特种加工技术复习
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特种加工复习第一章概论第二章电火花加工第三章电火花切割加工第四章电化学加工第五章激光加工第六章电子束和离子束加工第七章超声加工第八章快速成形技术(自学)第九章其它特种加工(自学)第十章特殊、复杂、典型难加工零件的特种加工技术(自学)考试题型一、判断题(12题,每题1分,共12分)二、选择题(13题,每题1分,共13分)三、填空题(6题,共有25空,每空1分,共25分)四、名词解释(5题,每题4分,共20分)五、问答题(5题,每题6分,共30分)考试方式:开卷考试范围:1-7章考试时间:16周具体时间周三下午1:30考试地点:待定复习思考题1.实现电火花加工需要满足哪几个条件?2.什么是电火花加工的极性效应? 如何在生产中利用极性效应?3.电火花加工表面质量包括哪几个部分?4.电火花加工脉冲电源的作用是什么?5.电火花加工自动进给调节系统的作用是什么?6.电火花加工常采用的电极材料有哪几种?7.电火花加工时的自动进给系统和车、钻、磨削时的自动进给系统,在原理上、本质上有何不同?为什么?8.电火花加工时,什么叫做间隙蚀除特性曲线?粗、中和精加工时,间隙蚀除特性曲线有何不同?9.型腔模电火花加工方法有哪几种?10.电火花加工的加工速度和电火花线切割加工切割速度的含义各是什么?11.电火花线切割加工按电极丝的运行速度如何划分?12.我国电火花加工和线切割加工,工件和工具一般如何与电源相接?13.线切割加工与电火花加工相比较,脉宽、单个脉冲能量及平均电流是偏大还是偏小?为什么?14.电火花加工和线切割加工所用工作液有何不同?15.电火花线切割加工机床控制系统的功能包括哪几部分?16.采用电火花加工型腔模具时,在电极设计中,需考虑设计排气孔和冲油孔,为什么?17. 电火花加工中的等脉冲电源的含义?18.高速走丝数控线切割轨迹控制一般采用什么方法?19.何谓电火花加工的“二次放电”?20.线切割加工时,工件厚度对加工质量有何影响?21.试说明特种加工与切削加工相比,两者的不同点? P222.线切割加工的主要工艺指标有哪些?P6723.电火花加工和线切割加工的英文缩写分别是什么?24. 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?25.电解加工时,电流效率的含义是什么?P9126.电火花加工的放电机理是指什么?将“火花放电腐蚀现象”变成一种电火花加工技术的前提是必须解决哪些问题?27.简述电火花加工与电火花线切割加工的异同点。
精密与特种加工技术期末复习总结(5篇材料)第一篇:精密与特种加工技术期末复习总结单选(10分)判断(10分)填空(25分)概念(15分5个)分析解答(24分4个)线切割(16分)精密加工机床目前的研究方向?答提高机床主轴的回转精度,工作台的直线运动精度以及刀具的微量进给精度。
2 精密加工机床工作台的直线运动精度由(导轨)决定的。
3 精密加工机床(必须使用微量进给装置)提高刀具的进给精度。
4 在超精密切屑中,金刚石刀具哪些比较重要的问题需要解决?答:一是金刚石晶体的晶面选择,这对刀具的使用性能有重要的影响;二是金刚石刀具刃口的锋利性,即刀具刃口的圆弧半径。
5 扫描隧道显微镜的分辨率为(0.01nm),它的功用如何?在扫描隧道显微镜下可移动原子,实现精密工程的最终目标—原子级精密加工 6 金刚石刀具和立方氮化硼刀具的用途如何?答:应用天然金刚石车刀对铝、铜和其他软金属以及合金进行切削加工,立方氮化硼等新型超硬刀具材料,他们主要用于黑色金属的精密加工。
7 超精切削加工时,积屑瘤高度对切削力的影响如何?答积屑瘤高时切削力大,积屑瘤小时切削力也小,这和普通切削黑丝规律相反。
8 金刚石晶体的理解概念?答:解理。
当垂直于金刚石(111)晶体面的拉力超过某特定值时,两相邻的(111)面分离,产生解理劈开。
金刚石晶体的那个晶面适合作刀具的前后刀面?答:为了增加切削刃的微观强度,减小破碎概率,应选用强度最高的(100)晶面作为金刚石刀具的前后刀面。
天然单晶金刚石刀具用于精密切削,其破损和磨损不能继续使用的标志是?答:加工表面粗糙度超过规定值。
超精密加工机床的主轴部件通常采用哪些类型的轴承?这些轴承各有哪些特点?答:液体静压轴承主轴和空气静压轴承主轴液体静压轴承主轴优点:回转精度可达0.1um,且转动平稳,无振动,因此某些超精密机床主轴使用这种轴承。
缺点:液体静压轴承的油温升高,在不同转速时温度升高值不相同,因此要控制恒温较难,温升造成的热变形会影响主轴回转度。
概论特种加工和切削加工的不同本质和特电是:①不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量(如电,化学,光,声,热等)去除金属材料。
②工具硬度可以低于被加工材料的硬度,如激光,电子束等加工时甚至没有成形的工具。
③加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力,如电火花,线切割,电解加工时工具与工件不接触。
