ，其加工程序为（C ）。
A 、B5000BBGXSR2
B 、B5BBGYSR2
C 、B5000BBGYSR2
D 、BB5000BGYSR2
18. 用线切割机床加工直径为10 mm的圆孔，在加工中当电极丝的补偿量设置为0.12 mm时，加工孔的实际直径为10.02mm。如果要使加工的孔径为10 mm，则采用的补偿量应为（B ）。
A 、0.10mm
B 、0.11mm
C 、0.12mm
D 、0.13mm
19. 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︱
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
第1页，共3页 《特种加工》二试题 （正确者在括号内打√，错误者打× ，共20分，每题2分） ） B ．宽脉冲、负极性加工 D ．窄脉冲、负极性加工 材料平均去除率最高的方法是（ ） B ．激光加工 D ．离子束加工 可提高电解加工电流密度i 的措施是（ ） UR ↑ B ．加工间隙Δ0↑ D ．进给速度v ↓ 要在金刚石上加工出Ф0.05mm 的小孔，可采用的加工方法是（ ） B ．超声加工 D ．电解加工 超声加工下列材料生产率最低的是（ ） B ．工业陶瓷 D ．压电陶瓷 电火花加工中利用碳黑膜补偿作用降低电极损耗，必须采用（ ） B ．正极性加工 D ．多极性加工 超声加工变幅杆性能最好的是( ) A ．圆锥形 B ．对数曲线形 C ．指数曲线形 D ．圆轴阶梯形 8. 下列特种加工方法中最易于实现自动控制的是( ) A ．超声加工 B ．激光加工 C ．电解加工 D ．电铸加工 9、激光打小孔要增加孔深,应该( ) A ．改变发散角 B ．改变焦点位置 C ．改变能量分布 D ．采用激光多次照射 10. 电火花精加工所用的工作液为( ) A.机油 B 水基工作液 C 溶液 D 煤油 二、名词解释（共20分，每题4分） 1. 极性效应 2. 混气电解加工 3. 电刷镀 4. 电解钝化 5. 等脉冲电源
（共15分，每题1分） 电火花精加工时，应采用脉冲、极性加工。 利用的补偿作用实现电火花加工电极的低损耗，必须采用负极性加工。 有时会大于。 0.25mm，则在于进给方向成300的方向上平衡间隙 为mm。 E2过渡到稳定能级E1，产生受激辐射光的频率v= ，设h为普朗克厂商。 电火花加工中，已加工表面上由于电蚀产物的介入而再次进行的一种非正常放电是, 对工件的影响反映在深度方向和等方面，从而影响电 电火花型腔加工的工艺方法有：、、、简单电极数 电火花加工火花放电必须是瞬时性的。 在线切割编程的3B格式中，加工轨迹与+Y重合的加工指令是。 超声加工的原理是基于超声振动在液体中产生的振动冲击波和。 （共20分，每题5分） 简述精密与特种加工技术对材料可加工性和结构工艺性的影响。2. 在金刚石上加工φ1mm的深小孔，能采用哪些工艺方法？为什么？ 3. 简述超声波振动系统的组成及作用。 4. 简述提高电解加工精度的几种措施。 五、计算题。（共15分） 用下图所示的固定式阴极及NaNO3电解液对碳钢零件进行电解扩孔加工，已知初始单边间隙 0.15mm ?=，电压12 R U V =，电导率) /( 02 .0mm ? Ω = σ，电化学当量min) /( 22 .23? =A mm ω，电流效率% 60 = η， （已知侧面间隙过渡公示：2 R U 2? + ? ? ? ? = ?t σ ω η）。 要求：1. 初始蚀除速度； 2．间隙由0.15mm扩大到0.50mm所需的时间； 第2页，共3页
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。（×）
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）
2017－2018学年第二学期期末考查 机械设计制造及其自动化专业 《精密与特种加工技术》试卷A 参考答案及评分标准 一、填空(每空1分，共10分) 1.脉冲放电 2.乳化液、喷入式 3.整体电极、镶拼式电极 4.液体静压 5.金刚石 6.(111) 7.高 8.负。 二、选择题(每题2分，共20分) 1.B 2.A 3.A 4.A 5.C 6.C 7.B 8.D 9.C 10.B 三、简答题(24分) 1.简述精密磨削加工机理。（8分） 答：精密磨削主要靠砂轮具有微刃性和等高性的磨粒实现，即：①微刃的微切削作用；②微刃的等高切削作用；③微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。磨粒可看作具有弹性支承的和大负前角切削刃的弹性体，弹性支承为结合剂。当刀刃锋利，有一定磨削深度时，微切削作用较强；如果刀刃不够锋利，或磨削深度较浅，磨粒切削刃不能切入工件，则产生塑性流动、弹性破坏和滑擦。 2.根据超硬磨料（金刚石、立方氮化硼）的特点，说明为什么超硬磨料磨具在精密加工和超精密加工中得到广泛应用？（8分） 答：超硬磨料（金刚石、立方氮化硼）的主要特点：①可用来加工各种高硬度、高脆性金属材料和非金属材料，如陶瓷、玻璃、半导体材料等。②磨削能力强，耐磨性好，寿命高，易于控制加工尺寸及实现自动化。③磨削力小，磨削温度低，表面质量好无烧伤、裂纹和组织变化。④磨削效率高，在加工硬质合金及非金属硬脆材料时，金刚石砂轮的
