精密加工與特種加工重要知識點(diǎn)整理-第一至四

精密加工與特種加工重要知識點(diǎn)整理第一部分精密加工與特種加工重要知識點(diǎn)整理第一部分1立方氮化硼砂輪磨削時(shí)可采用油性液。2、最適合超聲加工的材料是金剛石。3金剛石晶體的各向異性表現(xiàn)為金剛石晶體的各個(gè)晶面的耐磨性不同，同一個(gè)晶面上不同方向上的耐磨性不一樣。屬于超硬磨料的是立方氮化硼。5、具有整形和修銳兩個(gè)功能的修整方法是電火花修整法。6、超精密加工機(jī)床中采用的T型總體布局為：主軸做Z向運(yùn)動，進(jìn)給系統(tǒng)做X向運(yùn)動，因而其主軸的驅(qū)動方式是電動機(jī)通過柔性連軸節(jié)驅(qū)動主軸、采用內(nèi)裝式電動機(jī)驅(qū)動。7、可選作測量平臺的制作材料的是鑄鐵。8、多齒分度盤的齒數(shù)為1440，則其分度增量是1/4度。9、直線度誤差測量方法中，既可用于在線測量，又可用于實(shí)時(shí)控制的是導(dǎo)軌直線度的2點(diǎn)測量法。10、具有誤差均化效果的機(jī)構(gòu)是多齒分度盤。11、銅

、光學(xué)玻璃不適用于電火花加工。12、選取制造空氣主軸和軸承的材料時(shí)，不能采用45號碳鋼。

13、高功率密度的電子束加工是針對工件打孔。14、離子束加工所具有的特點(diǎn)加工中無機(jī)械應(yīng)力和損傷。15、在電火花加工中，存在吸附效應(yīng)，它主要是影響工具電極的損耗。16、

電火花線切割加工中，其工作液一般是采用水基形成工作液17、電火花加工中的等脈沖電源，控制每個(gè)脈沖周期內(nèi)用于加工的脈沖能量值相同。18、圓度誤差評定方法有四種，適合計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測量處理的是最小二乘法。19、超精密加工機(jī)床中用的主軸部件常采用的是靜壓空氣軸承結(jié)構(gòu)。20、受溫升影響主軸精度最大的軸承是液體靜壓軸承。21、決定金剛石晶體各向異性的因素是金剛石晶體的各個(gè)晶面的面網(wǎng)間距離不同，各面網(wǎng)上原子排列形式不同，原子密度不同