第二章电火花加工Ⅰ电火花加工的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,形状及表面质量预定的加工要求。
★电火花加工条件:①必须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,这一间隙随加工条件而定,通常约为0.02-0.1mm。
如果过大不能击穿工作介质不会产生火花放电,太小形成短路也不能放电②火花放电必须是瞬时的脉冲放电③火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,例如煤油皂化液或去离子水。
Ⅰ极性效应(为什么用单向脉冲直流电源)在电火花加工过程中,无论是正极还是负极,都会受到不同程度的电蚀。
即使是相同材料,例如钢加工钢,正负电极的电蚀量也是不停的。
这种单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
如果两电极材料不同,则极性效应更加复杂。
在生产中,我国通常把工件接脉冲电源的正极(工具电极接负极)时,称“正极性加工,反之工件接脉冲电源的负极(工具电极接正极)时,称“负极性加工,又称“反极性”加工。
②工具相对损耗原理Ⅰ正确选择极性和脉宽Ⅱ利用吸附效应Ⅲ利用传热效应Ⅳ减少工具电极损耗★RC线路脉冲电源:工作原理是利用电容充电储存电能,而后瞬时放出,形成火花放电来蚀除金属。
因为电容时而充电,时而放电,一弛一张;故又称“弛张式”脉冲电源。
★电火花穿孔成形加工:电火花穿孔加工是利用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。
电火花穿孔成形加工:{穿孔加工-冲模,粉末冶金模,挤压模,型孔零件,小孔,小异形孔,深孔{型腔加工-型腔模(锻模,压铸模,塑料模,胶木模等),型腔零件。
特种加工1.电火花加工,粗加工时工件常接(正)极,精加工时工件常接(负)极。
2.等离子体具有极高的能量密度是由(机械压缩)效应、热收缩效应、(磁收缩)效应造成的。
3.离子束加工时,由于离子质量大,当速度高、能量大时,垂直撞击时离子可注入工件材料内部,称(离子的注入效应)。
当速度低、能量小时,离子可以溅射镀覆在工件表面,称(离子溅射沉积)。
4.工件为铁,工具为铜,在NaCl电解液中进行电解加工时,阳极生成(二价铁离子Fe2+ ),阴极生成H2,但电解液内最终生成物是(NaCl电解液)。
5.电火花线切割加工设备主要由机床本体、(脉冲电源)、(控制系统)、工作液循环系统和机床附件等几部分组成。
6.切削加工的本质和特点为:一是(靠刀具材料比工件更硬);二是(靠机械能把工件上多余的材料切除)。
7.常用的超声变幅杆有(指数形)、锥形、(阶梯形)及悬链线形。
8.电解加工中钝化现象产生的原因中,主要的是()和()两种。
9.激光打孔的直径可以小到(0.01mm)以下,深径比可达(50:1)。
10.具有代表性的快速成形工艺有(光敏树脂液相固化成形)、选择性粉末烧结成形、薄片分层叠加成形和(熔丝堆积成形)等。
11.目前常用的激光器按激活介质的种类可以分为(固体激光器)和(气体激光器)。
12.线切割加工常用的锥度切割装置有(导轮偏移式丝架)和(导轮摆动式丝架)。
13.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、电铸加工)两大类。
14.电解磨削的原理是(电解作用)和(机械磨削作用)。
15.快速成形在工艺原理上是(),与切削加工、电火花蚀除、电化学阳极溶解等()不同。
名词解释特种加工:将电、热、光、声、化学等能量或2其组合施加到工件被加工的部位上,从而实现材料去除,而且有别于传统加工的方法叫特种加工。
脉冲间隔to(μs):电火花加工过程中,两次脉冲放电之间所有留有的间隔时间称为脉冲间隔。
二次放电(电火花加工中):二次放电是指侧面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,集中反映在加工深度方向产生斜度和加工棱角棱边变钝方面。
1.电火花加工又称为放电加工(简称EDM),也称仿形加工,还有称脉冲放电加工的,它是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法。
在加工过程中,靠工具电极和工件电极之间的脉冲性火花放电蚀除多余的材料。
2.电火花加工的过程:(1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道。
(2)电极材料的熔化、气化热膨胀。
(3)电极材料的抛出(4)极间介质的消电离。
3.电火花加工的两种类型:穿孔加工和型腔加工4.L2=L1+2SL(SL为单边火花间隙值)5.穿孔加工的具体方法:(1)间接法(2)直接法(3)混合法(4)阶梯工具电极加工法6.目前常用的电极材料有紫铜(纯铜)、黄铜、钢、石墨、铸铁、银钨、铜钨合金等7.常用的电极结构形式主要有整体式、组合式、镶拼式三中基本类型。
8.(1)放电间隙是放电时工具电极和工件3件的距离,它的大小一般在0.01~0.5mm,粗加工时间间隙较大,精加工时则较小。
