特种加工作业3
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特种加工期末大作业(一)如图所示为一落料零件,用3B格式编制加工如图所示零件凸凹模的数控线切割程序。
已知电极丝直径为φ0.18mm,单边放电间隙为0.01mm。
零件图零件图(平均尺寸)工艺分析1右图图示尺寸为平均尺寸,故作相应偏移就可按此尺寸编程2凸模在模具中起着很重要的作用,它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。
在实际生产加工中,由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生的热应力变形,故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割,尽可能避免开放式切割而发生变形。
3凸模的轮廓线与毛坯边缘的宽度应至少保证在毛坯厚度的1/5。
4凹模在线切割加工前,模板已进行了冷加工、热加工,内部已产生了较大的残留应力。
因此,模板在线切割加工时,随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响,将产生不定向、无规则的变形,使后面的切割吃刀量厚薄不均,影响了加工质量和加工精度。
针对此种情况,对精度要求比较高的模板,通常采用4次切割加工。
第1次切割将所有型孔的废料切掉,取出废料后,再由机床的自动移位功能,完成第2次、第3次、第4次切割。
这种切割方式能使每个型孔加工后有足够的时间释放内应力,能将各个型孔因加工顺序不同而产生的相互影响、微量变形降低到最小程度,较好地保证模板的加工尺寸精度。
5预先在毛坯的适当位置用穿孔机或电火花成形机加工好Φ1.0—Φ1.5mm 穿丝孔,穿丝孔中心与凸模轮廓线间的引入切割线段长度选取3mm。
零件在毛坯上的定位凹模电极丝中心轨迹凸模电极丝中心轨迹凹模凸模确定补偿距离电极中心轨迹如图中双点划线所示。
补偿距离为:△R=(0.18/2+0.01)mm=0.1mm一、凹模切割路线的选择加工路线的选择在加工中,工件内部应力的释放要引起工件的变形,所以在选择加工路线时应尽量避免破坏工件或毛坯结构刚性。
合理地选择切割路线可简化编程计算,提高加工质量。
根据分析,选择穿丝孔在1顺时针走刀切割顺序按1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→13→14→15→1计算交点坐标将电极丝中点轨迹划分成单一的直线或圆弧段(每点坐标以其前一点为坐标原点,圆弧则以圆心为坐标原点).即点2的坐标值以坐标轴x1-y1来计算,点3的坐标以x2-y2来计算……2(-22850,0)3(19859,0)4(19900,0)5(19859,-19859)6(-19859,0)7(0,-20171)8(19859,-19859)9(29659,0)10(0,20000)11(-20210,0)12(0,-20000)13(-29659,0)14(19859,19859)15(0,20171)3B程序编制◆B20359GxL3;(2)◆B1B1B19859GxL1;(3)◆B39800GySR3;(4)◆B1B1B19859GxL4;(5)◆B19859GxL3;(6)◆B20171GyL4;(7)◆B20000GyL2;(8)◆B29659GxL3;(9)◆B20000GyL2;(10)◆B20210GxL3;(11)◆B20000GyL4;(12)◆B29659GxL3;(13)◆B1B1B19859GxL1;(14)◆B20141GxL2;(15)◆B3000GxL1;(1)空走二、凸模切割路线的选择合理地选择切割路线可简化编程计算,提高加工质量。
1.下列各项中对电火花加工精度影响最小的是()。
