精密與特種加工試卷題庫(kù)

1、一、名詞解釋：1極性效應(yīng)在電火花加工中，把由于正負(fù)極性接法不同而蝕除速度不同的現(xiàn)象叫極性效應(yīng)。2線性電解液 如NaCl電解液，其電流效率為接近100%的常數(shù)，加工速度vL和與電流密度i的曲線為通過原點(diǎn)的直線（vL=i），生產(chǎn)率高，但存在雜散腐蝕，加工精度差。3平衡間隙（電解加工中） 當(dāng)電解加工一定時(shí)間后，工件的溶解速度vL和陰極的進(jìn)給速度v相等，加工過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)的加工間隙為平衡間隙b 。4快速成形技術(shù)是一種基于離散堆積成形原理的新型成形技術(shù)，材料在計(jì)算機(jī)控制下逐漸累加成形，零件是逐漸生長(zhǎng)出來的，屬于“增材法”。5激光束模式激光束經(jīng)聚焦后光斑內(nèi)光強(qiáng)的分布形式。二、判斷題： 01實(shí)驗(yàn)研究

2、發(fā)現(xiàn)，金剛石刀具的磨損和破損主要是由于111晶面的微觀解理所造成的。（） 02電解加工時(shí)由于電流的通過，電極的平衡狀態(tài)被打破，使得陽(yáng)極電位向正方向增大（代數(shù)值增大）。（）03電解磨削時(shí)主要靠砂輪的磨削作用來去除金屬，電化學(xué)作用是為了加速磨削過程。（）04與電火花加工、電解加工相比，超聲波加工的加工精度高，加工表面質(zhì)量好，但加工金屬材料時(shí)效率低。（）05從提高生產(chǎn)率和減小工具損耗角度來看，極性效應(yīng)越顯著越好，所以，電火花加工一般都采用單向脈沖電源。（）06電火花線切割加工中，電源可以選用直流脈沖電源或交流電源。（） 07陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象的存在，會(huì)使電解加工中陽(yáng)極溶解速度下降甚至停頓，所以它是有害的現(xiàn)

3、象，在生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免它。（）08電子束加工是利用電能使電子加速轉(zhuǎn)換成動(dòng)能撞擊工件，又轉(zhuǎn)換成熱能來蝕除金屬的。（）09電火花線切割加工中，電源可以選用直流脈沖電源或交流電源。（）10電火花加工是非接觸性加工（工具和工件不接觸），所以加工后的工件表面無殘余應(yīng)力。（） 11電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，金屬的電極電位越負(fù)，越易失去電子變成正離子溶解到溶液中去。（） 12電解加工是利用金屬在電解液中陰極溶解作用去除材料的，電鍍是利用陽(yáng)極沉積作用進(jìn)行鍍覆加工的。（） 13氯化鈉電解液在使用中，氯化鈉成分不會(huì)損耗，不必經(jīng)常添加補(bǔ)充。（）14由于離子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子，故離子束加工的生產(chǎn)率比電子束高，但表面粗糙度稍差。（）

4、15階梯形變幅桿振幅放大倍數(shù)最高，但受負(fù)載阻力時(shí)振幅衰減嚴(yán)重，且容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。（）16在超精密磨削時(shí)，如工件材料為硬質(zhì)合金，則需選用超硬磨料砂輪。（） 17法拉第電解定律認(rèn)為電解加工時(shí)電極上溶解或析出物質(zhì)的量與通過的電量成正比，它也適用于電鍍。（） 18電致伸縮微量進(jìn)給裝置的三大關(guān)鍵技術(shù)是電致伸縮傳感器、微量進(jìn)給裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電源。（）19電解加工時(shí)，串連在回路中的降壓限流電阻使電能變成熱能而降低電解加工的電流效率。（）20等脈沖電源是指每個(gè)脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個(gè)脈沖能量相等。對(duì)于矩形波等脈沖電源，每個(gè)脈沖放電持續(xù)時(shí)間相同。（） 21電解加工是利用金屬在電解液中陰極溶解作用去