金属切除率优于立方氮化硼砂轮，但在加工耐热钢、钛合金、模具钢等时，立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮。⑤综合成本低。所以说超硬磨料磨具在精密加工和超精密加工中得到广泛应用。 3.电解加工（如套料、成形加工等）的自动进给系统和电火花加工的自动进给系统有何异同？为什么会形成这些不同？（8分） 答：一般电解加工自动进给系统主要是控制均匀等速的进给速度，它的大小是事先设定的。进给速度的大小与端面平衡间隙有直接关系（双曲线关系），而端面平衡间隙又直接影响到阴极形状。在正常电解加工时，主要依照电流的大小来进行控制，但在电极开始进入或即将退出工件时，由于加工面积的变化，则不能依照电流的大小来进行控制。电火花加工自动进给控制系统的目的是保证某一设定加工间隙的稳定，它是按照电极间隙蚀除特性曲线和调节特性曲线来工作的，它的进给速度不是均匀等速的。之所以形成这种不同的进给特性，主要是电解加工中存在平衡间隙，进给速度越大，平衡间隙越小，工件的蚀除速度越高，在进给方向、端面上一般不易短路；而电火花加工中不存在平衡间隙，进给速度稍大于蚀除速度，极易引起短路，所以必需调节进给速度以保证放电间隙。 4.电火花加工中的极性效应是什么？加工中如何利用极性效应来提高加工效率降低工具损耗。线切割加工一般采用什么极性加工？为什么？（10分） 答：在电火花加工时，相同的材料（如用钢电极加工钢）两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。 精加工时，工件应接脉冲电源的正极，即应采用正极性加工。而当放电持续时间长(脉冲宽度大)时，正离子有足够时间加速，到达负极表面的离子数将随脉冲宽度的增大而增多，由于正离子质量大，传递给负极的能量就大，导致负极材料蚀除高于正极。因此，车床粗加工时，工件应接脉冲电源的负极，即采用机床负极性加工。从提高加工效率和降低工具电极损耗(有利于提高电火花加工的仿形精度)的角度考虑，极性效应愈显著愈好。在实际加工中，应当充分利用极性效应的积极作用。 电火花线切割利用移动的细金属丝作工具电极，按预定的轨迹进行脉冲放电切割。通常工件与电源正极相接，即正极加工。若采用负极性加工将会导致反加工。即电极损耗大，只有在同种材料加工才可用反加工，就是常说的铁打铁。 四、综合分析题(每题12分，共36分) 1.解：
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。
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。（√）
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
大连理工大学研究生试卷 系别：机械工程学院 课程名称：精密与特种加工 学号：31804*** 姓名：*** 考试时间：2018-11-20
《精密与特种加工》试题 第一部分：1～6题为必答题（每题10分） 1、电解加工中电解液的主要作用？简要介绍常用3种电解液及其特点。 答：电解液的主要作用是：（1）作为导电介质传递电流，形成电场；（2）在电场作用下进行电化学反应；（3）将加工间隙内产生的电解产物及热量及时带走，保证阳极溶解过程的顺利进行。 最常见的有NaCl、NaNO3、NaClO3三种电解液。 （1）NaCl电解液。NaCl电解液中含有活性C1-离子，阳极工件表面不易易生成饨化膜，所以具有较大的蚀除速度，而且没有或很少有析氧等副反应，电流效率高，加工表面粗糙度值也小。NaCl是强电解质，导电能力强，适用范围广，而且价格便宜，是点解加工中应用最广的一种电解液。NaCl电解液的蚀除速度高，但其杂散腐蚀也严重，故复制精度较差。 （2）NaNO3电解液。NaNO3电解液是一种钝化性电解液，其阳极极化曲线如图所示，在曲线AB段，电流密度随阳极电位升高而增大，符合正常的阳极溶解规律；在BC段，由于钝化膜的形成，使电流密度急剧减小，至C点时金属表面进入钝化状态；在CD段，阳极表面处于钝化状态，阳极溶解速度极小，至D点后，随着电压的升高，钝化膜开始破坏，电流密度又随着电位的升高而迅速增大，金属表面进入超钝化状态，阳极溶解速度又急剧增加。若在电解加工中，工件的加工区，处于超钝化状态，而非加工区由于其阳极电位较低而处于钝化状态，收到钝化膜的保护，就可以减少杂散腐蚀，提高加工精度。NaNO3电解液在质量分数为30%以下时，有较好的非线性性能，成形精度高，而且设备腐蚀性小，使用安全，价格也不高。它的主要缺点是电流效率和生产率较低，另外加工时阴极上有氨气析出，NaNO3会有所消耗。
《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