(2)脉冲宽度Ti简称脉宽,是加到电极和工件上放电间隙两段的电压脉冲的持续时间。
(3)脉冲间隔T0称脉间或间隔,它是两个电压脉冲之间的间隔时间(4)放电时间(5)加工电压(6)加工电流(7)正、负极性加工9.电火花加工机床主要由机床本体、脉冲电源、自动进给调节系统、工作过滤盒循环系统、机床附件等部分组成。
10.我国的电火花机床的型号为D71D7140 D为电加工机床71为电火花穿孔、成形机床40为机床工作台横向行程cm11.线切割机床按走丝速度不同分为高速走丝(快走丝)、慢走丝机床。
电极丝的速度为7~10m/s,属于高走丝,低于0.2m/s为慢走丝。
12.线切割加工和电火花加工的不同点:(1)从加工原理来看,电火花加工时电极形状复制到工件上的一种工艺方法:而线切割加工是利用移动的细金属导线作电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成形地一种工艺方法。
(2)从产皮形状角度看,电火花加工必须先用数控加工等方法加工出与产品形状长相似的电极:线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控制程序移动而合成的,只对工件进行轮廓图形加工,余料仍可利用。
一、名词解释1.特种加工;泛指用电能、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。
2.电火花加工;在一定的介质中,通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用,对工件进行加工的方法。
3.极性效应;由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象。
4.电火花线切割;利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
5.极间介质消电离;一次脉冲放电结束后,有一段间隔时间使放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,从而恢复本次放电处间隙介质的绝缘强度。
6.混气电解加工;将一定压力的气体用混气装置使它与电解液混合在一起,使电解液成为包含无数气泡的气液混合物,然后送入加工区进行电解加工。
7.电化学加工;在阳、阴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的方法。
8.阳极溶解;以电化学为基础对金属进行加工,在阳极上为电解蚀除9.阴极沉淀;以电化学为基础对金属进行加工,在阴极上为电镀沉淀。
10电极极化;当有电流通过电极时,电极点位的平衡状态遭到破坏,使阳极的电极电位向正移,阴极的电极电位向负移的现象。
11电化学钝化;使金属阳极溶解过程的超电位升高,使电解速度减慢。
12电解加工;利用金属在电解液中得电化学阳极溶解,将工件加工成形。
13电解抛光;利用金属在电解液中的电化学阳极溶解对工件表面进行腐蚀抛光。
14电解磨削;由电解作用和机械磨削作用相结合而进行加工的。
15电铸加工;利用电镀液中金属正离子在电场的作用下,镀覆沉积到阴极上去的过程。
16涂镀加工;在金属工件表面局部快速电化学沉积金属的技术。
17激光加工;利用光的能量,经过透镜聚焦,在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工各种材料的加工方法。
18激光打孔;利用激光在材料上打微型小孔。
19激光切割;利用激光对材料进行切割的加工方法。
20激光焊接;以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的一种高效精密的焊接方法。
特种加工复习资料一、填空题二、选择题1、下列各项中对电火花加工精度影响最小的是( D )。
A、放电间隙B、加工斜度C、工具电极损耗D、工具电极直径2、若线切割机床的单边放电间隙为0.01mm,钼丝直径为0.18 mm,则加工圆孔时的补偿量为( A )。
A、0.10 mmB、0.11 mmC、0.20 mmD、0.21 mm3、用线切割机床加工直径为10 mm的圆孔,当采用的补偿量为0.12 mm时,实际测量孔的直径为10.02 mm。
若要孔的尺寸达到10 mm,则采用的补偿量为( A )。
A、0.10 mmB、0.11 mmC、0.12 mmD、0.13 mm4、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、上下异形件D、淬火钢5、第一台高速走丝线切割机床是由( B )发明研制出来的。
A、美国B、中国C、瑞士D、日本6、电火花线切割加工的特点有( C )。
A、必须考虑电极损耗B、不能加工精密细小、形状复杂的零件C、不需要制造电极D、不能加工盲孔类和阶梯型面类工件7、数控电火花高速走丝线切割所用的工作液和电极材料是选用( C )。
A、纯水和钼丝B、机油和黄铜丝C、乳化液和钼丝D、去离子水和黄铜丝8、线切割编程时,计数长度应以( A )为单位。
