精密与特种加工简答题及答案
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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.B2.A3.A4.A5.C6.C7.B8.D9.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。
华航一、单项选择1.对大型轧辊类零件可方便实现磨损及损伤补救的措施是()A.电铸B.涂镀C.电镀D.化学镀2.可提高电解加工电流密度i的措施是()A.加工电压UR↑B.加工间隙Δ0↑C.电导率σ↓D.进给速度v↓3.在电火花加工中存在吸附效应,它主要影响:( )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4.刚玉磨料适合于磨削()A.硬质合金B.钢铁C.金刚石D.有色金属5.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6.下列电解加工常用电解液配方中,加工精度最好的是()A.10%NaCl B.10%NaNO3C.20%NaClO3D.20%NaCl7.材料平均去除率最高的方法是()A.电火花线切割加工B.激光加工C.电解加工D.离子束加工8.能提高电解加工精度的措施是()A.减小电解加工间隙B.降低进给进度C.增加电解液温度D.增加电解液浓度9.高功率密度的电子束加工适于( )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10.超声加工变幅杆增幅性能最好的是()A.圆锥形B.对数曲线形C.指数曲线形D.圆轴阶梯形11.下列四个选项中,哪个是离子束加工所具有的特点( )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)。
12.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13.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()A.负极性加工B.正极性加工C.单极性加工D.多极性加工14.超精密加工技术能够获得()A.极高的加工精度B.微小尺寸零件C.极高的表面粗糙度D.高质量表面15.游离磨料加工可用于()A.砂带磨削B.油石研磨C.精密珩磨D.精密抛光16.超精密加工机床中主轴部件结构应用最广泛的是:( )17.要在金刚石上加工出Ф0.05mm的小孔,可采用的加工方法是()A.电火花加工B.超声加工C.线切割加工D.电解加工18.在电火花加工中,脉冲宽度减小将引起电极相对损耗()A.增加B.先小后大C.不变D.减小19.超声加工下列材料生产率最低的是()A.紫铜板B.工业陶瓷C.淬火钢D.压电陶瓷20.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21.利用金属离子阴极沉积方法来进行加工的方法是()A.离子束加工B.电解加工C.电铸D.等离子体加工22.在金刚石晶体各晶面中,磨削率的高、低为()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23.一般来说,电解加工时工具电极是:( )A.低损耗B.高损耗C.基本无损耗D负损耗24.金刚石刀具与刀体固定方法中,错误的是()A.机械夹固B.粉末冶金法C.制作金刚石整体刀具D.钎焊25.关于电解加工电解液的流动方式,论点错误的是( )A.正向流动夹具结构较简单,但加工精度较差B.反向流动夹具结构较复杂,但加工精度较好C.反向流动夹具结构较简单,但加工精度较差D.侧向流动适用于薄板类零件的加工二、填空题26.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)。
1.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加工精度。
2.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,导轨耦合面不能有磨损,故导轨要有很高的制造精度,还要求导轨材料具有尺寸稳定性好,热膨胀系数小,震动衰减能力强,耐磨性好,加工工艺性好等特点。
3.砂轮磨具的强度是指磨具在高速回转时,抵抗离心力的作用而自身破碎的能力。
4.在精密磨削中,如工具材料为硬质合金,则在选择砂轮时,需选用碳化物砂轮。
5.超精密机床的主轴系统驱动模式有通过内装式同轴电动机驱动,其优点是可以很方便的进行主轴无级变速,同时消除电刷引起的摩擦振动,提高主轴的回转精度。
6.化学加工有化学铣加工,它与电化学最大的区别是不需要外部电源作为加工条件。
7.电致伸缩微进给机构的工作原理是:()8.精密已超精密加工对静电环境的要求是非常严格的,这是因为所产生和聚集的大量静电,有可能导致一些事故,如静电放电,控制电路期间损坏。
人受到电击而误操作。
9.电火花加工中的工作液的作用是绝缘,压缩通道,冷却,消电离,清洗。
10.振动加工中,超声波是在振动系统中是以带动磨料和工作液冲击工件传播的。
11.超精密机床导轨部件要求有极高的直线运动精度,不能爬行。
除要求导轨油很高的制造精度外,还要求导轨材料具有很高的稳定性,耐磨性和抗震性。
12.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。
13.金刚石晶体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行的衍射图像进行的。
14.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,介质热分解、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。
15.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,脆硬材料的精密与超精密加工,则主要用精密与超精密磨料加工。
