特种加工技术考试题库完整.doc

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1、 一1电火花加工中，影响除率的主要因素的影响有？答：1极性效应的影响，2电参数对蚀除率的影响，3金属材料热靴常数对除率的影响。2，RC脉冲电源的主要的优点和缺点？答：优点：1结构简单，工作可靠，本钱低。2在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用作电火花光整加工和精微加工。缺点：1电容器放电速度很快，无法获得较大的脉宽，因此无法实现长脉宽，低损耗的加工，很难在型腔加工中获得应用。2电能利用效率很低，最大不超过36%，因大局部电能经过电阻R时转化为热能损失掉，这在大功率加工是很不经济的。3生产效率低，因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上，脉冲间歇系数太大。4工艺参数不稳定

2、，而且放电间隙经过限流电阻，始终和直流电源直接联通，没有开关元件使之隔离开来，所以随时都有放电的可能，并容易转为电弧放电。3线切割加工的主要特点？答：1用成形电极即简单的电极丝就可对工件进展加工，降低本钱，缩短时间。2电极丝很细，可以加工微细异形物孔，窄缝和形状复杂的工件。3采用移动的长电极丝进展加工，单位长度的损耗很少，从而提高了加工精度。尺寸精度可达0.010.02mm，粗糙度可达Ra1.6um。4可加工高强度，高脆性，高韧性，高熔点导电材料。5实现微机控制，自动化程度高，操作方便。4线切割加工按走丝方式分为？答：高速走丝，低速走丝。5高速走丝线切割机床组成局部？答：机床本体，脉冲电源，微

3、机控制装置，工作液循环系统等局部组成。6线切割加工电极丝接负极，工件接正极。8影响电火花线切割加工的因素有哪些？答：1工作液，2电极丝，3穿丝孔9什么是电解加工？可分几类？答：电解加工是利用金属在电解液中产生的阳极溶解现象，进而去除多余的材料，将工件成形的一种电化学加工的方法。电解加工分为：电镀和涂覆。10电化学加工可分为几类？答：阳极电解蚀除和阴极电镀沉积加工。11电化学加工的主要组成局部有哪些？答：直流电源，电解加工机床，电解液系统。12电解加工时电极反响方程式？答：阳极反响： Fe-2e4 - 4e 2 - 2e + 2 Fe4 Fe + 2O + 4 Fe阴极反响：2 + 2e 13

4、电解加工时，工件接正极，工具接负极。15 超声波加工的特点？1适合加工各种硬脆材料2)工具可用较软的材料，做成较复杂的形状，因此不需要工具和工件做比拟复杂的相对运动，超声加工机床的结构比拟简单，只需要一个方向进给，操作、维修方便。3去除加工材料是靠极小磨料瞬时的局部撞击作用，故工件外表的宏观切削力很小，切削应力，切削热也很小，不会引起变形与烧伤，外表粗糙度也较好，可达Ra1umRa0.1um，加工精度可达0.01mm0.02mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度零件。4工件上被加工出的形状与工具形状一致，可以加工型孔，型腔与成形外表，还可以进展外表修饰加工。5超声波加工机床、工具均比拟简单，操作

5、、维修方便。16 超声波加工的变幅杆为什么能够放大振幅？变幅杆能扩大振幅是由于通过它的每一截面的振动器能量是不变的，截面小的地方能量密度大，振幅也大。17 影响超声波加工速度的主要因素有？答：工具振动频率、振幅、工具与工件之间的静压力、磨料的种类和粒度、悬浮液的浓度、供应与循环方式、工具与工件材料、加工面积和深度等。18 激光加工的主要特点?答：1激光加工属高能束流加工，功率密度可高达w/，几乎可以加工任何金属材料和非金属材料。2激光加工无明显机械力，不存在工具损耗，加工速度快，热影响区小，易实现加工过程自动化。3激光可通过玻璃等透明材料进展加工。4激光可以通过聚焦形成微米级的光斑，输出功率的

6、大小又可以调节，因此可进展精细微细加工。5可以达到0.01mm的平均加工精度和0.001mm的最高加工精度，外表粗糙度Ra值可达0.40.1 um.19 激光加工根本设备有几局部？答：由激光器、激光器电源、光学系统与机械系统等四大局部组成。20 影响激光加工的主要因素有？答：输出功率与照射时间、焦距与发散角、焦点位置、光斑能量分布、照射次数与工件材料等。21 化学铣削特点：可加工任何难切削的金属材料，而不受任何硬度和强度限制。适合大面积加工，可同时加工多件。加工过程中不会产生应力、裂缝、毛刺等缺陷，外表粗糙度可达Ra2.51.25 um。加工操作方法比拟简单。22化学铣削的缺点？答：不适宜加工