A.放电间隙B.加工斜度C.工具电极损耗D.工具电极直径答案:B2.电火花加工中的等脉冲电源,它具有()A.控制每个脉冲周期内加于电极两端的脉冲时间宽度相等B.控制每个脉冲周期内加于电极两端的脉冲电流幅值相同C.控制每个脉冲周期内加于电极两端的脉冲电压、电流幅值相同D.控制每个脉冲周期内用于加工的脉冲能量值相同答案:D3.下列四种论述选项中,正确的一项是()A.电火花线切割加工中,只存在电火花放电一种状态B.电火花线切割加工中,其工作液一般采用水基形式工作液C.电火花线切割加工中,由于电极丝高速运动,故不损耗D.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答案:B4.线切割编程中参数通常使用()作为单位A.mB.cmC.mmD.um答案:D5.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()A.硬质合金B.光学玻璃C.铜D.45号碳钢答案:B6.线切割加工数控程序编制时,下列计数方向的说法不正确的有()A.斜线终点坐标(Xe,Ye)当|Ye|>|Xe|时,计数方向取GYB.斜线终点坐标(Xe,Ye)当|Xe|>|Ye|时,计数方向取GYC.圆弧终点坐标(Xe,Ye)当|Xe|>|Ye|时,计数方向取GYD.圆弧终点坐标(Xe,Ye)当|Xe|<|Ye|时,计数方向取GX答案:B7.穿丝孔与电火花线切割加工一般安排在()。
A.都在淬火之前B.都在淬火之后C.穿丝孔加工在前,线切割加工在后D.无特殊要求答案:C8.在电火花线切割加工过程中,放电通道中心温度最高可达()℃左右。
A.1000B.10000C.100000D.5000答案:B9.在材料放电腐蚀过程中,一个电极的电蚀产物转移到另一个电极表面上,形成一定厚度的覆盖层,这种现象叫做()。
A.脉冲效应B.极性效应C.覆盖效应D.面积效应答案:C10.在加工较厚的工件时,要保证加工的稳定,放电间隙要大,所以()。
特种加工实习心得3篇篇一:特种加工实习心得在第17周中我们迎来了特种加工操作实训,虽然在这一周中我们操作线切割和电火花分别只有两天半的时间,但在这短暂的时间在我感觉收获还是蛮多的。
在第一天老师跟我们说这次的实训不要求我们熟识把握特种加工中机床的操作,作简洁了解就行,但在实际操作之前指导老师还是特别具体、仔细的向我们讲解了有关线切割和电火花机床的用法及相关原理和实训要求及留意事项,我们也是听得津津有味。
老师用单、双号将我们分为线切割组和电火花组,两天半后再对调过来,由于我是单号,所以先被支配在线切割组。
在学习线切割中,通过老师的讲解,我了解到,线切割的基本工作原理是: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。
它的主要用法是:利用脉冲电源加在工件与电极丝之间(一般工件接正极,电极丝接负极),通过掌握系统依据预先输入的工作程序输出相应的信息,使工作台作相应的移动,工件与电极丝靠近,当两者接近到适当距离时(一般为0.01~0.04毫米)便产生火花放电,蚀除金属,金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大,掌握系统依据这一距离的大小和预先输入的程序,不断地发出进给信号,使加工过程持续进行,在整个操作过程中工件与电极丝之间用喷嘴喷入冷却液。
它的走丝方式有两种:(1)高速走丝,速度为9~10米/秒,采纳钼丝作电极丝,可循环反复使用;(2)低速走丝,速度小于10米/分,电极丝采纳铜丝,只使用一次。
通常第一种用得比较多。
而在学习电火花中,通过老师的讲解,我同样了解到,在进行电火花加工必需具备三个条件:必需采纳脉冲电源;必需采纳自动进给调整装臵,以保持工具电极与工件电极间微小的放电间隙;火花放电必需在具有肯定绝缘强度的液体介质中进行,电火花加工时,脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极,两极均浸入具有肯定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。
工具电极由自动进给调整装臵掌握,以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙(0.01~0.05mm)。
19春学期《特种加工技术》在线作业1一般来说,精密电火花加工时电极是()A.高损耗B.低损耗C.零损耗D.负损耗正确答案:A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.为零或较小正确答案:C在线切割加工中,当穿丝孔靠近装夹位置时,开始切割时电极丝的走向应()。