A、微米B、毫米C、纳米D、厘米9、加工斜线OA,设起点O在切割坐标原点,终点A的坐标是为X e=17,Y E=5 mm。
其加工程序为( B )。
A、B17B5B17GXL1B、B17000B5000B17000GXL1C、B5000B0B17000GYLD、B5000B0B17000GYL110、加工半圆AB,切割方向从A到B,起点坐标为A(-5,0),终点坐标B(5,0),其加工程序为( D )。
A、B5000BB10000GXSR2B、BB5000B1000GYSR2C、B5000BB1000GYSR2D、B5000BB10000GYSR211、电解加工是利用金属在电解液中的电化学( A )溶解,将工件加工成形的。
特种加工复习题答案一、选择题1. 特种加工技术主要包括哪些类型?A. 激光加工B. 电子束加工C. 超声波加工D. 所有以上答案:D2. 电火花加工(EDM)的原理是什么?A. 利用机械切削B. 利用热能熔化材料C. 利用电能产生火花熔化材料D. 利用化学反应答案:C3. 以下哪项不是特种加工技术的优点?A. 加工精度高B. 材料适用范围广C. 需要大量人工操作D. 可加工复杂形状的零件答案:C4. 激光加工技术在工业中主要应用于哪些领域?A. 金属切割B. 焊接C. 打标D. 所有以上答案:D5. 超声波加工技术的特点是什么?A. 加工速度慢B. 加工精度低C. 适用于硬脆材料D. 只适用于金属加工答案:C二、填空题6. 电化学加工是一种利用________和________进行材料去除的加工方法。
答案:电流;化学反应7. 电子束加工技术具有________、________和________的特点。
答案:高能量;高速度;高精度8. 特种加工技术在航空航天领域中常用于________和________。
答案:精密零件加工;复杂形状零件加工9. 激光加工技术可以用于________、________和________等多种加工方式。
答案:切割;焊接;打标10. 超声波加工技术特别适用于________材料的加工。
答案:硬脆三、简答题11. 简述特种加工技术与传统机械加工技术的区别。
答案:特种加工技术与传统机械加工技术的主要区别在于加工原理、加工方式和应用领域。
特种加工技术通常利用非机械的物理或化学原理进行加工,如电火花加工、激光加工等,这些技术可以实现高精度、高速度的加工,且对材料的适用范围更广,尤其适合加工硬脆、高强度或形状复杂的材料。
而传统机械加工技术主要依靠机械切削、磨削等方式,加工速度相对较慢,精度和表面质量可能受限于设备和工艺。
12. 描述电火花线切割加工的基本原理及其应用。
答案:电火花线切割加工是一种利用电火花放电原理进行材料切割的特种加工技术。
一、判断题1.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。
【×】2.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。
【√】3.电火花加工中粗加工时工件常接(正)极,精加工时工件常接(负)极。
【×】4.用硬质合金车刀进行精密切削时,切削速度对切削力的影响很明显。
【×】5.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。
【√】6.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。
【√】7.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。
【×】8.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。
【√】9.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。
【×】10.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,但加工金属材料的效率较低。
【√】11.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。
【×】12.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。
【√】13.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。
【×】14.金刚石(110)晶面微观强度最高。
【√】15.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。
【√】16.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【×】17.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【√】18.电火花加工是非接触性加工,所以加工后的工件表面无残余应力。
【√】19.最小切入深度与刀具的刃口半径有关。