郑州科技学院2010-2011学年第一学期期末考试 《特种加工技术》试题 一、填空题（30分，每空1分） 1．特种加工主要依靠___________________等能量去除金属材料，而不主要依靠___________。 2．电火花加工的原理是基于工具和工件之间_______________________时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属。 3．对电火花加工用脉冲电源总的要求是有较高的加工速度、工具损耗低、________________、_________________。 4．电火花加工用的RC线路脉冲电源由_______________和_______________两个回路组成。 5．电火花加工用的自动进给系统主要由_____________、______________、_______________、执行环节、调节对象等组成。 6．型腔模电火花加工主要有__________________、_________________和________________三种工艺方法。7．电火花线切割机床上的锥度切割装置主要有___________________和___________________。 8．高频分组脉冲在一定程度上解决了________________和__________________两项工艺指标的矛盾。9．数控线切割机床工作台的_____________与导向器_____________纵横驱动可以实现锥度、上下异形面的切割加工。 10．电化学加工按工作原理可分为三大类，第一类是利用__________________去除金属的电解加工，第二类是利用__________________进行加工的电铸涂镀，第三类是电化学复合加工。 11．电解加工中要求电解液中所含的阴离子应具有____________的标准电势，阳离子应具有____________的标准电势，最终产物应是___________的化合物。 12．常用的固体激光器有_____________激光器、_____________激光器、________________激光器。13．超声波加工是利用工具端面作_______________，通过_______________对脆硬材料进行加工的一种成形方法。 14．快速成形技术是基于一种全新的制造概念——__________________。 二、判断题（10分，每题1分，正确的打√，错误的打×） 1．特种加工时，工具的硬度不能低于被加工材料的硬度。（） 2．电火花加工在实际生产中可以加工通孔和盲孔。（） 3．电火花成型加工机床上安装的平动头可以加工出有清棱、清角的型腔。（） 4．线切割加工时，加工速度随着脉冲间隔的增大而增大。（） 5．为了保证工作台的定位精度，线切割机床工作台上的传动丝杠和螺母之间必须消除间隙。（）6．采用“中极法”电解磨削时不必使用导电砂轮。（） 7．激光打孔时，激光束的焦点落在工件的表面或略微低于工件表面时最合适。（） 8．电子束加工装置主要由电子枪、真空系统、控制系统和电源等部分组成。（） 9．超声加工只能加工硬质合金、淬火钢等脆硬金属材料，不能加工玻璃、陶瓷等非金属脆硬材料。（）10．熔丝堆积成形工艺是利用热塑性材料的热熔性、黏结性在计算机控制下层层堆积成形的。（）
《精密加工与特种加工》 一、单项选择题 1、立方氮化硼砂轮磨削时可采用下列哪种磨削液（A）。 A、油性液 B、乳化液 C、无机盐水溶液 D、水 2、以下材料最适合超声加工的是（ C ）。 A、合金钢 B、低碳钢 C、金刚石 D、紫铜 3、金刚石晶体的各向异性表现为（D）。 A、金刚石晶体的各个晶面的硬度不一样，110晶面的硬度最高 B、金刚石晶体的各个晶面的耐磨性不一致，110晶面的摩削率最低，最不容易磨损 C、金刚石晶体的各个晶面的面网密度不一样，110晶面的面网密度最小 D、金刚石晶体的各个晶面的耐磨性不同，同一个晶面上不同方向上的耐磨性不一样 4、下列四个选项中，属于超硬磨料的选项是（C）。 A、白刚玉 B、棕刚玉 C、立方氮化硼 D、碳化硼 5、下列四个砂轮修整方法选项中，哪个修整方法具有整形和修锐两个功能（D）。 A、喷射法 B、滚压挤压法 C、研磨法 D、电火花修整法 6、超精密加工机床中采用的T型总体布局为：主轴做Z向运动，进给系统做X向运动，因而其主轴 的驱动方式是（D）。 A、电动机通过带传动驱动 B、电动机通过柔性连轴节驱动主轴 C、采用内装式电动机驱动 D、B与C两种方式都有 7、下列的材料选项中哪个可选作测量平台的制作材料（A）。 A、铸铁 B、45号钢 C、合金钢 D、硬质合金 8、多齿分度盘的齿数为1440，则其分度增量是（C）。 A、1度 B、1/1440度 C、1/4度 D、4度 9、下列的四个圆度，直线度误差测量方法中，既可用于在线测量，又可用于实时控制的选项是（B）。 A、导轨直线度的反转测量法 B、导轨直线度的2点测量法 C、零件圆度的转位测量法 D、零件圆度的3点测量法 10、下列四个机构选项中，哪个机构选项是具有误差均化效果（A）。 A、多齿分度盘 B、正弦工作台 C、压电陶瓷驱动器的微量进给机构 D、隔振垫 11、下列四种工件材料选项中，哪一个选项不适用于电火花加工（B）。 A、硬质合金 B、光学玻璃 C、铜 D、45号碳钢 12、选取制造空气主轴和轴承的材料时，不可采用的材料是（D）。 A、不锈钢 B、铟钢 C、花岗岩 D、45号碳钢 13、高功率密度的电子束加工是针对（D）。
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 4、在电火花加工中，若采用“钢打钢” 直接配合法，则该机床应具有 （ A ）。 （A）高低压复合脉冲电源（B）交流电源 （C）多回路电源（D）单回路电源