。22、金剛石晶體面網(wǎng)間距分布不均勻的是

111

晶面。23、金剛石晶體的111晶面的硬度和耐磨性均為最高。24、金剛石刀具前、后面的晶面選擇時(shí)，不宜選取111晶面。25、在剛玉類磨料中，以單晶剛玉最好。26、電火花加工用脈沖電源中，RLC線路脈沖電源穩(wěn)定性最差。MOS管式等脈沖電源、晶閘管式脈沖電源、電子管式脈沖電源穩(wěn)定性最好。27、閘流管式脈沖電源主要用于沖模類穿孔加工等精加工場合的電火花加工電源。28、電火花加工中，為制造異形小孔電極，常采用冷拔整體電極法，這種方法適合于較大批量生產(chǎn)。對材料為磁鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金的工件的深孔加工最有效的加工工藝是電火花磨削和鏜削加工。30、高速走絲線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)普遍采用逐點(diǎn)比較法。31、衡量電解液加工精度高低的指標(biāo)是雜散腐蝕。32、在電解批量加工時(shí)，電解液中的金屬氫氧化物的含量應(yīng)控制在4%以內(nèi)。33、在進(jìn)行電解加工時(shí)，工件的重復(fù)精度受工具電極進(jìn)給速度的影響，一般機(jī)床的進(jìn)給速度變化率應(yīng)小于5%。34、激光打孔可不在真空中進(jìn)行。35、在石材加工領(lǐng)域，超高壓水射流切割方法具有其他工藝方法無法比擬的優(yōu)勢。36、超高壓水射流切割屬于綠色加工范疇。37、電火花加工中的等脈沖電源，它具有控制每個(gè)脈沖周期內(nèi)用于加工的脈沖能量值相同。38、下列超精密機(jī)床主軸部件中，受溫升影響主軸精度最大的軸承是液體靜壓軸承。39、在電火花成形機(jī)床中，主軸頭是最關(guān)鍵的部件，對加工工藝指標(biāo)的影響極大。40、電解加工細(xì)長孔、窄縫以及對鍺、鉬、鈮等金屬的加工時(shí)，可采用HCL、HNO3、H2SO4電解液。41、電解加工時(shí)，一般不直接用做金屬加工，而只用于加工銅、鉬和鎢時(shí)作為添加劑使用的電解液是KOH、NaOH。42、電解加工時(shí)，采用NaCl、NaNO3、NaCLO3電解液時(shí)需加過濾凈化措施。43、加工中無機(jī)械應(yīng)力和損傷是離子束加工所具有的特點(diǎn)。44、在加工硬質(zhì)金屬材料時(shí)超聲波加工效率較低。第二部分1、精密和超精密加工目前包含超精密切削、超精密磨削和精密特種加工三個(gè)領(lǐng)域。2、超精密機(jī)床導(dǎo)軌部件要求有極高的直線運(yùn)動精度、不能有爬行、導(dǎo)軌耦合面不能有磨損，故此要求導(dǎo)軌有很高的制造精度。還要求導(dǎo)軌的材料具有很高的穩(wěn)定性和耐磨性。振動加工中，超聲波在振動系統(tǒng)中是以縱波方式傳播的。4、電解加工精度主要包括復(fù)制精度和重復(fù)精度。5、化學(xué)加工有化學(xué)銑加工等，它與電化學(xué)加工的最大區(qū)別是不需要外部電源作為加工條件。6、評定電火花加工表面完整性的主要參數(shù)是：表面粗糙度、表面變質(zhì)層和表面力學(xué)性能。在超精密切削中，衡量金剛石刀具質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，一是能否加工出高質(zhì)量的超光滑表面，二是能否有較長的切削時(shí)間保持刀刃鋒銳。8、金剛石刀具在超精密切削時(shí)所產(chǎn)生的積屑瘤，將影響加工零件表面質(zhì)量/尺寸精度。9、電火花加工中的工作液作用是冷卻和沖掉加工產(chǎn)物。10、電解加工的表面質(zhì)量包含兩個(gè)方面的含義：一是表面粗糙度；二是表面層的物理化學(xué)性能。11、光電成形的工藝過程由掩膜制備和電鍍兩部分組成。12、金剛石砂輪磨削時(shí)常用以輕質(zhì)礦物油為主體的油性液和水溶性液為磨削液。砂輪磨具的強(qiáng)度是指磨具在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)抵抗離心力的作用而破碎的能力、超精密機(jī)床的主軸系統(tǒng)驅(qū)動模式有通過內(nèi)裝式同軸電動機(jī)驅(qū)動、其優(yōu)點(diǎn)是體積小。15、電致伸縮微進(jìn)給機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)工作的。16、電火花穿孔成形加工是利用火花放電腐蝕金屬原理，用工具電極對工件進(jìn)行復(fù)制加工的工藝方法。18、在精密磨削中，如工件材料為硬質(zhì)合金，則在選擇砂輪時(shí)，需選用超硬磨料砂輪。19、精密和超精密加工對靜電環(huán)境的要求非常嚴(yán)格，這是因?yàn)樗a(chǎn)生和集聚的大量靜電，有可能導(dǎo)致一些事故，如靜電放電、控制電路器件損壞、人受到電擊而誤操作。20、型腔模電火花加工主要有單電極平動法、多電極更換法、分解電極加工法和指狀電極的掃描加工四種方法。21、混氣電解加工的特點(diǎn)是與一般電解加工相比，加工精度和穩(wěn)定性得以提高。22、等離子體具有極高的能量密度，原因由三個(gè)方面：機(jī)械壓縮效應(yīng)、熱收縮效應(yīng)和磁收縮效應(yīng)。23、在超精密機(jī)床中，應(yīng)用激光干涉儀測量位移時(shí)，需加空氣參數(shù)補(bǔ)償，這是因?yàn)榭諝庵械臏囟?、氣壓等參?shù)變化會引起空氣折射率變化，引起測量誤差。

