精密与特种加工试题A答案
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特种加工期末试题及答案第一部分:选择题1. 特种加工是指对某些材料进行特殊加工处理,以改变其表面和内部性能,实现特定要求的加工过程。
下列哪个不属于特种加工的范畴?A. 高温热处理B. 电火花加工C. 铣削D. 离子注入答案:C2. 特种加工常用的加工方法有很多种,下列哪个不是特种加工常用的方法?A. 磁悬浮加工B. 电化学加工C. 切割D. 激光加工答案:C3. 特种加工技术在制造业中的应用非常广泛,它可以有效地提高制造过程的精度和效率。
以下哪个不是特种加工技术的优点?A. 能够加工各种形状和材料的工件B. 能够实现复杂的加工过程C. 能够达到高精度的加工要求D. 加工效率高,生产成本低答案:D4. 特种加工过程中,材料的特性可能会发生变化,对于材料选择和加工参数的控制非常重要。
下列哪个不是特种加工过程中需要考虑的因素?A. 材料的硬度B. 材料的熔点C. 加工过程的温度D. 加工设备的产能答案:D第二部分:填空题1. 特种加工是________________。
答案:对某些材料进行特殊加工处理,以改变其表面和内部性能,实现特定要求的加工过程。
2. 特种加工常用的加工方法有________________。
答案:磁悬浮加工、电化学加工、激光加工等。
3. 特种加工技术的优点包括________________。
答案:能够加工各种形状和材料的工件、能够实现复杂的加工过程、能够达到高精度的加工要求等。
4. 特种加工过程中需要考虑的因素包括________________。
答案:材料的硬度、材料的熔点、加工过程的温度等。
第三部分:简答题1. 请简要说明特种加工的应用领域及其重要性。
答案:特种加工在航空航天、汽车工业、电子制造等众多领域中都有广泛应用。
通过特种加工,可以改善材料的表面和内部性能,实现特定要求的加工过程。
这不仅可以提高产品的质量和精度,还能够满足不同行业对于工件形状、尺寸和特性的要求。
特种加工的重要性在于它可以为制造业提供高效、高精度的加工解决方案,提高生产效率,降低生产成本。
名词解释气浮导轨P24:运动导轨的底平面和两侧导轨面通有压缩空气,使运动部件浮起的这种导轨形式称为气浮导轨。
非接触抛光P47:非接触抛光是一种研磨抛光新技术,是指在抛光中工件与抛光盘互不接触,依靠抛光剂冲击工件表面,以获得加工表面完美结晶性和精确形状的抛光方法。
精密研磨P44:精密研磨属于游离磨粒切削加工,是在刚性研具上注入磨料,在一定压力下,通过研具与工件的相对运动,借助磨粒的微切削作用,去除微量的工件材料,以达到高级几何精度和优良表面粗糙度的加工方法。
电解磨削P156:是电解作用与机械磨削相结合的一种特种加工方法,具有较好的加工精度和表面粗糙度,比机械磨削具有较高的生产率。
超声波加工P192:超声波加工是利用工具端面做超声频振动,通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。
固结磨料加工P38:就是利用固结磨具(砂轮、油石)或涂覆磨具(砂带)对黑色金属、硬脆材料的精密加工方法。
微细加工:微细加工技术是指制造微小尺寸零件的生产技术。
从广义角度来说,微细加工包含了各种传统精密加工方法和与传统精密加工方法完全不同的新方法,从狭义的角度来说,微细加工主要是指半导体集成电路制造技术。
电火花加工极性效应P58:仅由于正负极性接法不同而正极和负极材料电蚀量不一样的现象叫极性效应。
激光焊接P186:焊接过程属传导焊接,即激光辐照加热工件表面,产生的热量通过热传导向内部传递。
在工件上形成一定深度的熔池,冷却凝固以后就将工件焊接完成。
离子镀膜P213:是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或者反应物沉积在基片上成膜。
、表面光泽如镜的磨削镜面磨削P41:镜面磨削是指加工表面粗糙度达到R a0.02~0.01m方法。
空气静压轴承P19:在转轴和轴承瓦之间,通入压缩空气,将轴承和转轴分开,以压缩空气承受径向载荷的一种轴承形式。
等脉冲电源P72:是指每个脉冲在介质击穿后所释放的单个脉冲能量相等。
课程名称特种加工A卷标准答案及评分细则一、填空题(本题共5小题,每空2分,满分30分)1、电火花加工的表面质量主要包括表面粗糙度、表面变质层和表面力学性能三部分。
2、电火花加工脉冲电源按输出波形可分为矩形波、梳状波分组脉冲、阶梯波,高低压复合脉冲。
3、化学加工中属于成形加工的主要有化学铣切、和光化学腐蚀加工法;属于表面加工的有化学抛光和化学镀膜等。
4、超声加工适合于加工不导电的非金属脆硬材料,还可以用于清洗、焊接和探伤等。
5、电解加工的基本设备包括直流电源、机床、电解液系统三大部分。