16.超声波加工主要是利用磨料在超声震动作用下的机械撞击和抛磨作用来除去材料的,同时产生的液压冲击和空气化现象也加速了蚀除效果,故用于加工脆硬材料。
精密与特种加工技术试题库及参考答案一、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。
(√)09.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。
(×)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。
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。
《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。
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。
精密与特种加工试题库答案一、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。
(√)09.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。
(×)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。
一、名词解释1、杂散腐蚀:电解加工时,由于系统中杂散电流的存在而对零件产生的腐蚀。
杂散腐蚀是衡量电解液加工精度高低的指标。
2、空气静压轴承:是利用气体作为润滑剂的滑动轴承。
具有很高的回转精度,但刚度较低,只能承载较小的载荷。
3、激光束模式:激光束的断面能量分布称为模式,用TEM表示,是指横截面上的电磁能分布。
4、多电极更换法:采用多个电极依次更换加工同一个型腔,每个电极加工时必须把上一标准的放电痕迹去掉。
5、解理面:矿物晶体在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂,所裂出的光滑平面称为解理面。
6、电化学当量:在一个电极反应中,相当于1摩尔电子参与反应的发应物的质量。
7、浓度超电压:电解加工时,为减轻浓度极化现象保持一定电化学电流和加工速度而外加的一个电压。
8、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,除去微量的工件材料,以达到高级几何精度和优良表面粗糙度的加工方法。
9、分解电极法:根据型腔的具体问题将型腔形状分解成几个部分,分别制作不同的电极工具,再分别进行型腔的电火花加工。
是单电极平动加工法和多电极更换加工法的综合应用。
10、面网密度:面网上单位面积内结点的数目。
11、极性效应:在电火花加工过程中,两电极的电蚀量不同的现象。
12、电极电位:任何一种金属插入含该金属离子的水溶液中,在金属或溶液界面上形成的电位差。
二、计算电解加工三、简答1、研磨与抛光的差异。
答:(1)基本原理不同:研磨是通过介于工件与研具之间的磨料或研磨液的流动产生机械摩擦或化学作用去除微量加工余量。
抛光是指采用无纺布等软质材料,具有一定研磨性质地获得光滑表面的加工方法。
(2)磨具不同:研磨用磨具包括铸铁盘、沥青盘、锡盘等硬质材料(刚性材料);抛光采用无纺布、平绒布等软质材料(柔性材料)。
(3)作用不同:抛光只能提高工件表面的光亮度,不改变零件表面的粗糙度;研磨不但可以减小零件的粗糙度,还能在一定程度上提高零件的尺寸和形状精度。
1.特种加工的本质特点?主要利用电能、电化学能、声能、光能、热能等去除材料,而不是主要依靠机械能工具硬度可以低于被加工材料的硬度加工过程中工具和工件之间不存在显著的切削力2.特征加工所能解决的具体问题?解决各种难加工材料的加工问题解决各种特殊复杂型面的加工问题解决各种超精密,光整货需要特殊要求零件的加工问题3.何为精密加工?精密加工是指加工精度和表面质量达到极高程度的加工工艺。
将加工精度为0.1-1微米,加工表面粗糙度Ra在0.02-0.1微米内的加工方法称为精密加工。
4.精密切削的机理?切削变形:包括过渡切削,最小切入深度,毛刺和亏缺级微量切削的碾压过程切削力,切削热,切削液,刀具磨损及耐用度5.精密主轴启动有几种?电动机通过带传动驱动,电动机通过柔性联轴器驱动机床主轴,采用内装式同轴电动机驱动机床主轴。
6.精密磨损的几何段7.磨床应满足的条件?高几何精度,低速进给运动的稳定性,减少振动,减少热变形8.磨床的基本组成成分?1)。
精密主轴部件:液体静压轴承主轴,空气静压轴承主轴,主轴的驱动方式2)。
床身和精密导轨部件:滚动导轨,液体静压导轨,气浮导轨和空气静压导轨3)。
进给驱动系统9.电火花加工选择脉冲信号放电的原因?因为只有采用脉冲性放电才能使放电产生的热量来不及传导扩散到其余部分,把每一次的放电蚀除点分别局限在很小的范围内;否则,会形成电弧放电,使加工表面烧伤二无法用作尺寸加工。
10.电火花加工的4个阶段?极间介质的电离、击穿、形成放电通道;介质热分解,电极材料熔化、汽化热膨胀;蚀除产物的抛出;极间介质的消电离。
11.电火花蚀除的原因?在正常电火花加工过程中,电极与工件并不接触,而是保持一定的距离,在工件与电极间施加一定的脉冲电压,当电极向工件进给至某一距离时,两极间的工作液介质被击穿,局部产生火花放电,放电产生的瞬时高温将电极对的表面材料熔化甚至汽化,使材料表面形成电腐蚀的坑穴。
12.极性效应在电火花加工过程中,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。
1.实现超精密切削加工对刀具性能的要求是:(极高的硬度和耐磨性)、(刃口及其锋利)、刀刃无缺陷、与工件材料的抗粘接性好,摩擦系数低。
2.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)。
3.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放射形成不同的衍射图像)进行的。
4.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)、(介质热分解、电极材料熔化、气化)、(蚀除物抛出)和(间隙介质电离)四个阶段。