A.沿离开夹具的方向进行加工B.沿与夹具平行的方向进行加工C.沿离开夹具的方向或与夹具平行的方向进行加工D.无特殊要求正确答案:A线切割机床使用照明灯的工作电压为()A.6VB.36VC.220VD.110V正确答案:B石墨电极适用于做电火花成型加工的()电极。
A.粗加工B.精加工C.粗加工和精加工D.都不适用正确答案:A以下不是电火花成型加工的主要能量形式的是()。
A.电能B.热能C.机械能D.以上都不是正确答案:C下列不属于电极丝垂直找正的方法是()。
A.找正块找正B.火花法找正C.校正器找正D.目测找正正确答案:B线切割编程中参数通常使用()作为单位A.mB.cmC.mmD.um正确答案:D不能使用电火花线切割加工的材料为()。
A.石墨B.铝C.硬质合金D.大理石正确答案:D、快走丝线切割在加工钢件时,其单边放电间隙一般取()。
A.0.02mmB.0.01mmC.0.03mmD.0.001mm正确答案:B激光器按工作物质的种类可分为()A.固体激光器B.二氧化碳激光器C.液体激光器D.半导体激光器E.气体激光器正确答案:ACDE激光加工的主要参数为()。
A.激光的功率密度B.激光的波长C.输出的脉宽D.激光照在工件上的时间E.工件对能量的吸收F.激光器的大小正确答案:ABCD影响超声波加工精度因素有()。
A.机床精度B.夹具精度C.磨料粒度D.工具精度E.被加工材料性质正确答案:ABCDE超高压水射流加工设备中的增压系统主要包括()等。
A.增压器B.工作台C.控制器D.泵E.阀及密封装置正确答案:ACDE目前常用的电极材料有()等。
《特种加工》课程作业1、 你认为特种加工将来能否完全取代传统加工?简要说明原因 答:特种加工部可能完全取代传统加工。
原因:① 特种加工不是主要依靠机械能,而是主要依靠其他能量(如:电、化 学、光等)因此其对设备的要求比较大,投资大,适合大批大量生产,因而对 于一些小批小量的产品还是要靠传统加工来生产;② 特种加工对零件的尺寸要求有着限制,适合尺寸不大的零件,对于大的零件 特工加工不能完成;③ 特种加工的零件的加工的精度比较高,成本也比较高,对于一些精度要求不 高的零件采用特种加工不经济,而传统加工就和适合;④ 特种加工对于工人的技术要求相对来说比传统加工要高,因此对于没有必要 的采用特种加工的零件最好还是用传统加工,这样有利于减小对工人的加工难 度; 综上所述:特种加工不可能完全取代传统加工。
2、 列表举出电火花加工机床中,快走丝和慢走丝两种类型有哪一 些主要区别?学号: *******3、列表举出电解加工与电火花加工的不同之处4、切削加工能否加工弯孔?特种加工方法中哪些可以加工弯孔?其原理如何?答:切屑加工不能加工弯孔。
特种加工能加工的弯孔的有:①电火花加工:电火花加工的原理是电极相对于工件做进给运动,从而加工将电极的形状和尺寸复印在工件上,只要将电极做成弯的就能加工出弯孔。
②电子束加工:利用电子束在电磁场中的偏转,使其在工件内部发生偏转从而加工出弯孔。
③离子束加工:同理也是利用离子束在电磁场中的偏转,使其加工出弯孔。
④超声加工:5、高能束加工包括哪一些特种加工方法?各有什么特点?答:高能束加工包括:激光加工,电子束加工,离子束加工,水射流加工。
其各自的特点有:㈠激光加工:①激光的的强度高,聚焦后光能转化为热能,几乎可以融化、气化任何材料;②激光的光斑可以聚焦到微米级,输出功率可以调节,因此可用于精密微细的加工;③加工的工具是激光束,是非接触加工,所以没有较明显的机械力,没有工具的损耗,加工的速度快,热影响区小,容易实现加工过程的自动化,还能通过透明体进行加工。