二、判断题(本题共5小题,每题2分,满分10分)1、线切割机床通常分为两大类,一类是快走丝,一类是慢走丝。
(√)2、高速走丝线切割机床使用的工作液是煤油。
(×)3、离子束加工必须在真空条件下进行。
(√)4、电火花加工中的吸附效应都发生在阳极上。
(√)5、电火花成型加工和穿孔加工相比,前者要求电规准的调节范围相对较小。
(×)三、简答题(本题共5题,每题6分,满分30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是什么?(6分)(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、简要叙述电火花加工的应用场合(6分)(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)3、简述电子束加工原理(6分)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。
特种加⼯技术题⽬及答案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靠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。
《精密与特种加工技术》复习题单项选择题:C1. 超精密加工机床中微量进给装置最常用的形式是()a、机械传动式;b、热变形式;c、电致伸缩式;d、磁致伸缩式D2. 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:()a、100晶面;b、110晶面;c、101晶面;d、111晶面B3. 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:()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D4. 超精密加工机床中采用的T形总体布局为:主轴作Z向运动,进给系统作X向运动,因而主轴的驱动方式是:()a、电动机通过带传动驱动;b、电动机通过柔性联轴器驱动;c、采用内装式同轴电动机驱动;d、b和c两种方式都有。
A5. 一般来说,精密电火花加工时电极是:()a、高相对损耗;b、低相对损耗;c、零损耗;d、负相对损耗C6. 下列工件材料选项中,不适于电火花加工的是()a、硬质合金;b、钛合金;c、光学玻璃;d、淬火钢B7. 电解加工型孔过程中,()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。
A8. 下列选项中不正确的选项是:()a、电解加工中,加工速度与加工间隙成正比;b、电解加工中,加工速度与电流效率成正比;c、电解加工中,加工速度与工件材料的电化学当量成正比;d、电解加工中,加工速度与电解液的电导率成正比C9. 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()a、电火花加工;b、电解加工;c、超声波加工;d、电子束加工D10. 下列论述选项中正确的是()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。
精密与特种加工技术试题精密加工技术试题1. 什么是精密加工技术?它在哪些领域中应用广泛?精密加工技术是一种通过控制加工过程中的各种因素来实现高精度、高质量加工的技术。
它应用于各种领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备、医疗器械等。
2. 精密加工技术的主要特点有哪些?精密加工技术的主要特点包括高精度、高质量、高效率、高自动化和高灵活性。
它可以实现高精度的加工,提高产品的质量和性能,同时具有高效率和高自动化的特点,能够提高生产效率,降低成本。
3. 精密加工技术中常用的加工方法有哪些?常用的精密加工方法包括数控加工、激光加工、电火花加工、超声波加工等。
这些方法可以根据不同的加工要求选择使用,以实现高精度的加工效果。
4. 数控加工是什么?它有哪些优点?数控加工是一种通过计算机控制机床进行加工的方法。
它的优点包括高精度、高效率、高自动化和高灵活性。
数控加工可以实现复杂零件的加工,同时具有高效率和高自动化的特点,能够提高生产效率和降低成本。
5. 激光加工是什么?它有哪些应用领域?激光加工是一种通过激光束对工件进行加工的方法。
它可以实现高精度的加工效果,适用于各种材料的加工,包括金属、塑料、陶瓷等。
激光加工广泛应用于电子设备、汽车制造、航空航天等领域。
6. 电火花加工是什么?它有哪些特点?电火花加工是一种通过放电加工的方法。
它可以实现高精度的加工效果,适用于各种导电材料的加工,包括金属、合金等。
电火花加工具有非接触加工、无切削力和无变形等特点,适用于加工硬度高、脆性材料。