5.超精密加工机床的关键部件主要有:(精密主轴部件)、(导轨部件)和(进给驱动系统)等。
6.电火花加工粗加工时工件常接(负)极,精加工时工件常接(正)极;线切割加工时工件接(正)极;电解加工时工件接(正)极;电解磨削时工件接(正)极;电镀时工件接(负)极。
7.电子束加工是在(真空)条件下,利用(聚焦后能量密度极高、速度极高的电子)对工件进行加工的方法。
8.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。
9.电火花型腔加工时使用最广泛的工具电极材料是:(纯铜)和(石墨)。
10.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)。
11.超精密机床主轴的驱动方式主要有电动机通过带传动驱动、(电动机通过柔性联轴器驱动)和(采用内装式同轴电动机驱动)三种。
12.超精密加工中超稳定的加工环境条件主要指(恒温)、(恒湿)、(防振)和(超净)四个方面的条件。
13.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加工,而对于(黑色金属)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。
14.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。
15.若工件为铁,工具为铜,在NaCl电解液中进行电解加工时,阳极溶解生成(Fe(OH)2 ),阴极生成(H2 ),电解液内最终生成物是Fe(OH)3 。
16.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。
17.超精密加工机床的总体布局形式主要有以下几种:(T形布局)、(十字形布局)、(R-θ布局)、(立式结构布局)等。
18.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。
19.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。
20.常用的超声变幅杆有(圆锥形)、(指数形)及(阶梯形)三种形式。
21.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)。
22.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)。
23.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放射形成不同的衍射图像)进行的。
24.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、黑硬)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。
25.超声波加工主要是利用(磨料在超生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。
26.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)。
27.精密与特种加工按加工方法可以分为(切削加工)、(磨削加工)、(特种加工)和(复合加工)四大类。
1.什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
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。
3、简述电化学反应加工的基本原理
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。
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。
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、对电火花加工用脉冲电源的要求有哪些?
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)、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。
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。
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。
④工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。
6、电火花加工必须解决的问题有哪些?
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)、火花放电必须是瞬时的、单极性、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。
7、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?
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。
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;(2)、介质热分解、电极材料融化、气化,热膨胀;(3)、电极材料的抛出;(4)、极间介质的消电离。
AB段:BBB60000G x L1
BC段:B2B4B40000G y L4
CD段:BBB20000G y L4
DE段:B20000B0B20000G x SR4
EF段:BBB60000G x L3
FG段:B0B20000B20000G y SR3
GH段:BBB20000G y L2
HA段:B2B4B40000G y L1
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