特种加工复习题及答案特种加工技术是指那些不依赖于传统的切削、磨削等机械加工方式,而是通过电、声、光、化学、热等非传统手段进行材料加工的技术。
以下是特种加工复习题及答案:一、选择题1. 以下哪项不是特种加工技术?A. 激光加工B. 超声波加工C. 电火花加工D. 车削加工答案:D2. 电火花加工(EDM)主要利用的是什么?A. 机械力B. 热能C. 声波D. 光能答案:B3. 激光加工的特点不包括以下哪项?A. 加工精度高B. 加工速度快C. 需要大量冷却液D. 适用材料广泛答案:C4. 化学加工主要利用的是哪种能量?A. 机械能B. 热能C. 化学能D. 电能答案:C5. 超声波加工的工作原理是什么?A. 利用超声波的振动能量B. 利用超声波的热能C. 利用超声波的光能D. 利用超声波的电能答案:A二、填空题6. 特种加工技术包括______、______、______等。
答案:激光加工、电火花加工、超声波加工等7. 电火花线切割加工是一种利用______进行材料切割的加工方式。
答案:电火花8. 激光加工可以应用于金属、塑料、陶瓷等多种材料,其主要优点包括______、______等。
答案:非接触加工、加工精度高9. 超声波加工利用的是______的振动能量。
答案:超声波10. 化学加工通常用于______、______等材料的加工。
答案:金属、非金属三、简答题11. 简述电火花加工(EDM)的工作原理及其应用领域。
答案:电火花加工是一种利用脉冲电流通过放电间隙产生的高温,使工件材料局部熔化或气化,从而达到加工目的的方法。
它广泛应用于模具制造、精密零件加工等领域。
12. 激光加工有哪些主要优点?答案:激光加工具有加工精度高、加工速度快、加工范围广、非接触加工、热影响区域小等优点。
13. 为什么超声波加工可以用于难以加工的材料?答案:超声波加工利用超声波的高频振动能量,通过工具与工件之间的接触,将振动能量传递给工件,使其材料局部疲劳断裂,从而实现加工。
•一、特种加工的产生及发展1. 尖端科学技术的发展方向高精度高速度高温高压大功率及小型化。
2 .对机械制造部门提出的新要求:(1)解决各种难切削材料的加工问题;(2)解决各种特殊复杂表面的加工问题;(3)解决各种超精、光整或具有特殊要求的零。
件的加工问题3 . 切削加工的本质和特点:(1)靠刀具材料比工件更硬;(2)靠机械能把工件上多余的材料切除。
5.特种加工的特点(1)不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量去除金属材料;(2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度,即能做到“以柔克刚”;(3)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
6.特种加工与传统切削加工的不同点•(1)主要依靠机械能以外的能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料;多数属于“熔溶加工”的范畴。
•(2)工具硬度可以低于被加工材料的硬度,即能做到“以柔克刚”;•(3)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力;•(4)主运动速度一般都较低;理论上,某些方法可能成为“纳米加工”的重要手段;•(5)加工后的表面边缘无毛刺残留。
微观形貌“圆滑”。
•二、特种加工的分类••三、特种加工对机械制造工艺技术产生的影响•1.提高了材料的可加工性材料的可加工性不在与硬度、强度、韧性、脆性等直接相关,对电火花、线切割加工而言,淬火钢比未淬火钢更易加工。
特种加工方法使材料的可加工范围从普通材料发展到硬质合金、超硬材料和特殊材料。
• 2.改变了零件的典型工艺路线以前的典型工艺路线是先加工后淬火,特种加工的工艺路线是先淬火后加工。
• 3.改变了试制新产品的模式特种加工可以直接加工出各种标准和非标准件,各种特殊、复杂的二次曲面体零件,省去设计制造相应刀具、夹具、量具、模具、工装,大大缩短了试制周期。
快速成型技术,成为试制新产品的必要也是重要手段。
• 4.特种加工对产品零件的结构设计带来很大的影响各种复杂冲模过去采用拼镶结构,有了特种加工可设计成成整体结构花键的齿根加工,用拉削方法时,刀齿只能是清棱清角的齿根,电解加工时,非采用小圆角的齿根不可。
特种加工复习第一篇:特种加工复习1、要利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工,必须解决那几个问题?指出具体措施?一必须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,这一间隙随加工条件而定,通常约为0.02~0.1mm。
二火花放电必须是瞬间的脉冲性放电,放电间隙加上电压后,延续一段时间,需停歇一段时间,延续时间一般为1~1000微妙,停歇时间一般需20~100微妙。
三火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行,例如煤油、皂化液或等离子水等。