7. 超声波加工是什么?它有哪些应用领域?超声波加工是一种通过超声波对工件进行加工的方法。
它可以实现高精度的加工效果,适用于各种材料的加工,包括金属、塑料、陶瓷等。
超声波加工广泛应用于电子设备、医疗器械、汽车制造等领域。
8. 精密加工技术对产品质量有什么影响?精密加工技术可以提高产品的精度和质量,使产品具有更好的性能和可靠性。
通过精密加工技术,可以减少产品的尺寸公差,提高产品的表面质量,降低产品的磨损和故障率。
一、单项选择题1.精密与特种加工技术能解决许多加工难题, 但目前实际应用仍有难度的是( D ) A.难切削材料加工B.复杂型面加工C.光整、超精密加工D.分子、原子级加工2. 在金刚石晶体各晶面中,下列有关磨削率的论述,正确的为( D )A.(111)最高,(110)最低B.(100)最高,(110)最低C.(100)最高,(111)最低D.(110)最高,(111)最低3.在超精密磨削钢件时,砂轮一般多采用(A )A.超硬磨料B.普通磨料C.刚玉系磨料D.碳化物系磨料4.机床的稳定性是要求各部件(B )A.尺寸精度稳定性好B.制造精度高C.经过热处理D.经过精密动平衡5.微细加工技术是一种精密加工技术,所制造零件的特征是( B )A.微小尺寸B.高精度C.极低的表面粗糙度D.高表面质量6.电火花线切割加工电源应选用(B )A.高频交流电源B.高频脉冲电源C.低频交流电源D.低频脉冲电源7.减小电火花加工工具电极的相对损耗,可利用如下效应,但错误的是(D )A.极性效应B.吸附效应C.传热效应D.钝化效应30.减小电火花加工工具电极的相对损耗,可以采取的措施为(A )P63A.增加工件导热系数B.增加脉宽C.采用正极性加工D.增加脉冲间隔8.有关特种加工技术特点论述错误的是(B )A.主要依靠非机械能(如电、化学、光、热等能量)进行加工B.加工精度及生产率均好于普通切削加工C.工具硬度可以低于被加工材料的硬度D.能加工各种难切削材料、形状复杂的低刚度零件,且可满足各种特殊要求9.用电火花进行精加工,采用( C )A.宽脉冲、正极性加工B.宽脉冲、负极性加工C.窄脉冲、正极性加工D.窄脉冲、负极性加工66.用电火花进行零件粗加工,须采用(B )P58A.宽脉冲、正极性加工B.宽脉冲、负极性加工C.窄脉冲、正极性加工D.窄脉冲、负极性加工10.电解加工常用电解液中加工效率最高的是(C )A.NaNO3B.NaClO3C.NaCl D.NaNO2W,这种方法适用于(B )P62 11.为了提高电火花加工速度,可以增加单个脉冲能量MA.精加工B.粗加工C.镜面加工D.微细加工12.在线切割编程的3B程序格式中,若加工轨迹与“-X”轴重合,则加工指令为( C )P108 A.L1 B.L2 C.L3D.L413.电火花粗加工所用的工作液为(A )P78A.机油B.水基工作液C.NaCl溶液D.煤油14.可作为电火花加工工具电极材料的是(A )P63A.紫铜B.石英C.金刚石D.玻璃15.有关电解磨削错误的论述是(B )P156A.采用钝化性的电解液B.设备经济性好C.生产率高于机械磨削D.加工精度好于电解加工16.要在硬质合金上加工出φ0.05mm的盲孔,可采用的加工方法是(A )P90A.电火花加工B.机械钻孔加工C.线切割加工D.水射流加工27.要在金刚石上加工出φ0.05mm的小孔,可采用的加工方法是( B )P178A.电火花加工B.激光加工 (超声加工) C.线切割加工D.电解加工17.以下加工方法中,属于去除材料加工的是(D )A.化学镀B.离子注入C.电铸D. 电抛光18. 有关超声加工的特点,错误的是( B )P193A.特别适合于硬脆材料 B.生产率较高C.超声机床结构简单 D.加工应力及变形小19.加工透明光亮的玻璃制品,可以采用的工艺是( D )P208A.激光B.电解C.电火花D.电子束(超声加工P193)20.加工弯孔、曲面,可以采用的工艺是( B )P208A.激光B.电子束C.等离子体D.超声加工21.有关金刚石刀具特性,错误的是( C )P27A.极高的硬度B.极高的耐磨性C.易于重磨D.可超微量切削22.属于固结磨料的磨削方法是( A )P38A.精密砂轮磨削B.精密抛光C.精密研磨D.化学抛光23.与弹性变形微量进给装置相比,采用压电和电致伸缩传感器微量进给装置可以( B )P25 A.提高微进给精度B.实现自动微量进给C.提高进给稳定性D.实现高的重复精度24.超精密切削时用的单晶金刚石刀具,其修光刃做成圆弧刃的目的是(A )P34 A.易于对刀B.刀具制造简单C.减少表面粗糙度D.增强刀具强度25.下列四个选项中,硬度最高的磨料是(C )P43A.白刚玉B.棕刚玉C.金刚石微粉D.碳化硅26.有关特种加工错误的论述是:(D )P1A.特种加工可提高材料可加工性B.特种加工能缩短新产品的试制周期C.特种加工可改变零件典型加工路线D.特种加工能取代普通切削加工29.