7、窄而深的槽和型孔等。原材料中缺陷和外表不平度，划痕等不易消除。腐蚀液对设备和人体有危害，需有适当的防护措施。23 化学铣削应用围？答：主要用于较大工件的金属外表厚度减薄加工。用于在厚度小于1.5mm薄壁零件上加工复杂的型孔。24 化学铣削工艺过程？外表预处理涂保护层固化刻型腐蚀清洗去保护层25 电子束加工的装置有:电子枪、真空系统、控制系统和电源。26 精细微向加工有哪些：电子束、离子束、激光。27 高压水加工根本原理与设备组成？答：原理：利用高压、高速的细径液流作为介质，对工件外表进展喷射，依靠液流产生的冲击作用去除材料实现对工件的切割。组成：超高压水发生装置、喷嘴、其他装置。28 快速成型

8、加工工艺过程：建立产品的三维模型三维模型的近似处理三维模型的切片/分层处理产品的成型加工成型零件的后处理。二1. 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,而离子束加工那么是依靠微观的 .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 来进展加工,电镀是利用电化学进展加工.7.电火花加工是前联 研究 开创和发明的.二 简答题(26分)电火花加工主

9、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开展成为纳米级加工 或原子级加工技术 原那么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)2.分别用3B代码和ISO代码来编写以下图所示的线切割加工程序,图中单位:毫米.(15分)特种加工技术试题答案:一:1.1)材料的可加工性;

10、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)可以加工特殊与复杂形状的外表和零件局限性: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

11、共性:电压,电流波形与电火花加工根本相似加工机理,生产率,外表粗糙度等工艺规律,材料可加工性与电火花加工根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:作为导电介质传进电

12、流;在电场作用下进展电化学反响,使阳极溶解能顺利而有控制地进展;与时地把加工间隙产生的电解产物与热量带走,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 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,并发出与此波长一样的激光.三:1.由于电化学加工从机理上看,是通过电极外表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

13、实现加工的,可以控制微量,极薄层切削去除.因此,电化学加工有可能开展成为纳米级加工或原子级的精细,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围成双曲反比关系,能够相互平衡补偿,其

14、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,银钨合金与石墨等.铜钨合金,银钨合金本钱较高,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)电极尺寸确实定a) 径向尺寸计算公式:a=AKba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2b单边缩放量 b=SL+Hmax+hmax+ rSL单边加工间隙(放电间隙)Hmax加工前外表微观不平度最大值hmax加工后外表微观不平度最大值r摇动量按

15、缩放原那么确定根据上述公式,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完毕时,电机夹具不和夹具模块或压板发生接触,以与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 SR

16、2B270710 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-482.84三一、填空1、特种加工主要采用 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。1分2、电火花加工原理

17、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、形状和外表质量等预定的加工要求。2分3、电火花加工系统主要由 工件和工具、 脉冲电源 、自动进给和调节装置 几局部组成。3分4、在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。3分5、电火花加工的外表质量主要是指被加工零件的 外表粗糙度、外表变质层、外表力学性能 。3分6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几局部组成：测量环节、 比拟环节、 放大驱动环节、 执行环节、 调节对象。3分7、电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含 伺服进给控制

18、系统 和 参数控制系统 。2分8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进展复制加工的工艺方法，其应用围分为两大类：穿孔加工、型腔加工。2分9、线切割加工是利用 移动的、作为负极的、线状电极丝 和工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。2分10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是 乳化液，其注入方式为 喷入式。2分11、线切割机床走丝机构的作用：是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的力。2分12、线切割控制系统作用主要是：1自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹；2自动控制伺服的进给速度。2分13、快速成形技术RP最早产生于二十世纪70年代末到80年

19、代初，目前RP技术的主流是： SLA立体光造型 、LOM薄材叠层制造 、SLS激光烧结 、FDM熔融成型 四种技术。4分14、快速成型的数据接口主要有：快速成型技术标准数据格式即STL格式 和 快速成型设备的通用数据接口即CLI 格式。2分二、判断题15分，每题1分1、目前线切割加工时应用较普遍的工作液是煤油。 错2、在型号为DK7740的数控电火花线切割机床中，D表示电加工机床。 对3、线切割机床通常分为两大类，一类是快走丝，另一类是慢走丝。 对4、3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。 错5、离子束加工必须在真空条件下进展。 对6、电火花加工中的吸附效应都发生在阴极上。 错7、线切