2、结合图2-2说明电火花加工机床的工作原理?工件1与工具4分别与脉冲电源2的两输出端相连,自动进给调节装置3使工具和工件间保持一很小的放电间隙,当脉冲电压加到两极之间时,便在当时条件下工具端面和工件加工表面间某一相对间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质,在该局部产生火花放电,瞬时高温时工具和工件表面都蚀除掉一小部分金属,各自形成一个小凹坑。
3、指出电火花加工的特点?优点:适合于任何难切削导电材料的加工可以加工特殊及复杂形状的表面和零件局限性主要用于加工金属等导电材料一般加工速度较慢存在电极损耗4、指出电火花加工工艺方法分类?电火花穿孔成形加工电火花线切割加工电火花内孔、外圆和成型磨削电火花同步共轭回转加工电火花高速小孔加工电火花表面强化、刻字5、结合图2-4说明电火花加工机理?极间介质的电力、击穿,形成放电通道,介质热分解、点击材料融化、气化热膨胀,点击材料的抛出,极简介质的消电离6、什么是极性效应,产生极性效应的原因,影响极性效应的因素?单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
在火花放电过程中,正、负电极表面分别受到负电子和正离子的轰击和瞬间热源的作用,在两极表面所分配到的能量不一样,因而熔化、气化抛出的电蚀量也不一样。
除了脉宽、脉间的影响外,还有脉冲峰值电流,放电电压,工作液以及电极对的材料等都会影响到极性效应。
7、什么是正极性加工?什么是负极性加工?什么时候采用正极性加工?什么时候采用负极性加工?要在加工过程中利用极性效应,应采用什么样的脉冲电源?工件接脉冲电源的正极时,称“正极性加工”,工件接脉冲电源的负极时,称“负极性加工”。
特种加工复习范围1.在电火花成型加工时,为获得较高的精度和表妹质量,在工件或电极能方便开工作液孔时,宜采用的工作液工作方式为(冲油式)2.电火花加工设备的关键装置之一是(脉冲电源)3.电火花加工表面变质层可分为熔化凝固层和(热影响层)4.为较大面积的加工出亮面,国内外出现了(混粉加工)5.以下电火花加工中对脉冲电源的总要求不正确的设备是(双向的脉冲电源)正确的A.较高的加工速度B.工具电极损耗低C.加工过程稳定性好6.型腔模电火花加工中通常不采用以下(同步共轭加工方法)采用A.单电极平动法C.多电极更换法D.分解电极加工法7.电火花刻字时通常用钨丝接负极,工件接正极可以刻出(黑色字迹)8.电火花加工中纯铜做工具电极,与石墨相比最大的缺点是(机械加工性低于石墨)9.电火花加工时工作液冲油压力通常为(20Kpa)10.电火花加工时,粗、精加工工作液用油应为(粗加工用机油、精加工用煤油)11.电火花加工时,当采用窄脉冲,精加工时,应选用(正极精)加工,反之应选用加工,可得到(较高)的蚀除速度和(较低)的电极消耗。
12.为了改善排屑条件,提高加工速度和防止(拉弧),常采用(强迫冲油)和(定时抬刀)等措施。
13.电火花加工工作液的主要作用是:(形成脉冲型火花放电)(压缩放电通道)和冷却与绝缘及(排除电蚀产物)14.电火花加工中的二次放电会引起(深度产生斜度)和(棱角变钝)15.自动进给调节系统的主要作用是(保证平均的放电间隙),基本组成部分有(测量环节)、比较环节和(放大环节)、执行环节与(调节)16.线切割通常采用的缩写代号是(WEDM),电火花成型加工缩写代号是(EDM)17.电火花加工中必须正确利用的主要效应是(极性效应)(吸附效应)和传热效应。
18.电火花加工:在加工过程中,使工具与工件之间不断产生脉冲火花放电,从而使工具蚀除的工艺方法。
19.极性效应:正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
特种加工期末总复习资料第一章概论1、特种加工的概念以及它的工艺特点。
特种加工的定义:指以电、化学、电化学、光、声、热等能源为主,不用机械能或以机械能为辅来进行材料加工的方法。
特种加工的特点:(1)不用机械能或以机械能加工为辅,主要采用电、化学、光、声、热等能量进行加工。
(2)属于非接触加工,刀具的硬度可低于工件的硬度,加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。
(3)可进行微细加工,不仅可加工尺寸微小的孔或狭缝,还能获得高精度、极低粗糙度的加工表面。
(4)各种加工方法可以任意复合、扬长避短,形成新的工艺方法。
2、常规工艺和特种加工工艺之间的关系及实际生产中的正确处理。
常规工艺是指使用刀具、磨具等利用机械能切除多余材料的传统加工方法(车、铣、刨、磨、钳等),在实际应用中占有主导地位,而且今后也是主流工艺。
特种加工工艺是随现代工业技术发展需要而发展起来的新工艺,它利用电、化学、声、光等能量对材料进行加工,是对常规加工工艺方法的重要补充与发展,在特定的条件下可以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。
实际生产中的正确处理方法:在实际生产中,产品加工尽可能优先选用常规工艺;对于常规工艺无法加工的难加工新材料、复杂表面和有特殊要求的零件,则采用特种加工工艺进行加工。