以下加工方法中,属于复合加工的是( D )A.离子镀B.镜面加工C.微细加工D. 电解磨削33.电火线切割加工所用的工作液为(B )P102A.机油B.乳化液C.NaCl溶液D.煤油37.以下材料比较适合超声加工的是(C )P193A.紫铜B.低碳钢C.陶瓷石英、玻璃宝石D.合金钢41.金刚石晶体的各向异性表现为(D )P27-33A.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晶面的磨削率最低,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42.下述有关超精密切削对刀具的要求正确的是(C )P27A.无需修整B.刃口半径大C.与工件材料抗粘接性好D.刀具为整体结构1.简述超精密切削加工对刀具的要求。
1.一填空(11分)1.特种加工技术引起了机械制造工艺技术领域内的许多变革,例如对:1) 2) 3)4) 5) 等产生了一系列的影响.2.电子束加工依靠转化为来加工的,而离子束加工则是依靠微观的.3.超声加工适合于加工不导电的材料,还可以用于等.4.快速成形技术的4种代表性工艺是:1) 2) 3) 4) .5. , , 和是依靠热能去除材料的加工方法.6.电解加工是利用电化学来进行加工,电镀是利用电化学进行加工.7.电火花加工是前苏联研究开创和发明的.二简答题(26分)电火花加工主要优点和局限性.(5分)电火花加工与线切割加工的区别与联系.(9分)电解加工中电解液的作用.(4分)激光为什么比普通光有更大的瞬时能量和功率密度为什么称它为"激" 光(8分)三.分析题(18分)1.从原理,机理上分析,电化学加工有无可能发展成为"纳米级加工" 或"原子级加工"技术原则上要采用哪些措施才能实现(10分)2.分析电火花加工的自动进给调节系统和电解加工的进给系统(8分)四.应用题(25分)1.举例说明型腔模具电火花成形加工工具电极的设计(10分)特种加工技术试题答案:一:1.1)材料的可加工性;2)工艺路线的安排;3)新产品的试制过程4)产品零件设计的结构5)零件结构的工艺性好,坏的衡量标准2.动能热能机械撞击能量3.非金属脆硬清晰,焊接和探伤4.光敏树脂掖相固化成形选择性粉末烧结成形薄片分层叠加成形熔丝堆积成形5.电火花加工线切割加工激光加工电子束加工等离子弧加工(5中取4)6.阳极溶解阴极沉积,涂覆7.拉扎林柯夫妇开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因二,1.优点:1)适合于加工任何难切削材料2)可以加工特殊及复杂形状的表面和零件局限性:1)主要用于金属加工.在一定条件下可以加工半导体和非导体材料2)加工速度较慢3)存在电极损耗2.与电火花加工的共性:–电压,电流波形与电火花加工基本相似–加工机理,生产率,表面粗糙度等工艺规律,材料可加工性与电火花加工基本相似与电火花加工的不同:–电极采用直径较小的细丝,平均加工电流,脉冲宽度不能太大,属于重精加工,电极接正极–采用水或水基工作液,有明显的电解电流.但不会起火,易于实现无人运行–一般没有稳定电弧放电–电极与工件之间存在"疏松接触"式轻压放电现象–省掉了成形的工具电极,大大降低了成形电极的设计和制造–电极丝较细,可以加工微细异型孔,窄缝和复杂形状的工件–采用移动的长电极丝惊醒加工,单位长度上电极丝的损耗较低,对精度影响小(尤其慢走丝电极丝一次性使用)3.在电解加工过程中,电解液的主要作用是:①作为导电介质传进电流;②在电场作用下进行电化学反应,使阳极溶解能顺利而有控制地进行;③及时地把加工间隙内产生的电解产物及热量带走,起更新与冷却作用4.因为激光器可在较长时间上吸收,积聚某一波长光的能量,然后在很短的时间内放出,并且通过光学透镜将大面积光通道上的激光束聚焦在很小的焦点上,经过时间上和空间上的两次能量集中,所以能达到很大的瞬时能量和功率密度.其所以称之为"激光",是因为激光器中的工作物质吸收某一波长的光能,达到粒子数反转之后,再受到这一波长的光照后,就会瞬时受激,产生跃迁,并发出与此波长相同的激光.三:1.由于电化学加工从机理上看,是通过电极表面逐层地原子或分子的电子交换,使之在电解液中"阳极溶解"而被去除来实现加工的,可以控制微量,极薄层"切削"去除.因此,电化学加工有可能发展成为纳米级加工或原子级的精密,微细加工.但是要实现,从技术上讲还有相当难度.主要是由于电化学加工的实质是实现选择性阳极溶解或选择性阴极沉积,只要能把这种溶解或沉积的大小,方向控制到原子级上就可以了.但是由于他们的影响因素太多,如温度,成分,浓度,材料性能,电流,电压等,故综合控制起来还很不容易.2.电火花加工自动进给调节系统是保证工具和工件保持一定的"平均"放电间隙,由于工件的蚀除速度和电极的损耗是随机的,变化的,所以电火花加工是不等速进给调节系统,又称为伺服系统.