24、STM掃描隧道顯微鏡的工作原理是基于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)。25、化學(xué)加工有化學(xué)銑加工等，它與電化學(xué)加工的最大區(qū)別是不需要外部電源作為加工條件。

26、影響砂輪性能的因素主要是砂輪的磨料、砂輪的粒度和砂輪的黏合劑。27、砂輪的修整用量有修整導(dǎo)程、修整深度、修整次數(shù)和光修次數(shù)。

第三部分1、在線檢測：工件在加工過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測，這種檢測方法能實(shí)時(shí)反映加工過程的狀態(tài)。2、光電成形：是利用照相和光致抗蝕作用，首先在金屬基板上按圖形形成電氣絕緣膜，然后在基板的暴露部分鍍上圖形，再剝離金屬基板而制成精細(xì)成品。3、固定磨料加工：是電解研磨的一種，是將磨料粘在無紡布上之后，再將無紡布包在工具陰極上，無紡布的厚度即為加工間隙。4、超聲波加工：是利用工具端面做超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。5、金剛石晶體的面網(wǎng)密度：面網(wǎng)的單位面積上的原子數(shù)。電子束焊接：是利用電子束作為熱源的一種焊接工藝。7、電解研磨：是在機(jī)械研磨的基礎(chǔ)上附加電解作用而形成的一種復(fù)合加工方法。8、磨料噴射加工：是利用磨料與壓縮氣體混合后經(jīng)過噴嘴形成的高速束流，通過對工件的高速沖擊和拋磨作用來去除工件上多余的材料，達(dá)到加工的目的。9、電解珩磨：就是把電解加工引入到常規(guī)的珩磨加工中去，既利用了電解加工的高效率，也保持了珩磨的精度。10、離子束刻蝕：是通過能量為0.5～5keV的離子轟擊工件，將工件材料原子從工件表面去除的工藝過程，是一個(gè)撞擊濺射過程。第四部分1、絲杠螺母直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)在換向運(yùn)動時(shí)，運(yùn)動精度受到回程間隙的影響，精密滾珠絲杠機(jī)構(gòu)采用了何種方法解決此問題？答：滾珠絲杠副要求正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)沒有回程間隙，否則精密數(shù)控系統(tǒng)控制將得不到要求的運(yùn)動精度，這要求與滾珠絲杠和配合的螺母有一定的預(yù)載過盈。由于絲杠的螺距會有一定的制造誤差，故螺母載絲杠不同位置處的過盈量將有變化，預(yù)載力太小則有可能載絲杠的某一位置出現(xiàn)間隙；如預(yù)載力太大，則絲杠的某個(gè)位置可能轉(zhuǎn)動不了；所以，為了方便滾珠絲杠的調(diào)整預(yù)載量，精密級和高精密級絲杠的螺母常做成兩段組合，改變中間墊片厚度值可以方便地調(diào)整它地預(yù)載力。2、采用電火花加工型腔模具時(shí)，在電極設(shè)計(jì)中，需考慮設(shè)計(jì)排氣孔和沖油孔，為什么？答：這是因?yàn)樾颓荒＞呒庸倜た准庸?，電蝕產(chǎn)物排除比較困難，電火花加工時(shí)產(chǎn)生的大量氣體要排出，故需設(shè)置氣孔，同時(shí)設(shè)置沖油孔可采用工作液強(qiáng)迫循環(huán)方法來改善盲孔加工條件。3、簡述電鑄加工的工藝過程？答：原模表面處理—>電鑄至規(guī)定厚度—>襯背處理—>脫?！?gt;清洗干燥—>成品。4、簡述涂鍍加工的工藝過程？答：表面預(yù)加工—>除油、除銹—>電凈處理—>活化處理—>鍍底層—>鍍尺寸鍍層和夾心鍍層—>鍍工作層—>鍍后清洗。5、噴氣發(fā)動機(jī)套上的冷卻孔，飛機(jī)機(jī)翼的吸附屏的孔，孔數(shù)達(dá)數(shù)百萬個(gè)，直徑Φ0.2~0.003mm,一般常采用什么方法進(jìn)行高速打孔？答：電子束高速打孔。6、噴氣發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)中整體葉輪的葉片，一般采用什么方法加工？答：電解加工。7、在測量精密軸系地回轉(zhuǎn)誤差時(shí)，需采用誤差分離技術(shù)，為什么？答：這是因?yàn)樵跍y量精密軸系時(shí)，測量信號中含有標(biāo)準(zhǔn)鋼球地制造誤差和安裝誤差成分，該成分值已和精密軸系的回轉(zhuǎn)誤差為同一數(shù)量級，因而需采用誤差分離技術(shù)將其分離，才能保證數(shù)據(jù)的正確性。8、混氣電解加工時(shí)，氣體混入電解液的作用是什么？答：（1）改變了電解液的電阻特性，增加了電解液的電阻率，減少了雜散腐蝕，提高了電解液的非線性質(zhì)量，因而提高了加工精度。（2）改變了電解液的流動特性，降低了電解液的密度和粘度，使流速增大，流場趨于均勻。9、為了消除振動干擾的影響，保證精密和超精密加工對振動環(huán)境的要求，我們可采取哪些具體的技術(shù)方法（寫出兩個(gè)技術(shù)方法）？答：對內(nèi)部的振源采取相應(yīng)的消振技術(shù)措施，如運(yùn)動件的動平衡調(diào)整、設(shè)備的位置布局調(diào)整等。對外部的振源采取相應(yīng)的隔振技術(shù)措施，在設(shè)備與安裝地面間設(shè)置空氣彈簧隔振、橡膠隔振器等。10、影響電解拋光質(zhì)量的因素有哪些？答：（1）電解液的成分、濃度對拋光質(zhì)量有決定性的影響；（2）陽極電位和陽極電流密度；（3）電解液溫度和攪拌；（4）金屬的原始條件。除此之外，電解拋光的持續(xù)時(shí)間、陰極材料、陰極形狀、極間間距等因素都對拋光質(zhì)量有一定的影響。11、試述離子束加工的原理和特點(diǎn)。