3、各种特种加工方式的能量形式及加工范围PIV第二章电火花加工1、电火花加工的基本原理: 电火花加工又称电蚀加工和放电加工,其原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲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、形状及表面质量预定的加工要求。
(电火花腐蚀的主要原因:点火花放电时,火花通道中产生瞬时高温,使金属局部熔化,甚至气化,从而将金属蚀除下来。
)2、电火花加工的能量来源及形式:主要是电能,主要由电能在放电的时候产生高温的热能把金属烛除下来3、电火花加工的三个基本条件(1)、工具电极与工件被加工表面之间必须保持一定的放电间隙,通常约为0.02~0.1mm 。
特种加工技术课程复习1,在淬火钢模具上加工一个直径5mm、深5mm 的定位销孔?答:如果是通孔,可以采用电火花加工或者线切割,如果是盲孔,只能采用电火花加工。
2,在厚l0mm的硬质合金刀具上加工一个四方形或六角形的型孔?答:如果是通孔,可以采用电火花加工或者线切割,如果是盲孔,只能采用电火花加工。
3,在中碳钢的气动、液压元件上加工一个直径0.8-1mm、深100 mm 的小孔?答:用电火花深孔加工。
4,在0.2mm 厚的不锈钢板上加工出一排直径为(0.1士0.03)mm 的小孔?答:激光加工。
5,在0.2 mm 厚的钨箔上加工出直径为(0.05土0.02)mm 的微孔?答:电子束加工。
6. 试举出几种因采用特种加工工艺之后,对模具的可加工性和结构工艺性产生重大影响的实例。
答:电火花型腔加工、电火花线切割加工和模具材料硬度无关,因此,模具使用磨损需要加工时,可以不必退火,直接进行电火花加工;同样,模具使用磨损需要加工时,可以不必退火,直接采用高速切削加工。
可以提高模具加工速率一倍以上,并且避免了模具淬火变形。
模具上的小孔、窄槽等结构,必须在模具淬火前完成加工,但是,淬火时,小孔、窄槽等结构容易造成开裂。
采用特种加工技术,可以在模具淬火后加工小孔、窄槽等结构。
7. 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。
8. 有没有可能或在什么情况下可以用工频交流电源作为电火花加工的脉冲直流电源?在什么情况下可用直流电源作为电火花加工用的脉冲直流电源?答:如提示所述,在不需要“极性效应”,不需要考虑电极损耗率等的情况下,可以直接用220V的50HZ交流电作为脉冲电源进行轧辊电火花对磨和齿轮电火花跑合等。
不过回路中应串接限流电阻,限制放电电流不要过大。
如需精规准对磨或跑合,则可在交流工频电源上并联RC电路(R=500-1000,C=0.1-0.01),再接到两个工件上。
在用高速转动的金属轮或圆片作电火花磨削,电火花切割,下料时,如果可以不计电极损耗率,则就可以用全波整流或整流后并联电解电容滤波的直流电源进行电火花磨削。
由于工具电极高速转动,电极与工件瞬时接触并脱离,所以一般不会产生稳定电弧烧伤工件。
最好是经调压变压器降压到5-100V再整流供磨削之用,一则可以调节电压或电流,二则和220V 交流电源隔离,以保障人身避免触电的危险。
9. 试述两金属电极在:(1) 真空中;(2) 空气中;(3) 纯水(蒸馏水或去离子水)中;(4) 线切割乳化液中;(5) 煤油中火花放电时;其宏观和微观过程以及电蚀产物有何相同及相异之处?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“阴极”逸出飞向“阳极”,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)线切割电火花加工采用乳化液作为加工介质,乳化液由水、活化液组成,对电火花放电产生的金属电蚀产物有清洗作用,加速消电离过程,同时对金属有防腐作用。
(5)电火花放点工作介质一般采用煤油,具有很好的绝缘特性,维持稳定的电火花放点间隙。
10. 电火花加工时的自动进给系统和车、钻、磨削切削加工时的自动进给系统,在原理上、本质上有何不同?为什么会引起这种不同?答:电火花加工时工具电极和工件间并不接触,火花放电时需通过自动调节系统保持一定的放电间隙,有快速进给接近间隙和快速回退避开短路功能,不是匀速进给;而车,钻,磨削时是接触加工,靠切削力把多余的金属除去,因此进给系统是刚性的,等速的,一般不需要自动调节。
11. 电火花共轭同步回转加工和电火花磨削在原理上有何不同?工具和工件上的瞬时放电点之间有无相对移动?加工内螺纹时为什么不会“乱扣”?用铜螺杆作工具电极,在内孔中用平动法加工内螺纹,在原理上和共轭同步回转法有何异同?答:不同之处在于电火花共轭同步回转加工时:工具电极和工件的相对转速严格相等(或成倍角,比例关系),工具电极上与工件有严格的点与点对应关系,对应点没有相对运动;电火花磨削时工具和工件可以同向或反向转动,工具和工件的转速并不相同,工具和工件的磨削点之间有很大的相对移动。
加工内螺纹时,其所以不会“乱扣”,是因为加工中工具电极和工件的转向和转速相等,工具和工件圆周表面上有着“各点对应”的关系,所以能把工具表面的螺纹形状复制到工件表面上去而不会“乱扣”。