概论1.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IIIL、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.答:这类实例是很多的,例如:⑴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、窄槽等复杂表而,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.对过去传统概念上的可加工性,的确需要重新评价.(2)对结构工艺性,过去认为方孔,小孔,小深孔,深槽,窄缝以及细长杆,薄壁等低刚度零件的结构工艺性很差,在结构设计时应尽暈避免.对E字形的硅钢片硬质合金冲模,由于90*内角很难磨削,因此常采用多块硬质合金拼镶结构的冲模.但采用电火花成形加工或线切割数控加工,则很容易加工成整体硬质合金的E形硅钢片冲模,特种加工可使某些结构工艺性由”差”变”好”.3.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.第二章电火花加工1•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”」极逸出飞向”+”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,显彖管屮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,蒸憎水或去离子水中,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.⑷,(5)在乳化液中和煤油中放电过程,详见教材中有关章节,不再另行论述.2.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卞,可以直接用220V的50HZ交流电作为脉冲电源进行轧馄电火花对磨和齿轮电火花跑合等.不过冋路中应串接限流电阻,限制放电电流不要过尢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・1000,00.1・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,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.3.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,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.4.答:不同之处在于电火花共轨同步回转加工时:(1)工具电极和工件的转动方向相同;(2)转速严格相等(或成倍角,比例关系);(3)工具和工件上瞬时放电点之间有很慢的相对移动.而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,磨削点Z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,工具和工件鬪周表面上有着”各点对应叫勺关系,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,木质上和共辘同步回转法相同,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.5.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,同样末小间隙的蚀除速度也就不一样,总的來说,粗加工时蚀除速度较大,上凹的间隙蚀除特性曲线就高于屮,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1川线的A点将偏向左边.第三章电火花线切割加工1. 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 s吋切割速度为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.2. 答: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:有用能量:输入能量=25:100=1:4=25%能呈的消耗率为:损耗能量:输入能量二75:100-3:4-75%可见75%的能塑损耗在限流电阻的发热上.3. 答:这一习题有一定的难度,需对间隙蚀除特性曲线和线切割加工伺服进给系统有一定深度的理解才行.