特种加工 第二章电火花加工
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特种加工技术习题第一章概述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?2、特种加工的本质特点是什么?3、机械常规工艺与特种加工工艺之间有何关系?第二章电火花加工1、电火花加工必须解决的问题有哪些2、什么是电火花加工的机理?电火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段?3、电火花加工的优缺点有哪些?4、简要叙述电火花加工的应用场合。
5、在电火花加工中,工作液的作用有哪些?6、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求。
7、什么是极性效应?在电火花加工中如何充分利用极性效应?8、试比较常用电极和优缺点及使用场合。
9、什么是覆盖效应?请举例说明覆盖效应的用途。
10、在实际加工中如何处理加工速度、电极损耗、表面粗糙度之间的关系?第三章电火花线切割加工1、线切割机床有那些常用的功能和分类?2、简述快走丝线切割机床的工作过程3、电火花加工与电火花线切割加工的异同点是什么?4、试分析影响线切割加工速度的因素。
5、试分析影响线切割加工中工件表面粗糙度和加工精度的因素。
6、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序。
第四章电化学加工1、简述电化学反应加工的基本原理。
2、为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程,而阴极沉积是还原过程?第五章快速成型加工1、简述快速成形技术(RP)的原理。
2、简述快速成形技术的特点。
3、简述立体光造型(SLA)工作原理。
第六章激光加工1、简述激光加工的基本原理。
2、简述激光加工的特点。
第七章超声波加工1、简述超声波加工的原理。
2、简述超声波加工的主要特点。
第八章电子束、离子束加工1、简述电子束加工原理和特点。
2、简述离子束加工原理和特点。
3、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行?。
1•什么是电火花加工?试简述其加工过程。
电火花加工又称放电加工(Electrical Discharge Machining, 简称EDM),是通过导电工件(包括半导体)和工具电极(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材料,以达到对工件尺寸、形状及表面质量要求的加工技术。
加工过程大致可分为以下四个连续的阶段:1)极间介质的电离、击穿,形成放电通道;2)介质热分解、电极材料熔化与气化热膨胀;3)电极材料的抛出;4)极间介质的消电离。
2.为什么要及时排除电火花加工过程中产生的电蚀产物?加工过程中产生的电蚀产物(如金属微粒、碳粒子、气泡等)如果来不及排除、扩散出去,就会改变间隙介质的成分和降低绝缘强度,结果导致下一个脉冲放电通道不能顺利地转移到其它部位,而始终集中在某一部位,使该处介质局部过热而破坏消电离过程,脉冲火花放电将恶性循环转变为有害的稳定电弧放电,同时工作液局部高温分解后可能结炭,在该处聚成焦粒而在两极间搭桥,使加工无法进行下去,并烧伤电极对。
3.什么是电化学加工?试简述电化学加工的分类及其加工过程。
电化学加工(Electrochemical Machining,简称ECM)包括从工件上去除金属的电解加工和在工件上沉积金属的电铸加工两大类,属于通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的非传统加工方法。
加工过程:用两片金属作为电极,通电并浸入电解溶液中,即可形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
此时在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应,即电化学反应。
若所接的电源是直流电,溶液中的离子便作定向移动,正离子移向阴极并在阴极上得到电子进行还原反应,沉积得到金属物质,称为镀覆沉积,即电铸(电镀、涂镀)加工;负离子将移向阳极并在阳极表面失掉电子,阳极金属原子失去电子而成为正离子进入溶液进行氧化反应为电解蚀除,即电解加工。
4.为什么说电化学加工过程中的阳极溶解是氧化过程,而阴极沉淀是还原过程?金属原子失去电子而成为正离子进入溶液(M—e=M+),化合价升高,为氧化反应;正离子移向阴极并在阴极上得到电子沉积得到金属物质(M++e=M),化合价降低,为还原反应。
电火花加工技术第一章绪论1.1 电火花加工技术的的发展历程电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象,对材料进行加工的方法。
早在十九世纪,人们就发现了电器开关的触点开闭时,因为放电,使接触部位烧蚀,造成接触面的损坏。
这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。
起初,电腐蚀被认为是有害的,为减少和避免这种有害的电腐蚀,人们一直在研究电腐蚀产生的原因和防止的办法。
当人们掌握了它的规律之后,便创造条件,转害为益,把电腐蚀用于生产中。
研究结果表明,当两极产生放电的过程中,放电通道瞬时产生大量的热,足以使电极材料表面局部熔化或汽化,并在一定条件下,熔化或汽化的部分能抛离电极表面,形成放电腐蚀的坑穴。
二十世纪四十年代初,人们进一步认识到,在液体介质中进行重复性脉冲放电时,能够对导电材料进行尺寸加工,因此,创立了“电火花加工法”。
电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一,最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。
随着人类进入信息化时代,电加工技术取得了突飞猛进的发展,可控性更高,数字化程度更好。
电火花加工技术经历了手动电火花加工、液压伺服、直流电机、步进电机、交流伺服电机等一系列过程。
控制系统也越来越复杂,从单轴数控到轴数控、再到多轴联动。
20世纪90年代初期,3轴电火花机在国内还是空白,主要是从日本和瑞士引进。
直到90年代中期,北京市电加工研究所才和日本沙迪克公司合作开始制造3轴电火花加工机,也可以说开始步入国内电火花加工机的真正快速发展轨道,后来在此基础上又生产研发了4轴4联动电火花加工机。
以该合作为例,可以看出北京市电加工研究所的消化吸收再创新的道路大概经历了以下几个阶段:首先制造主机,也就是机械部分,相对较为简单;此后是数控系统部分,可以理解为引进;之后是整个电源,是消化阶段。
经历这三个阶段之后是吸收,最后是再创新。
对电火花加工而言电火花成形机下一步的发展空间在精密微细和特殊材料两个方面。
特殊材料(如航空航天领域用的材料)专机,窄槽窄缝、异型腔的加工,精密模具等领域都是发展重点。