在内孔中用平动法加工内螺纹,本质上和共轭同步回转法相同,不同之处在于平动法加工时工件不转动而代之以工具电极在平动头中作“公转”行星式运动,其内外圆上“各点对应”的规则仍然存在。
12. 电火花加工时,什么叫做间隙蚀除特性曲线?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80 V,100V,300V三种不同的空载电压),间隙特性曲线有何不同?试定性、半定量地作图分析之。
答: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。
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,因此横坐标上的A点(电火花击穿间隙)将大于100V或80V时的间隙。
间隙特征曲线原点不动,整个曲线稍向右移。
同理,80V空载电压的间隙特征曲线的A点将偏向左边。
13. 在电火花机床上用Φ10 mm的纯铜杆加工Φ10 mm的铁杆,加工时两杆的中心线偏距5 mm,选用ti=200μs;i=5.4 A,各用正极性和负极性加工进给10 min,试画出加工后两杆的形状、尺寸,电极侧面间隙大小和表面粗糙度值。
提示:利用电火花加工工艺参数曲线图表来测算。
答:加工示意图见下图。
设先用正极性加工,加工后的图形见图b,负极损耗较大;负极性加工后的图形见图c,正极工具损耗较小。
电极侧面间隙大小:0.035mm表面粗糙度:2.30μm14. 用纯铜电极电火花加工一个纪念章浅型腔花纹模具,工件为模具钢。
设花纹模电极的面积为10 mm ×20 mm =200mm2时,花纹的深度为0.8 mm,要求加工出模具的深度为1 mm,表面被糙度为加0.63 Ra,分粗、中、精三次加工,试选择每次的加工极性、电规准脉宽ti、降值电流ie、加工余量及加工时间并列成一表。
15. 电火花加工和线切割加工时,粗、中、精加工的生产率和脉冲电源的功率、输出电流大小有关。
用什么方法、标准来衡量、判断脉冲电源加工性能的好坏(绝对性能和相对性能)?提示:测量其单位电流的生产率。
答:可用单位电流(每安培电流)的生产率来衡量,即可客观地判断脉冲电源加工性能的好坏。
例如某脉冲电源峰值电流25A时的切割速度为100mm2/min,另一电源峰值电流27A时切割速度为106mm2/min,则前者的相对生产率为100/25=4mm2/min,优于后者106/27=3.9mm2/min。
又如某线切割脉冲电源3A时切割速度为100mm2/min,另一电源3.5A 时为124mm2/min,则前者相对切割速度为33.3mm2/min,后者35.5mm2/min。
16. 电火花或线切割加工时,如何计算脉冲电源的电能利用率?试估算一般线切割方波脉冲电源的电能利用率?提示:(分析、计算消耗在限流电阻上的电能百分比)解:设脉冲电源的空载电压为aV,加工时火花放电间隙的维持电压为bV,则消耗在晶体管限流电阻上的电压为(a-b)V,由此可以算出电能利用率为:有用能量:输入能量=b/a*100% 能量的消耗率为:损耗能量:输入能量=(a-b)/a*100%。
设脉冲电源的空载电压为100V,加工时火花放电间隙的维持电压为25V,则消耗在晶体管限流电阻上的电压为100-25=75V,由此可以算出电能利用率为:有用能量:输入能量=25:100=1:4=25% 能量的消耗率为:损耗能量:输入能量=75:100=3:4=75%。
可见75%的能量损耗在限流电阻的发热上。
17. 试设计一个测量、绘制数控线切割加工的间隙蚀除特性曲线的方法。
提示:(使线切割等速进给,由欠跟踪到过跟踪。
)答:线切割机床的进给速度vd是由火花放电间隙的平均电压Ue来决定的。
Ue越大,Vd亦大,Ue小Vd也小,Ue=0,Vd=0或等速回退。
为此可以用”模拟法”来测绘线切割加工机床的进给调解特性曲线。
具体的的方法是:使线切割机床处于加工状态,可不开丝筒,不开高频电源,但应使工作台处于“人工”等速进给状态。
此时工作台进给的“取样电压”,并不是来自火花放电间隙的平均电压ue(ue再经电阻分压成10~12v的电压,经“变频调节”电位器送至“压—频”(u-f)转换器,将此低电压u转换成进给脉冲,频率为f,另工作台进给),而是由+12V的外加电压,经“变频调节”电位器调压输入至“压—频”(u-f)转换器。
低电压0V相当于间隙短路,最高10~12V相当于间隙开路状态。
可以将此电压由低向高调节,例如0V,2V,4V,6V,8V,10V……直至12V,模拟不同的ue。
记录下每种不同电压时的工作台进给速度(可以从控制器面板数显表上测得),然后即可绘制出进给调节特性曲线。
18. 一般线切割加工机床的进给调节特性曲线和电火花加工机床的进给调节特性曲线有何不同?和有短路回退功能的线切割加工机床的进给调答:一般线切割机床的进给的进给系统,往往没有短路回退功能,或短路后经一定时间例如30s后仍不能自动消除短路状态,则回退256步(相当于0.256 mm),如仍不能消除短路,则自动停止进给或同时报警,这与电火花成型加工机床遇短路即退回不一样。