答：原理：是利用離子束對材料進(jìn)行成形或表面改性的加工方法。在真空條件下，將由離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)過電場加速，獲得具有一定速度的離子投射到材料表面，產(chǎn)生濺射效應(yīng)和注入效應(yīng)。

特點(diǎn)：1）加工精度高，易精確控制；2）污染少；3）加工應(yīng)力、變形極小。12、超聲加工系統(tǒng)中變幅桿的作用是什么？

答：變幅桿的作用是能擴(kuò)大振幅，因而還稱為振幅擴(kuò)大棒。13、噴氣發(fā)動機(jī)套上的冷卻孔，飛機(jī)機(jī)翼的吸附屏的孔，孔數(shù)達(dá)數(shù)百萬個(gè)，直徑Φ0.2~0.003mm,一般常采用什么方法進(jìn)行高速打孔？

答：電子束高速打孔。14、典型的超精密機(jī)床有哪些？

答：（1）美國的大型光學(xué)金剛石車床—LODTM；（2）德國的FG-001超精密機(jī)床；（3）英國的OAGM2500大型超精密機(jī)床；（4）日本的AHNIO型高效專用車削、磨削超精密機(jī)床。

15、簡述電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工的特點(diǎn)。

答：作為復(fù)合加工方式，電化學(xué)機(jī)械加工兼具備了電化學(xué)加工和機(jī)械加工的某些特點(diǎn)：（1）加工范圍廣，生產(chǎn)效率高；（2）加工精度和表面質(zhì)量優(yōu)良；（3）機(jī)械磨具磨損小；（4）控制條件好；（5）成本低。什么頻率范圍內(nèi)的波稱為超聲波？超聲加工系統(tǒng)中，超聲振動系統(tǒng)主要有哪幾部分組成？超聲頻電振蕩是如何轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動的？

答：頻率超過16000Hz的聲波稱為超聲波。

超聲振動系統(tǒng)主要包括超聲換能器、變幅桿及工具三部分。

超聲波發(fā)生器產(chǎn)生1.6萬Hz以上的高頻交流電源，輸送給超聲換能器，產(chǎn)生超聲波振動，并借助變幅桿將振幅放大到0.05～0.1mm左右，使變幅桿下端的工具產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動。17、沖模是生產(chǎn)上應(yīng)用較多的一種模具，形狀復(fù)雜，尺寸精度要求高，常采用什么方法加工？