电解加工间隙与加工速度在一定范围内成双曲反比关系,能够相互平衡补偿,其自动进给系统是等速进给系统,不需要回退.四1.型腔模具电火花成形加工工具电极的设计要考虑电极材料的选择和电极尺寸设计亮了方面:1)材料的选择:为了提高加工精度,点击材料要选择耐蚀性高的材料,如纯铜,铜钨合金,银钨合金及石墨等.铜钨合金,银钨合金成本较高,机械加工较难,采用较少,在其特殊的情况下使用.采用较多的是纯铜和石墨.2)电极尺寸的确定a) 径向尺寸计算公式:a=A±Kb–a—电极水平尺寸–A—型腔图样名义尺寸–K—与标注有关的系数,单边为1,双边为2–b—单边缩放量b=SL+Hmax+hmax+ rSL—单边加工间隙(放电间隙)Hmax—加工前表面微观不平度最大值hmax—加工后表面微观不平度最大值r—摇动量–±—按缩放原则确定根据上述公式,设计如图的工具电极:a1 = A1 – 2ba2 = A2 + 2bc = Cr1 = R1 – bb) 高度尺寸只要考虑加工结束时,电机夹具不和夹具模块或压板发生接触,以及同一电极重复使用而增加的高度即可.2.3B代码:B400000 B0 B400000 GX L1B0 B100000 B100000 GY L2B300000 B0 B300000 GX L3B241420 B241420 B241420 GX L1B241420 B241420 B841420 GY NR4B100000 B0 B100000 GX L1B100000 B0 B229290 GX SR2B270710 B270710 B270710 GX L3B0 B141420 B141420 GY L4ISO代码:G91 G92 X-200.0 Y-482.84G01 X200.0G01 Y-382.84G01 X-100.0G01 X141.42 Y141.42G02 X-200.0 Y0 I141.42 J-141.42G01 X-100.0G03 X70.71 Y-70.71 I-100.0 J0G01 X-200. Y-341.42G01 Y-482.84。
《精密与特种加工技术》思考题答案及主要知识点FXK整理(2016-12)第一章概论思考题: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:常规加工中难加工的金刚石、硬质合金、淬火钢、陶瓷、玻璃等在特种加工不再是难题,对电火花和线切割等加工技术而言,淬火钢比未淬火钢更容易加工;⑵ 改变了零件的典型工艺路线:线切割、电火花成型加工、电解加工等可在淬火处理后进行,避开了淬火热变形对精度的影响;⑶ 大大缩短新产品试制周期:采用精密与特种加工技术可直接加工出各种标准和非标准直齿轮,各种特殊复杂的二次曲面体零件;⑷ 对产品零件的结构设计产生很大的影响:如喷气发动机涡轮也由于电解加工技术的出现可采用整体式结构;⑸ 对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响:现在有时为了避免淬火处理产生开裂,变形等缺陷,故意把钻孔,开槽等工艺安排在淬火处理之后,使工艺路线更灵活。
3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系?应该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。
《特种加工》试卷(A)答案.填空题:(每空1分,共20分)1.电火花腐蚀的主要原因是电火花放电时火花通道中瞬时产生 ___________ ,达到很高的___________ ,足以使任何金属材料局部溶化、气化而被_____________ ,形成放电凹坑。
大量的热温度蚀除掉2.激光加工是利用光的能量,经过透镜聚焦,在 ________ 达到很高的能量密度,靠__________ 来加工各种材料的。
焦点上光热效应3.电子束加工主要用于__________ 、_____________ 、等______________ 和电子束光刻化学加工。
打孔焊接热加工4.电火花加工用的进给调节和其它任何一个完善的调节装置一样,也是由_______ 、_____ 、 ___________ 、_____________ 和__________ 等几个主要环节组成。
测量环节比较环节放大驱动环节执行环节和调节对象5.为了不使工作液越用越用越脏,影响加工性能,必须加以净化、过滤。
具体方法有________________ 和________________ o自然沉淀法介质过滤法6.电火花线切割加工设备主要由____________ 、 ____________ 、____________ 、_ 和_______________ 组成。