20、割加工一般采用负极性加工。 错8、电火花穿孔加工时，电极在长度方向上可以贯穿型孔，因此得到补偿，需要更换电极。 错9、弛式脉冲电源电能利用率相当高，所以在电火花加工中应用较多。错10、电火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求电规准的调节围相对较大。对11、电火花成型加工属于盲孔加工，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差。对12、电火花加工的粗规准一般选取的是窄脉冲、顶峰值电流。 错13、在采取适当的工艺保证后，数控线切割也可以加工盲孔； 错14、当电极丝的进给速度明显超过蚀除速度，那么放电间隙会越来越小，以致产生短路。 对15、通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm以上的黄铜丝作为电极丝

21、。 对1、快走丝线切割加工中，常用的电极丝为钼丝。 对2、3B代码编程法是最先进的电火花线切割编程方法。 错3、电火花线切割加工可以用来制造成形电极。 对4、快走丝线切割的电极丝材料比慢走丝差，所以加工精度较后者低。 错5、电子束加工必须在真空条件下进展。 对6、电火花加工中的吸附效应都发生在阳极上。 对7、线切割加工一般采用正极性加工。 对8、电火花成型加工时，电极在长度方向上损耗后无法得到补偿，需要更换电极。 对9、电火花成型加工中的自动进给调节系统应保证工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度； 对10、电火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求电规准的调节围相对较小。错11、电火花成型加工电极

22、损耗较难进展补偿。 对12、数控线切割加工是轮廓切割加工，不需设计和制造成形工具电极。 对13、数控线切割加工一般采用水基工作液，可防止发生火灾，安全可靠，可实现昼夜无人值守连续加工。 对14、电火花加工的粗规准一般选取的是宽脉冲、顶峰值电流。 对15、线切割机床走丝机构的作用是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的力。 对16、电极丝的进给速度假设明显落后于工件的蚀除速度，那么电极丝与工件之间的距离越来越大，造成开路。 对17、通常慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm以下的细钼丝作为电极丝。 错 三、简答题30分，每题6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有哪些？6

23、分答：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、特种加工的本质特点是什么？6分答：1特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度；2分2特种加工不依靠机械能，而是主要用其他能量如电、化学、光、声、热等去除材料2分3特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。2分3、电火花加工必须解决的问题有哪些？6分答：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

24、件之间保持适宜的放电间隙；2分2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电；2分3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进展。2分4、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？6分答：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，电极外表的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。2分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；1分2、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀；1分3、电极材料的抛出；1分4、极间介质的消电离；1分5、电火花加工的优缺点有哪些？6分答：电火花加工的优点主要表达在以下四个方面：1、特别适合任何难以进

25、展切削加工的材料；1分2、可以加工特殊或形状复杂的外表和零件；1分3、工具与工件不接触，作用力极小；1分4、脉冲放电时间短，冷却作用好，加工外表热影响小。1分但存在以下缺陷：1、主要用于加工金属等导电材料；1分2、加工速度较慢需进展预加工，去除大局部余量且存在一定的电极损耗。1分6、简要表达电火花加工的应用场合6分答：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、低刚度与微细精细的零件。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展

26、粗加工、半精加工或精加工。1分7、在电火花加工中，工作液的作用有哪些？6分答：1形成火花放电通道，并在放电完毕后迅速恢复放电间隙的绝缘状态；2分2压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的准确性；2分3加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电；1分4加速电蚀产物的排除；1分8、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求6分答：脉冲电源作用：把工频交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流，向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量，以蚀除金属。2分脉冲电源输入为380 V、50 Hz的交流电，其输出应满足如下要求：4分

27、1足够的放电能量2短时间放电3波形单向4主要参数有较宽的调节围5有适当的脉冲间隔时间9、简述RC线路脉冲电源的工作过程6分答：RC线路脉冲电源的工作过程：1当直流电源接通后，电流经限流电阻向电容器充电，电容器两端的电压上升，电能往电容器上储存；2分2当电容器两端的电压上升到工具与工件之间间隙的击穿电压时，电容器上储存的电能就瞬间释放，形成较大的脉冲电流；2分3电容器上的电能释放后，电压下降到接近于0，极间工作液又迅速恢复到绝缘状态；此后，电容器再次充电，重复上述过程！2分10、对电火花加工用脉冲电源的要求有哪些？6分答：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、工艺围广

