精密特種加工復習題(考試必備)(1)

1、淼哥授權(quán)，機械1203班專用。版權(quán)所有，翻版必究。精密與特種加工期末復習題1特種加工的能量轉(zhuǎn)換原理。特種加工是將電能、熱能、光能、聲能和磁能等物理能量和化學能量或者其組合乃至與機械能組合直接施加到被加工的部位上，從而實現(xiàn)去除的加工方法。2、精密切削加工分類。1）精密、超精密車削；2）精密、超精密銑削； 3）精密、超精密鏜削； 4）微孔加工 。3、最小切入深度意義。零件的最終工序的最小切入深度應小于等于零件加工精度（允許的加工誤差）。其反映精加工能力。4、液體靜壓導軌、氣浮導軌和空氣靜壓導軌對比。液體靜壓導軌:溫升低，剛性好，承載能力強，直線運動精度高，無爬行氣浮導軌和空氣靜壓導軌:直線運動精度

2、高，運動平穩(wěn)，無爬行，摩擦系數(shù)幾乎為零，不發(fā)熱5、液體靜壓軸承特點及改進措施。優(yōu)點：回轉(zhuǎn)精度高（0.1m）、剛度高、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、無振動。缺點：1）油溫隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高。溫度升高造成熱變形，影響主軸精度。 2）靜壓油回油時將空氣帶入油源，形成微小氣泡懸浮油中，不易排出，降低了液體靜壓軸承剛度和動特性。 采取的措施有：（1）提高靜壓油壓力，使油中微小氣泡的影響減小。（2）靜壓軸承用油經(jīng)溫度控制，基本達到恒溫；同時軸承采用恒溫水冷卻，減小軸承的溫升。6、精密和超精密機床主軸驅(qū)動方式。1）電動機通過帶傳動驅(qū)動；2）電動機通過柔性聯(lián)軸器驅(qū)動驅(qū)動機床主軸；3）采用內(nèi)裝式同軸電動機驅(qū)動機床主軸 。7、精密

3、機床床身和導軌材料。應具有尺寸穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)小，振動衰減能力強，耐磨性好，加工工藝性好等特性。 1）優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵 2）花崗巖 3）人造花崗巖 8、保證零件加工精度時，蛻化原則、進化原則。蛻化原則：要求機床的精度高于工件所要求的精度；進化原則：精度比工件要求低的機床上，加工出高精度的工件，利用補償技術(shù)可以實現(xiàn)這個目的。9、金剛石刀具兩個重要的問題1、金剛石晶體的晶面選擇 2、  刃口的鋒利程度10、金剛石刀具機械磨損的影響。 ?11、在精密切削中，積屑瘤、f、ap對切削力的影響。?積屑瘤：超精密切削加工積屑瘤使刃口半徑加大，切削厚度加大，摩擦加劇，切削力增大，加工表面質(zhì)量惡化 f:硬

4、質(zhì)合金車刀精密切削，進給量小于一定值時， Fy > Fz ，這是精密切削切削力變化的特殊規(guī)律；用天然金剛石車刀進行精密切削： Fz>Fyap: 硬質(zhì)合金車刀，切削深度小于一定值 ， Fy > Fz; 用天然金剛石車刀進行精密切削： Fz>Fy12、超硬磨料的概念、適宜加工材料。金剛石磨粒不適宜加工材料。概念：在當前是指金剛石、立方氮化硼及以它們?yōu)橹饕煞值膹秃喜牧?。金剛石天然金剛石、人造金剛石（光學鏡片加工用金剛石砂輪、電子超薄玻璃加工用金剛石砂輪、汽車玻璃加工用金剛石砂輪 ：汽車側(cè)窗玻璃、前后擋風玻璃。） 立方氮化硼2000度以上與鐵類形成碳化物，適宜加工鋼鐵。高溫與