5、除材料的，電鍍是利用陽(yáng)極沉積作用進(jìn)行鍍覆加工的。（）三、填空題01超精密機(jī)床導(dǎo)軌部件要求有極高的直線運(yùn)動(dòng)精度，不能有爬行。除要求導(dǎo)軌有很高的制造精度外，還要求導(dǎo)軌的材料具有（很高的穩(wěn)定性）、（耐磨性）和（抗振性）。02精密和超精密加工機(jī)床主軸軸承的常用形式有（液體靜壓軸承）和（空氣靜壓軸承）。03金剛石晶體的激光定向原理是利用金剛石在不同結(jié)晶方向上（因晶體結(jié)構(gòu)不同而對(duì)激光反射形成不同的衍射圖像）進(jìn)行的。04電火花加工蝕除金屬材料的微觀物理過程可分為（介質(zhì)電離擊穿）、（介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化）、（蝕除物拋出）和（間隙介質(zhì)消電離）四個(gè)階段。05目前金剛石刀具主要用于（鋁、銅及其合金等軟金屬

6、）材料的精密與超精密車削加工，而對(duì)于（黑色金屬、硬脆）材料的精密與超精密加工，則主要應(yīng)用精密和超精密磨料加工。06.超聲波加工主要是利用（磨料在超聲振動(dòng)作用下的機(jī)械撞擊和拋磨）作用來去除材料的，同時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊和空化現(xiàn)象也加速了蝕除效果，故適于加工（硬脆）材料。07實(shí)現(xiàn)超精密加工的關(guān)鍵是（超微量去除技術(shù)），對(duì)刀具性能的要求是：（極高的硬度和耐磨性）、（刃口極其鋒利）、刀刃無缺陷、與工件材料的抗粘接性好，摩擦系數(shù)低。08電火花加工型腔工具電極常用的材料有：（純銅）、（石墨）、（銅鎢合金）等。 09影響電火花加工精度的主要因素有：（放電間隙的大?。┘捌湟恢滦?、（工具電極的損耗）及其穩(wěn)定性和（二次

7、放電現(xiàn)象）。10電火花加工按工件和工具電極相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可分為：電火花（穿孔成形加工）、電火花（線切割加工）、電火花（磨削加工）、電火花（展成加工）、電火花表面強(qiáng)化和刻字等類型。11電火花型腔加工的工藝方法有：（單電極平動(dòng)法）、（多電極更換法）、（分解電極法）、簡(jiǎn)單電極數(shù)控創(chuàng)成法等。12實(shí)現(xiàn)超精密加工的技術(shù)支撐條件主要包括：（超精密加工機(jī)理與工藝方法）、（超精密加工機(jī)床設(shè)備）、（超精密加工工具）、（精密測(cè)量和誤差補(bǔ)償）、高質(zhì)量的工件材料、超穩(wěn)定的加工環(huán)境條件等。13激光加工設(shè)備主要包括電源、（激光器）、（光學(xué)系統(tǒng)）、（機(jī)械系統(tǒng)）、（控制系統(tǒng)）、冷卻系統(tǒng)等部分。14常用的超聲變幅桿有（圓錐形）、

8、（指數(shù)形）及（階梯形）三種形式。15金剛石刀具在超精密切削時(shí)所產(chǎn)生的積屑瘤，將影響加工零件的（表面質(zhì)量）和（尺寸精度）。16精密和超精密磨料加工分為（固結(jié)磨料）加工和（游離磨料）加工兩大類。17精密與特種加工按加工方法可以分為（切削加工）、（磨料加工）、（特種加工）和（復(fù)合加工）四大類。18電火花型腔加工的工藝方法有：（單電極加平動(dòng)法）、（多電極更換法）、（分解電極法）、（簡(jiǎn)單電極數(shù)控創(chuàng)成法）等。四、選擇題：1在電火花加工中存在吸附效應(yīng)，它主要影響：（ d ）a、工件的可加工性； b、生產(chǎn)率； c、加工表面的變質(zhì)層結(jié)構(gòu)； d、工具電極的損耗2 用電火花加工沖模時(shí)，若火花間隙能保證配合間隙的要求