28、，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展加工。2分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。1分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。1分3脉冲电源的主要参数应能在很宽的围可以调节；其目的是满足粗加工、半精加工、精加工的不同要求。1分4工作可靠、本钱低、操作方便、节能省电。1分11、简述快走丝线切割机床的工作过程6分答：快走丝线切割机床是利用细钼丝作为电极，多工件进展火花放电“切割加工；贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动，加工能源由脉冲电源供应，电极丝

29、和工件之间浇注专用工作液介质。3分工作台在水平面两个坐标方向上，各自按预定的控制程序、并根据火花间隙状态作伺服进给移动，从而合成各种曲线运动，将工件切割成型。3分12、简述电化学反响加工的根本原理6分答：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响，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)液中的电化学反响；4分这种以电化学反响为根底，对金属进展加工阳极溶解、阴极沉积的方法称为电化学加工；2分13、简述激光加工的根本原理6分答：激光加工是利用光能

30、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；2分激光加工时，把光束聚集在工件的外表上，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。4分14、简述激光加工的特点6分答：1不受工件材料硬度、熔点、导电性等各种性质的影响，几乎对所有金属和非金属都可以进展激光加工；2分2激光能聚集成极小的光斑，可以进展细微和精细加工；1分3可使用反射镜，将激光输送到远离激光器的隔离室或其它地点，进展加工；1分4无刀具，属于非接触式加工，无机械加工变形；1分5对环境无特

31、殊要求，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小；1分15、简述电子束加工原理6分答：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，其动能绝大局部转化为热能，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展加工的。1分16、简述电子束加工特点6分答：1、电子束加工时，电子束聚焦直径小，可实现精细微细的加工。1分2、电子束加工属非接触式加工，工件不受机械力作用，不产生宏现应力和变形。1分3、加工材料围很广，对脆性、韧性

32、、导体、非导体与半导体材料都可加工。1分4、电子束的能量密度高，因而加工生产率很高。1分5、电子束容易控制，加工过程便于实现自动化。1分6、电子束加工在真空中进展，因而污染少，加工外表不氧化，特别适用于加工易氧化的金属与合金材料，以与纯度要求极高的半导体材料。1分17、简述离子束加工原理6分答：与电子束加工比拟相似，离子束加工也是在真空条件下，把惰性气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚焦后，投射到工件外表的加工部位，以实现去除加工。4分与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。2分18、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进展？6分答：1、只有在较高的真空条件中，电子和离子才能

33、高速运动。3分2、由于加工时的金属蒸汽会影响电子和离子发射，产生不稳定现象，所以在加工过程中，需要利用真空吸力，不断地把所产生的金属蒸汽抽出去。3分19、简述超声波加工的原理6分答：超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进展成型加工的一种方法；2分超声波加工时，在工件和工具之间注入液体水或煤油等和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为1630kHz，振幅为0.010.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击工件外表，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎；由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断

34、抛磨工件外表。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。4分20、简述超声波加工的主要特点6分答：1、适合于加工各种硬脆材料，特别是某些不导电的非金属材料，例玻璃、瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工淬火钢和硬质合金等材料，但效率相对较低。2分2、加工时宏观切削力很小，不会引起变形、烧伤。外表粗糙度Ra值很小，可达0.2 m，加工精度可达0.050.02 mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。2分3、由于工具材料较软，易制成复杂的形状，工具和工件又无需作复杂的相对运动，因此普通的超声波加工

35、设备结构简单。加工机床结构和工具均较简单，操作维修方便。2分21、简述快速成形技术RP的原理6分答：RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为：产品三维CAD模型分层离散按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料生成实体模型。3分该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反响等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。3分22、简述快速成形技术的特点6分答：快速原型技术突破了“毛坯切削加工成品的传统的零件加工模

36、式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。2分与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：4分1、可以制造任意复杂的三维几何实体。2、快速性。3、高度柔性。4、是实现快速制造的核心。23、简述立体光造型SLA工作原理6分答：由激光器发出的紫外光，经光学系统聚集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描在光敏树脂体光敏树脂外表，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂；3分每固化一层后，工作台下降一准确距离，并按新一层外表几何信息，使激光扫描器对液面进展扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一零件实体模型