5、水反應，應干磨。13、超精密機床主軸部件應用最廣泛的軸承形式。 液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承14、砂帶磨削開式、閉式比較、砂帶磨削特點。閉式砂帶磨削：效率高，精度低，發(fā)熱大?？捎糜诖帜?，半精磨，精磨加工開式砂帶磨削：成卷砂帶、效率低、精度高，多用于精密和超精密磨削中特點：1）彈性磨削 、2）冷態(tài)磨削 、 3）高效磨削 、 4）制作簡單，價格低廉，使用方便、5）工藝性好，應用廣 可用于內(nèi)外表面及成形表面加工。15、實現(xiàn)精密加工中的關(guān)鍵技術(shù)。1）精密加工機床； 2）金剛石刀具； 3）精密切削原理4）穩(wěn)定的加工環(huán)境： 5）誤差補償 6）精密測量技術(shù)16、精密磨削加工分類。固結(jié)磨料（砂輪砂帶磨削、油石研

6、磨、精密珩磨、精密超精加工等）游離磨料（如精密研磨、精密拋光）17、電火花加工過程的四個階段。 P561）極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道； 2）能量的轉(zhuǎn)換與分布；3）電蝕產(chǎn)物的拋出； 4）極間介質(zhì)的消電離。18、提高電蝕量的主要途徑。P59提高脈沖頻率，增加單個脈沖能量或增加平均放電電流（對矩形脈沖即為峰值電流）和脈沖寬度；減小脈間（脈間不能過短）并提高有關(guān)的工藝參數(shù)。19、型腔模電火花加工主要方法。P76單電極平動法 多電極更換法 分解電極加工法20、電火花加工極性效應原理、應用。（詳見ppt第三章33頁）在電火花加工時，相同材料(如用鋼電極加工鋼)兩電極的被腐蝕量是不同的。其中一個電極

7、比另一個電極的蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應。工件接脈沖電源正極（工具接脈沖電源負極）的加工稱為正極性加工，反之，稱為負極性加工。應用：最大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。21、電火花加工的覆蓋效應（吸附效應）。吸附效應對工具電極的影響。一個電極的電蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，叫做覆蓋效應。（只有在油類介質(zhì)中，適合負極性加工）22、RC線路脈沖電源工作原理，工作原理圖，優(yōu)缺點及改進措施。 （簡答題1）是把工頻正弦交流電流轉(zhuǎn)變成頻率較高的單向脈沖電流，向加工間隙提供放電能量蝕除金屬。脈沖電源的性能直接關(guān)系到電火花加工的加工速度、表面質(zhì)量、加工精度、工具電極損耗

8、等工藝指標。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低，在小功率時可獲得很窄的脈寬用于小功率的精微加工或簡式電火花加工。缺點：1、大部分電能經(jīng)限流電阻轉(zhuǎn)化為熱能損失，電能利用率只有3040；2、電容器充電時間較長，生產(chǎn)率低；3、電壓的擊穿受到間隙值、工作液絕緣性等影響，工藝參數(shù)不穩(wěn)定；4、放電回路存在寄生電感的影響有反向脈沖，工具電極損耗大；5、脈沖頻率、脈沖能量等參數(shù)干擾，難于使用長脈沖，無法實現(xiàn)電極損耗低、生產(chǎn)率高的加工。23/24、電火花加工中加工精度的影響因素。加工精度：放電間隙 加工斜度 工具電極的損耗25、電火花成形加工工作液選擇（粗加工、精加工）。粗加工時，要求速度快，放電能量大，放電間隙

9、大，故常選用機油等粘度大的工作液；精加工時，放電間隙小，往往采用煤油等粘度小的工作液。、根據(jù)工具電極和工件相對運動方式和加工用途不同，電火花加工分類。（補充） 電火花穿孔成型加工、電火花線切割、電火花內(nèi)外圓和成型磨削、電火花同步共扼回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、電火花表面強化和刻字 前五類電火花成形和尺寸加工，改變零件形狀或尺寸。后者屬于表面加工，改善或改變工件表面性質(zhì)。26、沖模、型腔模電火花加工主要方法。沖模加工直接法的特點。P70沖模：直接配合法 （常用） 、修配沖頭法、 修配電極法 、 混合法 （ppt補充）型腔模：單電極平動法 多電極更換法 分解電極加工法直接法的優(yōu)點是：(1) 可獲