间隙蚀除待性曲线是蚀除速度和放电间隙(间隙平均电压)的关系曲线(参见第二章电火花加工的伺服进给)•线切割加工时,调节伺服进给屋的大小,可以在一定程度上改变平均放电间隙•例如把进给速度人为放慢,处于”欠进给”状态,则平均放电间隙偏大,反之,进给速度过高,”过进给"时,则放电间隙偏小.测绘间隙蚀除特性曲线时,利用"改变预置进给速度”来改变放电间隙的大小•实际上放电间隙的大小(绝对值)很难测重,但可以用加工时的平均间隙电压大小来相对测呈间隙值的大小.为此,要在工件和钳丝(导电块)或直接在电源输出端并一个满刻度100V(用于测空载,偏空载时的开路间隙电压),20V(用于测偏短路时的间隙电压)的直流电压表•实际测绘时,先不用线切割机床的“自动档"(伺服)进给,而采用”人工档"(等速进给)进给功能.最初川较慢的等速进给速度进行切割,此时处于”欠跟踪“的进给状态,待切割稳立后就记下进给速度和此时的间隙平均电压,在坐标上作出曲线上的某一点•以后稍微调快进给速度(仍为等速进给),同样测得第二,三'''点的数据•当调节到进给速度约等于蚀除速度时,此时即为最佳状态B点放电间隙为鼓佳放电间隙SB此时的切割速度为鼓大.当以更大的进给速度(等速)切割时,「II于没有伺服功能,进给速度人于可能的蚀除速度,放电间隙逐步减小履后即将形成短路,放电间隙为零. 此时应尽快停止进给,并事先作好记录.在曲线最高点B只右,用上述方法比较容易做出间隙蚀除特性曲线的右半部分.但B 点左边的曲线、因放电间隙逐步减小并趋于短路,易把钳丝顶弯、因此应多加小心.4•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冋不一样.上述无短路冋退功能的线切割机床的进给特性曲线就不会有横坐标左下部分的曲线,亦即工具屯极(钳丝)的进给速度vd没有负值.即便有短路回退功能的线切割机床,短路后的回退速度是I古I处的(不象电火花成型加丁机床那样短路后将以较高的速度vd()回退),所以进给调节特性曲线的左下部为窄小矩形,即放电间隙牧小时,进给速度vd《0,—旦完全短路后,钳丝才低速(恒速)回退.5.答:这一习题也有一定难度,需对线切割机床的变频进给系统有-•定的了解•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來决定的.lie越尢vd亦尢ue小vd也小,ue-0,vd-0或等速冋退•为此可以用"模拟法”來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:便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”压一频"(uJ)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"电位器调圧输入至”压一频"(uJ)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Illi 线.6•今拟用数控线切割加工有8个齿的爪牙离合器,试画出其工艺示怠图并编制出相应的线切割3B相应程序.答:由于爪牙离合器工件是圆筒形的,端面上需切割出8个爪牙方齿,故切割时必须冇一个数控回转工作台附件.办法为先在圆套筒上钻一个9 Kmm的穿丝孔,装夹好工件后,调幣到穿丝孔为豉高点时穿丝,冋转台转动切除爪牙的端而,见示意图. (俯视图)切割的程序(一次切出卩儿凸两个爪牙离合器)为:BBBJ=穿丝孔距离GXL3(x向移动)BBBJ=l/2齿宽GYL4(y向转动)BBBJ=齿深GXL3(x向移动)BBBJ=齿宽GYL4(y向转动)BBBJ=齿深GXLl(x向移动)BBBJ=Ui^ GYL4(y向转动)第四章电化学加工1. 从原理和机理卜來分析,电化学加T有无可能发展城为•纳米级加T“或”原子级加T”技术?原则上要采用哪些摘篇才腌实现?答,rtiJ•电化学加工从机理卜•&是通过电极衰而渥层地原子或分子的电子交换,便Z在电解液中“阳极iffWifu被£除來丈現加T的,町以控制微量、极薄氏切削吆除.闵此,电化学加丁有町能发展成为纳米级加T•或原子级的特密、微细册工・但是真的耍实现它,从技术上训还有相F难度。
《特种加⼯》期末作业《特种加⼯》课程作业1、你认为特种加⼯将来能否完全取代传统加⼯?简要说明原因。
答:不能。