37、。3分43 / 43四、综合题1、参照右图，简述电火花加工的一般过程：脉冲电源提供脉冲电压作用于工具电极和工件电极上两电极之间的工作液被电离、介质被击穿形成放电通道；在电场力作用下电子奔向阳极、正离子奔向阴极导致火花放电；电子和离子的高速运动轰击阳极和阴极，使动能转化为热能10000电极外表金属迅速熔化甚至汽化工件外表形成一个极小的圆坑，工件被蚀除，工具不断进给工件不断被蚀除。A特种加工的本质特点：1工具硬度可以低于被加工材料的硬度甚至不用工具2不依靠机械能，而是主要用其他能量如电、化学、光、声、热等去除材料3加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。B特种加工与传统切削加工方法在原理上

38、的主要区别：1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。3在特种加工中，工具与工件不受切削力的作用。特种加工技术的应用：1、难加工材料的加工；2、复杂型面、微细外表和低刚度零件的加工；3、高精细外表的加工；4、特殊要求零件的加工，如薄壁和弹性零件等；特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响1、提高了材料的可加工性2、改变了零件的典型工艺路线3、改变了试制新产品的模式4、影响了产品零件的结构设计5、改变了传统零件工艺结构的评价标准6、成为微细加工的主要手段改变了零件的典型工艺路线1、落料模凸、凹模加

39、工的原工艺路线为：下料锻造正火粗加工调质精加工高频淬火与回火精磨2、落料模凸、凹模加工的现工艺路线为：下料锻造正火粗加工高频淬火与回火线切割加工电火花加工定义：在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时，局部、瞬时产生的高温，将金属蚀除下来。电火花加工原理基于工具和工件正、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、形状和外表质量等预定的加工要求。参照右图，简述电火花加工的一般过程：脉冲电源提供脉冲电压作用于工具电极和工件电极上两电极之间的工作液被电离、介质被击穿形成放电通道；在电场力作用下电子奔向阳极、正离子奔向阴极导致火花放电；电子和

40、离子的高速运动轰击阳极和阴极，使动能转化为热能10000电极外表金属迅速熔化甚至汽化工件外表形成一个极小的圆坑，工件被蚀除，工具不断进给工件不断被蚀除。电火花加工必须解决的问题1、由于在加工的不同阶段，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适宜的放电间隙；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展。电火花加工系统的根本组成1、工件和工具；2、脉冲电源；3、自动进给和调节装置电火花加工的特点1、特别适合任何难以进展切削加工的材料；2、可以加工特殊或形状复杂的外表和零件；3、工具与工件不接触，作用力极小；

41、4、脉冲放电时间短，冷却作用好，加工外表热影响小但存在以下缺陷：1、主要用于加工金属等导电材料；2、加工速度较慢需进展预加工，去除大局部余量；3、存在电极损耗，；电火花加工的应用1、可以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、可以加工任何特殊与复杂形状的工件；3、没有机械加工时那样的切削力，因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度与微细精细的零件。4、脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进展粗加工、半精加工或精加工。电火花加工的机理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，电极外表的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。电火花腐蚀的四

42、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；影响材料放电腐蚀的因素:1、极性效应2、吸附效应3、电参数4、金属材料的热学常数5、工作液极性效应对电蚀量的影响定义：单纯由于正、负极性不同，而彼此电蚀量不同的现象叫极性效应。原因：由于在不同的脉冲宽度下，工作液中所电离出来的电子与离子对电极发生作用的大小是不同的。吸附效应对电蚀量的影响正电极外表能吸附工作液中分解、游离出来的带负电的碳离子，形成熔点和气化点比拟高的薄层碳黑膜，保护正极，从而减少电极的损耗；吸附层主要是石墨化的碳素层，其次是粘附在电极外表的金属微粒

43、粘结层。极性效应和吸附效应可以提高加工生产率、减少工具损耗，必须充分利用；因此，电火花加工所用的脉冲电源都是单向、直流的脉冲电源。电参数对电蚀量的影响提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：1提高脉冲频率2增加单个脉冲能量3减少脉冲间隔放电所产生的热能主要消耗在以下几个方面：1、向电极其它部位和工作液中传导；2、使局部金属材料温度升高，达到熔点；3、熔化金属材料；4、使熔化后的金属材料继续升温至沸点；5、使熔融金属气化；6、使金属蒸气继续加热成过热蒸气；金属材料热学常数对电蚀量的影响1金属材料的熔点、沸点，比热容，熔化热，气化热愈高，电蚀量将愈小，愈难加工；2导热率大的金属材料，能将热量传导、散失