机床脉冲电源控制系统工作循环系统机床附件7.数控编程可分为______________ 、________________ o人工编程自动编程8.电化学加工包括________________________ 、 ___________________________ 两大类从工件上去除金属的电解加工向工件上沉淀金属9.电解加工的基本设备有___________ 、 _____________ 、 ___________ 三部分。
直流电源机床电解液10.影响电解磨削加工精度的因素有 ___________ 、__________ 、____________ o电解液阴极导电面积和磨粒轨迹被加工材料的性质.判断题:(每小题1分,共15分)1.特种加工是用电能、热能、光能、化学能、电化学能、声能等来进行加工的方法。
名词解释气浮导轨非接触抛光精密研磨电解磨削超声波加工固结磨料加工微细加工电火花加工极性效应激光焊接离子镀膜镜面磨削空气静压轴承等脉冲电源电刷镀电子束曝光浮动抛光砂轮修整金刚石晶面磨削率电镀液体静压轴承修光刃电解磨削光刻加工光管效应单项选择题1.精密与特种加工技术能解决许多加工难题, 但目前实际应用仍有难度的是( ) A.难切削材料加工B.复杂型面加工C.光整、超精密加工D.分子、原子级加工2. 在金刚石晶体各晶面中,下列有关磨削率的论述,正确的为()A.(111)最高,(110)最低B.(100)最高,(110)最低C.(100)最高,(111)最低D.(110)最高,(111)最低3.在超精密磨削钢件时,砂轮一般多采用()A.超硬磨料B.普通磨料C.刚玉系磨料D.碳化物系磨料4.机床的稳定性是要求各部件()A.尺寸精度稳定性好B.制造精度高C.经过热处理D.经过精密动平衡5.微细加工技术是一种精密加工技术,所制造零件的特征是()A.微小尺寸B.高精度C.极低的表面粗糙度D.高表面质量6.电火花线切割加工电源应选用()A.高频交流电源B.高频脉冲电源C.低频交流电源D.低频脉冲电源7.减小电火花加工工具电极的相对损耗,可利用如下效应,但错误的是()A.极性效应B.吸附效应C.传热效应D.钝化效应8.有关特种加工技术特点论述错误的是()A.主要依靠非机械能(如电、化学、光、热等能量)进行加工B.加工精度及生产率均好于普通切削加工C.工具硬度可以低于被加工材料的硬度D.能加工各种难切削材料、形状复杂的低刚度零件,且可满足各种特殊要求9.用电火花进行精加工,采用()A.宽脉冲、正极性加工B.宽脉冲、负极性加工C.窄脉冲、正极性加工D.窄脉冲、负极性加工10.电解加工常用电解液中加工效率最高的是()A.NaNO3B.NaClO3C.NaCl D.NaNO2W,这种方法适用于()11.为了提高电火花加工速度,可以增加单个脉冲能量MA.精加工B.粗加工C.镜面加工D.微细加工12.在线切割编程的3B程序格式中,若加工轨迹与“-X”轴重合,则加工指令为( )A.L1 B.L2 C.L3D.L413.电火花粗加工所用的工作液为()A.机油B.水基工作液C.NaCl溶液D.煤油14.可作为电火花加工工具电极材料的是()A.紫铜B.石英C.金刚石D.玻璃15.有关电解磨削错误的论述是()A.采用钝化性的电解液B.设备经济性好C.生产率高于机械磨削D.加工精度好于电解加工16.要在硬质合金上加工出φ0.05mm的盲孔,可采用的加工方法是()A.电火花加工B.机械钻孔加工C.线切割加工D.水射流加工17.以下材料比较适合超声加工的是()A.紫铜B.低碳钢C.陶瓷D.合金钢18. 有关超声加工的特点,错误的是()A.特别适合于硬脆材料B.生产率较高C.超声机床结构简单D.加工应力及变形小19.加工透明光亮的玻璃制品,可以采用的工艺是()A.激光B.电解C.电火花D.超声加工20.加工弯孔、曲面,可以采用的工艺是()A.激光B.电子束C.等离子体D.超声加工21.金刚石晶体的各向异性表现为()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晶面的磨削率最低,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22.下述有关超精密切削对刀具的要求正确的是()A.无需修整B.刃口半径大C.与工件材料抗粘接性好D.刀具为整体结构23.超精密加工机床中采用的T型总体布局为:主轴作Z向运动,进给系统作X向运动,因而其主轴的驱动方式是()A.B与C两种方式都可B.电动机通过柔性联轴器驱动主轴C.采用内装式同轴电动机驱动D.电动机通过带传动驱动24.超硬磨料砂轮目前主要指()A.墨碳化硅砂轮和绿碳化硅砂轮B.白刚玉砂轮C.棕刚玉砂轮D.金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮25.精密研磨主要用于()A.减小表面粗糙度B.提高尺寸精度C.减小形状误差D.改善表面性能26.下列加工方法中,材料平均去除率最高的方法是()A. 电火花加工B.超声加工C.电解加工D.电子束加工27.