特种加工复习题 一、填空题 1、电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。 2、数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。 3、放电间隙是放电时工具电极和工件之间的距离。 4、电火花加工中常用的电极结构形式是整体电极、组合电极、镶拼式电极。 5、在用火花法校正电极丝垂直度时，电极丝要运转以免电极丝断裂。 6、电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆加工两大类。 7、线切割加工的主要工艺指标是切割速度、表面粗糙度、电极丝损耗量、加工精度、。 8、特种加工是直接利用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。 9、电火花线切割加工的根本原理是用移动的细金属导线作电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成形。 10、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度、高强度、高韧度和高熔点的导电材料。 11、第一台实用的电火花加工装置的是1960年，苏联的拉扎林科夫妇发明的。 12、电火花线切割加工中被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。 13、根据走丝速度，电火花线切割机通常分为两大类：一类是高速走丝电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机，这类机床的电极作高速往复运动，一般走丝速度为 8—10m/s ，用于加工中、低精度的模具和零件。快走丝数控线切割机床目前能到达的加工精度为正负0.01mm ，表面粗糙度Ra＝ 2.5——0.6um 。另一类是低速走丝电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机，一般走丝速度低于 0.2m/s ，用于加工高精度的模具和零件。慢走丝数控线切割机床的加工精度可达正负0.001 m ，表面粗糙度Ra ＜ 0.32 。 14、高速走丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。 15、高速走丝电火花线切割机的导电器有两种：一种是圆柱形的，电极丝与导电器的圆柱面接触导电，可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求；另一种是方形或圆形的薄片，电极丝与导电器的大面积接触导电，方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。 16、线切割加工中常用的电极丝有钼丝、钨丝、铜丝和钨钼合金丝。其中钨丝和钼丝应用快速走丝线切割中，而铜丝应用慢速走丝线切割。 17、线切割加工时，工件的装夹方式有悬臂式撑持装夹，垂直刃口撑持装夹，桥式撑持装夹，和板式撑持装夹。工件的装夹方式一般采用桥式撑持。 18、电火花线切割加工常用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。 19、导电器的材料都采用硬质合金，即耐磨又导电。 20、脉冲电源波形及三个重要参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔。 21、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和工作液泵等组成。工作液起排屑、冷却、绝缘等作用。 22、张力调节器的作用眷涨把伸长的丝收入张力调节器使运行的电极丝保持一个恒定的张力上也称恒张力机构。 23、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。 24、数控线切割机床U、V移动工作台，是具有锥度加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。 25、电火花线切割3B编程格式中，B表示分隔符，X表示X轴坐标的绝对直，Y表示Y轴坐标的绝对直，J表示加工线段计数长度，G表示加工线段计数方向，Z表示加工指令。 26、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。 27、线切割3B格式编程中加工直线时有四种加工指令：L1 、L2 、L3 、L4 。 28、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四种加工指令: SR1 、SR2 、SR3 、SR4。 29、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。 30、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。电加工参数包括峰直电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。机械参数包括走丝速度和进给速度等。