答：先經(jīng)過電火花、電解及激光加工（粗加工）后，再用超聲波研磨拋光，以減小表面粗糙度值，提高表面質(zhì)量。

18、簡述精密磨削機(jī)理。

答：（1）微刃的微切削作用；（2）微刃的等高切削作用；（3）微刃的滑擠、摩擦、拋光作用。影響電解研磨加工速度及表面質(zhì)量的因素有哪些？

答：（1）電解液；（2）加工電壓和電流密度的影響；（3）無紡布厚度、粘結(jié)的磨粒尺寸及含磨粒量；（4）工具陽極的轉(zhuǎn)速及工作液送進(jìn)速度；（5）工具陰極與工件之間的壓力。20、噴油嘴、微型軸承、儀表齒輪、手表整體機(jī)芯、印刷電路板、集成電路微電子器件等的清洗，常采用什么方法可獲得好的效果？答：超聲波清洗（在清洗溶液中引入超聲波可使精微零件中的細(xì)小孔、窄縫、夾縫中的臟物加速溶解、擴(kuò)散，清洗干凈）21、電解加工是利用什么原理使工件加工成形的？電鑄加工是基于什么原理？

答：電解加工是利用金屬在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的原理實(shí)現(xiàn)金屬零件的成形加工。

電鑄加工原理為：用可導(dǎo)電的原模做陰極，電鑄材料作陽極，電鑄材料的金屬鹽溶液作電鑄液，在直流電源的作用下，溶液中金屬離子在陰極上獲得電子成為金屬原子而沉積鍍覆在陰極原模表面，陽極上的金屬原子交出電子成為正金屬離子進(jìn)入鍍液，對金屬離子進(jìn)行補(bǔ)充，以保持其濃度基本不變。陽極原模上電鑄層逐漸加厚，當(dāng)達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)即可取出，設(shè)法與原模分離，即可獲得與原模型面凹凸相反的電鑄件。22、納米級加工的物理實(shí)質(zhì)是什么？納米級加工精度包括哪三方面？

答：就是要切斷原子間的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)原子或分子的去除。

納米級加工精度包括：納米級尺寸精度；納米級幾何形狀精度；納米級表面質(zhì)量。電火花加工中的極性效應(yīng)是什么？加工中如何利用極性效應(yīng)來提高加工效率降低工具損耗？線切割加工一般采用什么極性加工？為什么？

答：在電火花加工過程中，無論是正極還是負(fù)極，都會受到不同程度的電蝕，這種單純由于正、負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。

從提高加工生產(chǎn)率和減小工具電極損耗的角度來看，極性效應(yīng)愈顯著愈好，為了充分地利用極性效應(yīng)，最大限度地降低工具電極的損耗，，應(yīng)合理選用工具電極的材料，根據(jù)電極對材料的物理性能、加工要求選用最佳的電參數(shù)，正確地選用極性，使工件的蝕除速度最高，工具損耗盡可能小。

線切割加工總是采用正極性加工方式。

為獲得較高的加工精度和較小的表面粗糙度值，應(yīng)控制單個(gè)脈沖能量，盡量減小脈沖寬度，一般在0.5~64us，所以，線切割加工總是采用正極性加工方式。24、請就下述的3個(gè)問題論述納米技術(shù)的一些基本概念和知識？1）納米級表面物理力學(xué)性能檢測的內(nèi)容是什么？

2）簡述MEMS系統(tǒng)的特點(diǎn)？

3）簡述納米加工技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的差別（可就某一個(gè)方面進(jìn)行論述，如納米級加工、材料、器件等）。

答：1）納米級測量技術(shù)包括：納米級精度的尺寸和位移的測量，納米級表面形貌的測量。

2）MEMS系統(tǒng)指的是微型機(jī)電系統(tǒng)，它是將微型機(jī)械，信息輸入的微型傳感器，電源、驅(qū)動器、控制器、模擬或數(shù)字信號處理器、輸出信號接口等都微型化并集成在一起成為一個(gè)微型機(jī)電系統(tǒng)，它有較強(qiáng)的獨(dú)立運(yùn)行能力，并有能完成規(guī)定工作的功能。

3）答題要點(diǎn)：例納米加工：重點(diǎn)論述納米級加工技術(shù)是在分子、原子水平上的加工，而不是簡單的加工尺寸的縮小等。簡述電火花加工的基本原理？電火花蝕除的主