用电火花进行精加工,采用()A.宽脉冲、正极性加工B.宽脉冲、负极性加工C.窄脉冲、正极性加工D.窄脉冲、负极性加工28.可提高电解加工电流密度i的措施是( )∆A.加工电压U↑B.加工间隙↑C.电阻率ρ↑ D. 进给速度v↓29.以下材料最易于电解加工的是()A.聚晶金刚石B.硬质合金C.碳钢D.铸铁30.在电火花加工中,脉冲宽度增加将引起电极相对损耗()A.增加B.先小后大C.不变D.减小31.有关电火花线切割加工的论述错误的是()A.单脉冲能量W M↑,则Ra↑t↑,则加工速度v↑,Ra↑B.脉宽iC.电极丝愈细,则相对损耗愈小D.开路电压U↑,加工间隙Δ↑32.电火花线切割加工电源一般选用()A.高频交流电源B.高频脉冲电源C.低频交流电源D.低频脉冲电源33.下列加工工艺中,利用金属离子阴极沉积方法来进行成形加工的方法是()A.离子束加工B.电解加工C.等离子体加工D.电刷镀34.以下材料最适合电解加工的是()A.铸铁B.高碳钢C.石英、玻璃D.中碳钢35.有关提高电解加工精度的途径错误的是()NaNO等钝化性电解液A.采用小间隙加工B.采用3C.增加电解液浓度D.提高进给速度v36.电解磨削与机械磨削相比较,错误的的观点是()A.可提高加工表面质量B.砂轮磨损量小C.生产率较高D.可取代后者37.加工条件确定后,电解加工蚀除速度与电极间隙之间的比例关系是()A.指数B.双曲线C.直线D.对数曲线38.为了获得较大的振幅,设计制造变幅杆时,应使其长度等于()A.λ2/3 B.2/λC.4/λD.3/λ39.影响超声加工零件表面质量最显著的因素是()A.变幅杆结构B.系统共振频率C.工具进给压力D.磨料粒度40.在下列特种加工方法中,比较易于自动控制的是()A.超声加工B.电解磨削C.电解加工D.电火花加工填空题1.精密加工的范畴包括微细加工、和精整加工。
第一阶段测试卷考试科目:《精密加工与特种加工》第一章至第三章(总分100分)时间:90分钟习中心(教学点)批次:层次:专业:学号:身份证号:姓名: ________________ 得分: __________________________________________________一、填空题(每空1分,共10分)1、超精密加工对机床的基本要求是: ________ 、高刚度、__________ 、高自动化。
2、微量切削加工中,由于材料晶粒的机械性能不同产生的____________ 的影响,使得材料纯度越高加工质量越好。
3、精密切削时被挤压的材料在刀具移过之后,工件加工表面形成隆起,称之为______ 。
4、精密加工对环境条件的要求主要有 ________ 、______ 、空气洁净。
5、超硬磨料砂轮的修整包括 ________ 和_________ 两个过程。
6、金刚石晶体主要的晶面指数有(100)晶面、________ 、 ________ 。
二、判断题(正确的打",错误的打X,每小题1分,共10分)1、金刚石刀具尖刃安装方便,磨损后需要立即重磨。
()2、超硬磨料砂轮可以磨削陶瓷但不能磨削铁类黑色金属。
()3、金刚石刀具常用来加工陶瓷、玻璃等硬脆材料。
()4、金刚石刀具方向选择不当,在切削力作用下,刀具可能产生解理劈开。
()5、金刚石刀具切削加工进给量对表面质量的影响很大程度上取决于刀具的几何形状。
()6、一般常用金刚石刀具加工硬质合金、铸铁等材料。
()7、金刚石刀具精密切削时,为获得高质量表面,一定要采用高的加工速度。
()8、多面镜可以用金刚石刀具进行车削。
()9、微量切削时,由于晶界段差的影响,晶粒越细工件表面质量越好。
()10、切削深度的分辨率是指切削厚度的稳定性。
()三、单项选择题(从以下选项中选出1个正确答案,每小题1分,共15分)1、下列哪种方法不是金刚石晶体的定向方法 ___________ 。
单项选择题1..精密与特种加工技术能解决许多加工难题, 但目前实际应用仍有难度的是( D )A .难切削材料加工B.复杂型面加工C .光整、超精密加工D .分子、原子级加工2..电火花线切割加工电源应选用( B )A .高频交流电源B.高频脉冲电源C .低频交流电源D .低频脉冲电源3 .有关特种加工技术特点论述错误的是( B )A .主要依靠非机械能(如电、化学、光、热等能量)进行加工B .加工精度及生产率均好于普通切削加工C .工具硬度可以低于被加工材料的硬度D .能加工各种难切削材料、形状复杂的低刚度零件,且可满足各种特殊要求4 .用电火花进行精加工,采用( C )A .宽脉冲、正极性加工B.宽脉冲、负极性加工(粗加工选机油)C .窄脉冲、正极性加工(精加工选煤油)D.窄脉冲、负极性加工5 .电解加工常用电解液中加工效率最高的是( C )A .NaNO 3 B.NaClO 3 C.NaCl D .N aNO 26..