第⼀、特种加⼯加⼯装备⼤多数⽐较贵,需要⼀次性投资⼤,并且⼤部分只适合⼤批⼤量⽣产,⼩批量⽣产还是需要传统加⼯⽅法。
第⼆、特种加⼯中各种加⼯⼯艺所加⼯的零件精度都⽐较⾼,对于精度要求不⾼的零件⽤特种加⼯会提⾼⼯艺成本。
第三、特种加⼯需要⼤量的专业⼈才才能进⾏⽣产,⽽社会不可能提供那么多专业⼈才。
2、列表举出电⽕花加⼯机床中,快⾛丝和慢⾛丝两种类型有哪⼀些主要区别?答:如下表:3、列表举出电解加⼯与电⽕花加⼯的不同之处。
4、切削加⼯能否加⼯弯孔?特种加⼯⽅法中哪些可以加⼯弯孔?其原理如何?答:切削加⼯不能加⼯弯孔。
特种加⼯⽅法中可以加⼯弯孔的有:(1)电⼦束加⼯:利⽤电⼦束在磁场中偏转的原理,使其在⼯件内部偏转,可加⼯出微细弯孔;(2)离⼦束加⼯:利⽤离⼦束在磁场中偏转的原理,使其在⼯件内部偏转,可加⼯出弯孔;(3)电⽕花加⼯:将⼯具电极做成弯的就可以加⼯弯孔,⼯具电极相对于⼯件作进给运动,将⼯件电极的形状和尺⼨复制在⼯件上,从⽽加⼯出所需要的零件;(4)超声加⼯:利⽤⼯具端⾯作超声频振动,通过磨料悬浮液加⼯硬脆材料,可以加⼯出弯孔。
5、⾼能束加⼯包括哪⼀些特种加⼯⽅法?各有什么特点?答:⾼能束加⼯包括:激光加⼯、电⼦束加⼯、离⼦束加⼯、⽔射流加⼯等各⾃特点:⼀、激光加⼯:①、激光加⼯能量⾼,光能转化为热能,⼏乎可以熔化、⽓化任何材料,特别是⾼硬度⾼强度的材料;②、激光加⼯的光斑⼤⼩、输出功率可以进⾏调节,因此可以进⾏精密加⼯;③、属于⾮接触加⼯,加⼯过程中⽆⼑具磨损和切削⼒产⽣;④、加⼯速度快,热影响区⼩,容易实现加⼯的⾃动化;⑤、可以通过透明介质对密闭容器内进⾏加⼯;⑥、激光加⼯的重复精度和表⾯粗糙度难以保证,需进⾏重复加⼯;⑦、激光加⼯,⽣产效率⾼,质量可靠,经济效益好;⑧、需易通风抽⽓,操作⼈员应戴防护⽬镜。
特种加工作业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?2、结合图2-2说明电火花加工机床的工作原理?3、指出电火花加工的特点?4、指出电火花加工工艺方法分类?5、结合图2-4说明电火花加工机理?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?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?8、电参数主要是指哪几个?指出电参数对电蚀量的影响?9、简述金属材料的热学常数对电蚀量的影响?10、电加工工作过程中工作液的作用?11、影响加工稳定性的因素?应采用那些措施提高加工稳定性?12、什么是加工速度?如何提高加工速度以及应注意的事项?采用哪个指标度量工具电极损耗?如何降低工具电极损耗(指出具体措施)?13、影响加工精度的主要因素有哪几个?如何提高加工精度(是指措施)?14、电火花加工的表面质量主要包括那几部分?指出表面粗糙度与脉冲能量的关系?电火花加工的表面粗糙度与加工速度的关系如何?影响表面粗糙度的因素?15、电火花加工过程中材料的表面层由哪两部分组成?并指出它们的特点?16、简述电火花加工后材料表面的力学性能?17、对脉冲电源的总的要求?具体要求?脉冲电源的种类及各自的特点?18、结合图2-21说明自动进给调节系统的作用?19、自动进给调节系统的基本组成?指出各部分的作用?20、指出电火花穿孔加工机床的主要组成部分?并指出主机主要由哪几部分组成?21、在冲模的电火花加工中,指出直接用凸模加工凹模的各方面注意事项?22、指出型腔模电火花加工常用的工艺方法?及各种方法的特点?23、电火花表面强化的原理及电火花表面层的特点?24、纯铜电极和石墨电极的特点?25、穿孔和型腔加工的主要工艺指标?26、对加工过程起重大影响的主要因素有那些?27、型腔加工中电归准的选择、电归准转换的原则?单电极平动发加工平动量分配的一般原则?28、小孔、小深孔加工的特点及注意事项?29、请列举除电火花穿孔成形加工及电火花线切割加工外的其它电火花加工方法?30、加工型腔模时,电极的设计应考虑哪些方面的因素?。
特种加工安全作业指南特种加工是指利用电能、热能、光能、化学能等能量形式,对材料进行去除、连接、改性或增材制造等加工方法,常见的特种加工方法包括电火花加工、电解加工、激光加工、超声加工等。