9、，應(yīng)選用的工藝方法是：（ a ）a直接配合法； b、修配沖頭法； c、修配電極法； d、階梯電極法3超精密加工機(jī)床中主軸部件結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣泛的是：（ d ）a 密排滾柱軸承結(jié)構(gòu)； b、滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)； c、液體靜壓軸承結(jié)構(gòu)； d、空氣靜壓軸承結(jié)構(gòu)。4下列四個(gè)選項(xiàng)中，哪個(gè)是離子束加工所具有的特點(diǎn)（ a ）a、加工中無機(jī)械應(yīng)力和損傷； b、通過離子撞擊工件表面將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能，使工件表面熔化而去除工件材料； c、工件表面層不產(chǎn)生熱量，但有氧化現(xiàn)象； d、需要將工件接正電位（相對(duì)于離子源）。8一般來說，電解加工時(shí)工具電極是： （ c ） a、低損耗； b、高損耗； c、基本無損耗； d、負(fù)損耗10高功

10、率密度的電子束加工適于（ a ）a、鋼板上打孔； b、工件表面合金化； c、電子束曝光； d、工件高頻熱處理3. 用電火花加工沖模時(shí)，若凸凹模配合間隙小于電火花加工間隙時(shí)，應(yīng)選用的工藝方法是：（ b ）a、直接配合法； b、化學(xué)浸蝕電極法； c、電極鍍銅法； d、沖頭鍍銅法7. 電解加工型孔過程中，（ a ）b 求工具電極作均勻等速進(jìn)給； b、要求工具電極作自動(dòng)伺服進(jìn)給；c、要求工具電極作均加速進(jìn)給； d、要求工具電極整體作超聲振動(dòng)。五、按3B格式編出電極絲中心軌跡為如下圖形的程序10分。ABCDE 解：R=5, AB=4, BC=5-3=2 AB段：BBB4000GyL2BC段：BBB200

11、0GxL3 CD段：B5000B0B10000GySR2 DE段：B2B4B4000GyL3EA段：B3000B4000B6000GxSR4 AB段：B4B2B40000 GxL1BC段：BBB20000GxL1 CD段：B0B20000B20000GySR1DE段：BBB30000 GyL4EF段：BBB80000 GxL3FA段：BBB30000GyL2解：R=25, AE=25-15=10, DE=20 AB段：B0B25000B25000GySR1BC段：B45B15B45000GxL3 CD段：B20000B15000B30000GySR3DE段：BBB20000GxL1EA段：BB

12、B10000Gy L2六、計(jì)算題：1、用NaCl電解液在低碳鋼上加工3080的長(zhǎng)方形孔，深度為40mm,若要求10min內(nèi)加工完，需要用多大電流，若直流電源的最大容量為3000A，應(yīng)改用的最大進(jìn)給速度為多少？加工完一個(gè)工件需多長(zhǎng)時(shí)間？（Fe的體積電化學(xué)當(dāng)量為2.22mm3/(Amin)）解：設(shè)100%，vlh/t 40/104 mm/min Ii AAvl /()30804/（2.22100%）4324 A若電源最大容量為3000A，則改用的最大進(jìn)給速度為vli12.223000/(3080)= 2.775 mm/min此時(shí)需加工時(shí)間th/ vl40/2.77514.41 min2、用NaCl

13、電解液在低碳鋼上加工3730的長(zhǎng)方形孔，深度為20mm,若要求5min內(nèi)加工完，需要用多大電流，若直流電源的最大容量為3000A，可采用的最大進(jìn)給速度為多少？加工完一個(gè)工件需多長(zhǎng)時(shí)間？（Fe的體積電化學(xué)當(dāng)量為2.22mm3/(Amin)）解：設(shè)100%，vlh/t 20/54 mm/min Ii AAvl /()37304/2.222000 A若電源最大容量為3000A，可采用的最大進(jìn)給速度為vli12.223000/(3730)= 6 mm/min此時(shí)需加工時(shí)間th/ vl20/63.33 min七、問答題：1. 電火花加工中工具電極相對(duì)損耗的含義是什么？如何降低工具電極的相對(duì)損耗？答：工具