在线切割编程的3B 程序格式中,若加工轨迹与“-X ”轴重合,则加工指令为( C )A .L1B .L2 C.L3 D.L47..电火花粗加工所用的工作液为( A )A .机油B.水基工作液C.NaCl 溶液D.煤油8 .可作为电火花加工工具电极材料的是( A )A .紫铜B.石英C.金刚石 D .玻璃9 .有关电解磨削错误的论述是( BA .采用钝化性的电解液)B.设备经济性好C .生产率高于机械磨削D.加工精度好于电解加工10 .要在硬质合金上加工出φ0.05mm 的盲孔,可采用的加工方法是( A )A .电火花加工B.机械钻孔加工C.线切割加工 D .水射流加工11 .以下材料比较适合超声加工的是( C )A .紫铜B.低碳钢C.陶瓷 D .合金钢12. 有关超声加工的特点,错误的是( B )A .特别适合于硬脆材料B.生产率较高C .超声机床结构简单D.加工应力及变形小13 .加工透明光亮的玻璃制品,可以采用的工艺是( B )A .电解B .超声加工C .电火花14 .加工弯孔、曲面,可以采用的工艺是( B )A .激光B .电子束C .等离子体D.超声加工15 .用电火花进行精加工,采用( C )A .宽脉冲、正极性加工B .宽脉冲、负极性加工C .窄脉冲、正极性加工D.窄脉冲、负极性加工16 .以下材料最易于电解加工的是( D )A .聚晶金刚石B.硬质合金C.碳钢 D .铸铁17 .电火花线切割加工电源一般选用( B )A .高频交流电源C .低频交流电源B .高频脉冲电源D.低频脉冲电源18 .下列加工工艺中,利用金属离子阴极沉积方法来进行成形加工的方法是( D )A .离子束加工B.电解加工C.等离子体加工 D .电刷镀19 .以下材料最适合电解加工的是( A )A .铸铁B .高碳钢C .石英、玻璃D.中碳钢20 .有关提高电解加工精度的途径错误的是( D )A .采用小间隙加工B .采用NaNO 3 等钝化性电解液C .增加电解液浓度D.提高进给速度v21 .电解磨削与机械磨削相比较,错误的的观点是( D )A .可提高加工表面质量B .砂轮磨损量小C .生产率较高D.可取代后者填空题1..由于加工过程无显著切削力,特种加工刀具硬度可以低于工件材料硬度。
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)加工示意图所右图4-1所示。
(2)如果加工限时50min ,需要的电解电流
先求出所溶解金属的体积:
32
2
75.5004350)435450(mm V =⨯⨯-⨯=ππ
得根据公式It V ηω=
A t
V I 4.7515022.2%6075.50043=⨯⨯==ηω (3)如果电解电流为1000A ,则需用加工时间
得根据公式It V ηω=
min 5.37100022.2%6075.50043=⨯⨯==I V t ηω 2.答:电火花加工时,什么是间隙蚀除特性曲线 粗,中,精加工时,间隙蚀除特性曲线有何不同 脉冲电源的空载电压不一样时(例如80V,100V,300V 三种不同的空载电压),间隙蚀除特性曲线有何不同 试定性,半定量地作图分析?
间隙蚀除特性曲线是电火花放电间隙蚀除速度和放电间隙大小(间隙平均电压的大小)之间的关系,此关系可以定量地用作图法画成间隙蚀除特性曲线。
电火花加工的蚀除特性曲线是一条蚀除速度在起点和终点都为零的上凸二次曲线,电火花加工时,当放电间隙为零时,蚀除速度也为零。
其实,当放电间隙很小时,排屑困难,短路率增加,蚀除速度将大大下降,甚至无法正常加工;而当放电间隙过大时,间隙无法击穿,蚀除速度也为零。
粗、中、精加工时,由于脉宽、峰值电流等电规准不同,同样大小间隙的蚀除速度也
就不一样。
总的来说,粗加工时蚀除速度较大,上凹的间隙蚀除特性曲线就高于中、精加图4-1
工的曲线。
当脉冲电源的空载电压不一样时,例如电压较高为300V时,其击穿间隙、平均放电间隙都大于100V或80V的放电间隙。
3.答:能量来源:电能、震动能量、光能。
加工原理:基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余金属。
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。
利用激光聚焦后的光能转化为热能,熔化、气化被加工材料。
加工机理:①电极间介质的电离、击穿,形成放电通道;②介质热分解、电极材料熔化气化膨胀;③电极材料的抛出:极间介质的消电离。
磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及社会化作用的综合结果,撞击作用是主要的。
熔化、气化被加工材料。
主要应用:①难切削的导电材料的加工,特殊及复杂形状的表面和零件。
②适合于加工各种硬脆材料,较软的材料。
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