特种加工技术在航空航天、汽车、模具、医疗器械等领域得到了广泛应用,但由于其加工过程中涉及到高能量、高温、高压等特殊条件,存在一定的安全风险。
为了保障操作人员的生命安全和设备的正常运行,制定本安全作业指南。
一、特种加工设备的安全要求1、设备选型根据加工需求选择合适的特种加工设备,确保设备的性能和规格满足加工要求。
优先选择具有良好安全性能和防护装置的设备。
2、设备安装设备应安装在通风良好、干燥、无腐蚀性气体和强电磁场干扰的场所。
按照设备安装说明书的要求进行安装,确保设备的水平度和垂直度,以及各部件的连接牢固可靠。
3、设备调试在设备安装完成后,应由专业人员进行调试,检查设备的各项性能指标是否符合要求。
调试过程中应注意安全,避免设备突然启动或发生故障造成人员伤亡。
4、设备维护定期对设备进行维护保养,包括清洁、润滑、紧固、更换易损件等。
对设备的电气系统、控制系统、冷却系统等进行定期检查和维护,确保其正常运行。
二、操作人员的安全要求1、培训与考核操作人员应经过专业培训,熟悉特种加工设备的工作原理、操作方法和安全注意事项。
培训结束后,应进行考核,考核合格后方可上岗操作。
2、个人防护操作人员应穿戴符合要求的个人防护用品,如防护眼镜、防护手套、防护服等。
严禁穿戴宽松的衣物、佩戴饰品或留长发操作设备。
3、操作规范操作人员应严格按照设备的操作规程进行操作,不得擅自更改操作程序。
在设备运行过程中,不得离岗、串岗或做与工作无关的事情。
4、应急处理操作人员应熟悉设备可能出现的故障和事故,并掌握相应的应急处理方法。
在发生事故时,应立即停机,并采取相应的急救措施,同时报告上级领导。
三、电火花加工的安全注意事项1、工作液的使用电火花加工过程中需要使用工作液,应选择合适的工作液,并定期更换。
山西广播电视大学开放教育非统设课程
第三次《特种加工》作业与评价
姓名孙健
学号1014001205422
分校中条山电大
教学点
山西广播电视大学编制
********形考作业
(本次作业内容包含教材第6章-第7章)
一、填空题(本题型共8题,每空1分,共 20分)
1、利用电化学阴极沉积的原理进行镀覆加工,这一类加工属于增材加工,主要包括以下三类:_电铸、电镀_和电刷镀。
2、电极极化的趋势是:随着电极电流的增大,阳极电极电位向正向、即向电极电位代数值___增大__发展,而阴极电极电位则向负向、即向电极电位代数值___减小___发展。
3、电解加工是利用__金属____在电解液中发生电化学__阳极溶解__原理将工件加工成形的一种特种加工方法。
4、电解液流动形式是指电解液流向加工间隙、流经加工间隙及流出加工间隙的___流通路径___、__流通方向_的几何结构。
7、电解加工的加工间隙可分为____底面间隙___、____侧面间隙__和__法向间隙___三种。
7、电解加工控制系统包括__参数控制、 循环控制、保护和连锁三个组成部分。
8、激光表面技术主要有激光相变硬化、__熔凝、熔覆___和激光合金化。
7、激光加工的基本设备包括电源、___激光器、电源、光学系统_及机械系统等四大部分
8、激光表面技术主要有激光 相变硬化、激光熔覆、激光合金化 和激光熔覆。
四、简答题(本题型共8题,每题 5分,共 40分)
1、按其作用原理,电化学加工分为哪几类?各包括哪些加工方法?有何用途?
答:(1)利用电化学阳极溶解的原理去除工件材料(电解加工)。
(2)利用电化学阴极沉积的原理进行镀覆加工。
(3)利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工。
电解加工(阳极溶解),用于形状尺寸加工
电化学抛光(阳极溶解),用于表面加工
电镀(阴极沉积),用于表面加工
电铸(阴极沉积),用于形状尺寸加工
电极磨削(阳极溶解、机械磨削),用于形状尺寸加工
电解放电加工(阳极溶解、电火花蚀除),用于形状尺寸加工
2、什么叫电极电位、标准电极电位和平衡电极电位?
答:金属浸于电解质溶液中,显示出电的效应,即金属的表面与溶液间产生电位差,这种电位差称为金属在此溶液中的电位或电极电位。
当温度为25℃,金属离子的有效浓度为1mol/L(即活度为1)时测得的平衡电位,叫做标准电极电位。
金属浸在只含有该金属盐的电解溶液中,达到平衡时所具有的电极电位,叫做该金属的平衡电极电位。
3、电解加工时电解液的主要作用是什么?