10、得均勻的配合間隙、模具質(zhì)量高；(2) 無須另外制作電極；(3) 無須修配工作，生產(chǎn)率較高。缺點是：(1) 電極材料不能自由選擇，工具和工件都是磁性材料，易產(chǎn)生磁性，電蝕的金屬屑吸附在放電間隙磁場中形成二次放電。(2) 電極和沖頭連在一起，尺寸長，磨削困難。27、伺服進給系統(tǒng)特點、電液自動（伺服）進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。測量環(huán)節(jié)從放電間隙檢測出電壓信號，與給定值比較后輸出控制信號，再放大、傳輸給電-機械轉(zhuǎn)換器，使液壓放大器中的噴嘴擋板成比例位移，改變噴嘴的出油量，造成液壓缸上下油腔壓力差變化，使主軸相應運動，調(diào)節(jié)放電間隙大小。 放電間隙短路時，活塞桿帶動工具電極上升；放電間隙開路時，活塞桿下降；放電間隙最

11、佳時，活塞處于靜止狀態(tài)。 28、電火花成型加工機床組成、型號。 （簡答題2）由機床本體、脈沖電源、自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液過濾和循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等部分組成。29、電火花線切割機床分類、走絲速度、電極絲材料，走絲特點。 按電極絲的走絲速度分成快速走絲線切割機床與慢速走絲線切割機床；快速走絲線切割機床：走絲速度為810ms、材料常用直徑為0.100.30 mm的鉬絲(鎢絲或鎢鉬絲)、電極絲雙向往返運行，重復使用，直至斷絲為止；慢速走絲線切割機床：走絲速度低于02ms，常用黃銅絲(紫銅、鎢、鉬和各種合金的涂覆線)作為電極絲，銅絲直徑為0.100.35 mm。電極絲單方向通過加工間隙，不重復使用，損

12、耗小。30、電化學加工原理、分類。兩片金屬銅(Cu)板浸在導電溶液氯化銅(CuCl2)的水溶液中，水(H2O)離解為氫氧根負離子OH和氫正離子H+，CuCl2離解為兩個氯負離子2Cl和二價銅正離子Cu2+。 當兩個銅片接上直流電形成導電通路時，Cu2+移向陰極，在陰極上得到電子進行還原反應，沉積出銅。在陽極表面Cu原子失掉電子而成為Cu2+正離子進入溶液。31、電解加工的基本原理，若電解加工鋼制零件，電解液為NaCL水溶液，寫出反應方程式。 （簡答3 NaNO3已考）基本原理在工件(陽極)與工具(陰極)間接上直流電源，工具陰極與工件陽極間保持較小的加工間隙(0.10.8 mm)，通過高速流動的

13、電解液。（1）電解液電解反應： NaClNa+ Cl- H2oH+ OH- （2）陽極反應：Fe-2eFe+2 Fe+2 +OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2o+O24Fe(OH)3（3）陰極反應 H+ + 2e H2 33、電解液系統(tǒng)的作用，常用電解液的種類。作用：1、作為導電介質(zhì)傳遞電流，在電場的作用下進行化學反應，使陽極溶解順利進行。 2、加工間隙內(nèi)產(chǎn)生的電解產(chǎn)物和熱量帶走，起到更新和冷卻的作用。 電解液分為中性鹽溶液、酸性鹽溶液和堿性鹽溶液三大類。中性鹽溶液的腐蝕性較小，使用較為安全，應用最廣。常用的電解液有NaCl、NaNO3、NaClO3 三種。34、電解磨削原理、

14、特點。導電砂輪1與陰極相聯(lián)，工件2（硬質(zhì)合金車刀）接陽極，一定的壓力下與導電砂輪接觸，加工區(qū)域中送入電解液3，在電解和機械磨削的雙重作用下，車刀的后刀面被磨光。特點：1）加工范圍廣、加工效率高 2）加工精度和表面質(zhì)量高 3）砂輪的磨損量小 4）對機床、工具腐蝕相對較小 35、電鍍、電鑄、電刷鍍的比較。 36、激光加工的原理、激光加工孔直徑與照射次數(shù)關(guān)系（缺）特性：具有光的共性(光的反射、折射、繞射以及干涉)。 激光發(fā)射以受激輻射為主，激光特性： 強度高，亮度大 波長頻率確定，單色性好 相干性好，相干長度長 方向性好，幾乎是一束平行光 加工原理：激光聚焦到 (微米甚至亞微米)小斑點上，功率密度1