14、電極體積相對(duì)損耗用電極損耗速度ve與工件蝕除速度vw之比的百分?jǐn)?shù)表示，即=ve/vw100% 。也可用長(zhǎng)度相對(duì)損耗L來表示。降低工具電極相對(duì)損耗的途徑：正確選擇電極的極性 短脈寬精加工時(shí)，選正極性加工，將工件接正極；用長(zhǎng)脈寬粗加工時(shí)，選負(fù)極性加工，將工件接負(fù)極。正確選擇電極的材料 選擇熔點(diǎn)高、沸點(diǎn)高的材料，選擇導(dǎo)熱性好的材料。常用石墨和純銅作電極材料。正確選擇脈寬等電參數(shù)。利用加工過程中的吸附效應(yīng)來補(bǔ)償和減小電極損耗，炭黑膜通常只在正極上形成，工具應(yīng)接正極損耗小。2. 超精密加工的難點(diǎn)是什么？超精密切削對(duì)刀具性能有哪些要求？為什么單晶金剛石被公認(rèn)為理想的超精密切削刀具材料？ 答：實(shí)現(xiàn)超精密加工

15、的關(guān)鍵是超微量去除技術(shù)。超微量加工時(shí)，工具和工件表面微觀的彈性變形和塑性變形是隨機(jī)的，精度難以控制；工藝系統(tǒng)的剛度和熱變形對(duì)加工精度有很大影響；去除層越薄，被加工表面所受的切應(yīng)力越大，材料就越不易被去除。超微量切削往往是在晶粒內(nèi)進(jìn)行，相當(dāng)于從材料晶格上逐個(gè)地去除原子，切削力一定要超過晶體內(nèi)部的原子結(jié)合力才能產(chǎn)生切削作用，其單位面積上的切應(yīng)力急劇增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。超精密切削對(duì)刀具性能的要求： 1）極高的硬度和耐磨性； 2）刃口能磨得極其鋒利； 3）刀刃無缺陷； 4）與工件材料的抗粘接性好，摩擦系數(shù)低。單晶金剛石被公認(rèn)為理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因?yàn)樗兄?/p>

16、一系列優(yōu)異的特性，如硬度極高，耐磨性和強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性能好，和有色金屬摩擦系數(shù)小，能磨出極鋒利的刀刃等。3. 電解加工（如套料、成形加工等）的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)和電火花加工的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)有何異同？為什么會(huì)形成這些不同？答：一般電解加工自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)主要是控制均勻等速的進(jìn)給速度，它的大小是事先設(shè)定的。進(jìn)給速度的大小與端面平衡間隙有直接關(guān)系（雙曲線關(guān)系），而端面平衡間隙又直接影響到陰極形狀。在正常電解加工時(shí)，主要依照電流的大小來進(jìn)行控制，但在電極開始進(jìn)入或即將退出工件時(shí)，由于加工面積的變化，則不能依照電流的大小來進(jìn)行控制。 電火花加工自動(dòng)進(jìn)給控制系統(tǒng)的目的是保證某一設(shè)定加工間隙的穩(wěn)定，它是按照電極間隙蝕除特性曲線和調(diào)節(jié)特性曲線來工作的，它的進(jìn)給速度不是均勻等速的。之所以形成這種不同的進(jìn)給特性，主要是電解加工中存在平衡間隙，進(jìn)給速度越大，平衡間隙越小，工件的蝕除速度越高，在進(jìn)給方向、端面上一般不易短路；而電火花加工中不存在平衡間隙，進(jìn)給速度稍大于蝕除速度，極易引起短路，所以必需調(diào)節(jié)進(jìn)給速度以保證放電間隙。4陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象在電解加工中是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)？舉例說明。答：陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象的存在，使電解加工中陽(yáng)極溶解速度下降甚至停頓，從生產(chǎn)率的角度考慮人們不希望選用產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象的鈍化型電解液。但是，當(dāng)采用NaCl等非鈍