答:主要是导电,必要时也参加反应,比如电镀铜的电解液是含铜离子的盐溶液,即导电也提供铜离子参加反应
4、电解加工机床有哪些基本要求?
答:(1)的耐蚀性好(2)机床刚性强(3)大电流传导性好,电气系统抗干扰性强
(4)安全可靠(5)通用性强
5、电解加工过程中必须具备的工艺条件是什么?
答:(1)工件阳极和工具阴极(大多为成型工具阴极)间保持很小的间隙(称作加工间隙),一般在0.1-1mm范围内。
(2)电解液从加工间隙中不断高速(6-30m/s)流过,以保证带走阳极溶解产物和电解电流通过电解液时所产生的热量,并去极化。
(3)工件阳极和工具阴极分别和直流电源(一般为10-24V)连接,在上述两项工艺条件下,则通过两极加工间隙的电流密度很高,高达10-100A/cm2数量级。
6、电解液按酸碱度分为几大类,最常用的电解液有哪几种?
答:电解液按酸碱度分为中性、酸性、碱性三大类,最常用的电解液有NaCl、NaNO3、NaClO3三种?
7、电解加工主要应用在哪些方面?
答:电解加工主要用于加工型孔、型腔、复杂型面、小直径深孔、膛线以及进行去毛刺、刻印等;
8、在激光切割的过程中辅助气体有哪几方面的作用?
答:第一,激光切割机辅助气体对切割质量的影响。
当辅助气体压力不足时,切割面容易产生熔渍,并且无法增快切割机的切割速度,从而影响切割效率。
当辅助气体的压力过高时,切割面比较粗糙,缝比较宽。
另一方面当气流过大时,会造出切断面部分溶化,无法达到良好的切割质量。
第二,激光切割机辅助气体对穿孔的影响。
当辅助气体压力过低时,会造成切割材料不易穿透,穿孔时间增长。
当辅助气体的压力太高时,会造成穿透点熔化,以致形成大地熔化点。
鉴于以上因素,对薄板穿孔辅助气体的压力较高,对于厚板穿孔则相反。
五、论述题(本题型共5题,每题 8分,共 40分)
1、电解加工的加工间隙有哪几种?决定型孔尺寸和精度的是哪种间隙?
答:电解加工的加工间隙可分为底面间隙、侧面间隙和法向间隙三种,决定孔型尺寸和精度的是侧面间隙。
2、电解加工中电解液的作用如何?对电解液有哪些基本要求?
答:主要是导电,必要时也参加反应,比如电镀铜的电解液是含铜离子的盐溶液,即导电也提供铜离子参加反应。
对电解液的基本要求有:1.具有较高的生产率.2.较高的成型精度和表面质量,3.经济耐用,操作安全等等。
3、简述激光焊接与一般焊接方法相比具有哪些特点?
答:激光焊接的特点:(1)激光束的激光焦点光斑小。
功率密度高,能焊接一些高熔点、高强度的合金材料;(2)激光焊接是无接触加工,没有工具损耗和工具调换等问题。
激光束能量可调,移动速度可调,可以多种焊接加工;(3)激光焊接自动化程度高,可以用计算机进行控制,焊接速度快,功效高,可方便的进行任何复杂形状的焊接;(4)激光焊接热影响区小,材料变形小,无需后续工序处理;(5)激光可通过
玻璃焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件;(6)激光束易于导向、聚焦。
实现各方
向变换;(7)激光焊接与电子束加工相比较,不需要严格的真空设备系统,操作方便,(8)激光焊接生产效率高,加工质量稳定可靠,经济效益和社会效益好。
4、简述激光切割时激光与材料的作用过程。
答:激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。
在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。
每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。
5、简述激光加工基本设备的组成
答:激光加工基本设备的组成激光加工的基本设备包括激光器、电源、光学系统及机械系统等四大部分。