15、071011W/cm2，溫度達10000以上。材料瞬時熔化和汽化，爆炸性地高速噴射出來，產(chǎn)生方向性很強的沖擊。加工特點：（1）加工精度高，質(zhì)量好。光斑聚焦到微米級，輸出功率可調(diào)，用以精密微細加工； （2）加工效率高，打一個孔需0.001s ；（3）節(jié)約能源，無污染；（4）用激光束加工，無損耗。（5）是熱加工，影響因素多，重復精度不易保證（6）由于光反射作用，表面光潔或透明材料須預先色化或打毛處理才能加工。（7）靠聚焦點去除材料，打孔和切割深度受限，一般不超過10mm，用于薄件加工。37、離子束加工的原理、特點（真空），離子加工應用何種效應。加工原理：與電子束加工原理類似。在真空條件下，將離子源

16、產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速、聚焦后投射到工件表面實現(xiàn)加工。特點：(1) 是目前特種加工中最精密、最微細的加工。離子刻蝕達納米級精度，離子鍍膜達亞微米級精度，離子注入深度和濃度可精確控制。 (2) 在高真空中進行，污染少，適宜于易氧化的金屬、合金和半導體材料加工。 (3) 離子轟擊材料表面的原子加工，是微觀作用，應力和變形極小，適宜低剛件零件加工。撞擊效應、濺射效應和注入效應。分為四類：離子束刻蝕、濺射鍍膜、離子鍍和離子注入。前三種都是利用離子的濺射效應，最后一種是基于注入效應。3 8、電子束加工的原理、特點（真空）。加工原理：利用高速電子沖擊動能加工工件。在真空條件下，具有很高速度和能量的電子束聚焦

17、到被加工材料上，電子動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使材料局部瞬時熔融、汽化蒸發(fā)去除。特點：1）細微聚焦：最細聚焦直徑0.1µm，是一種精細工藝； 2）能量密度高：蒸發(fā)去除材料，非接觸加工無機械力；適合各種材料脆性、韌性、導體、非導體加工； 3）生產(chǎn)率高：2.5mm厚鋼板加工直徑0.4mm孔，每秒50個； 4）控制容易：磁場/電場控制可對聚焦、強度、位置實現(xiàn)自動化控制； 5）真空中加工工件，環(huán)境無污染，加工不被氧化，適于純度要求高的半導體加工； 6）真空系統(tǒng)及本體設備復雜，成本高。 39、離子束加工、電子束加工比較。相同：都是真空的條件下，將能量聚焦到工件的面實現(xiàn)加工。不同：1）離子帶正電荷，質(zhì)量比

18、電子大數(shù)千倍至數(shù)萬倍，在電場中加速較慢，但一旦加至較高速度，比電子束具有更大的撞擊動能。2）離子束加工將微觀機械撞擊能量轉(zhuǎn)化為動能。40、超聲加工原理（2個作用）、材料適用范圍。加工原理：利用振動頻率超過16000Hz的工具頭，通過懸浮液磨料對工件進行成型加工。作用： 應用：（l）成形加工- 硬脆材料成形加工。 （2）切割加工 （3）焊接加工 （4）超聲清洗41、各種特種加工方法應用。精密切削：（暫缺）磁性研磨：可研磨軸類零件內(nèi)外圓表面，對鈦合金的研磨效果較好。也可用來去毛刺；金飾業(yè)打磨洗凈工作；表面拋光處理；去除氧化薄膜工作；燒結(jié)痕跡處理。 拋光：用于零件表面的裝飾加工，或者消除前工序的加工痕跡，提高疲勞強度，不提高加工精度。電火花加工：電火花小孔磨削、電火花鏜磨、電火花鏟磨硬質(zhì)合金小模數(shù)齒輪滾刀、電火花共軛回轉(zhuǎn)加工、聚晶金剛石等高阻抗材料電火花加工、金屬電火花表面強化和刻字電火花線切割：加工模具 （各種形狀的沖模，可切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板）；加工電火花成型加工用的電極 （