數(shù)控特種加工技術復習

1、數(shù)控特種加工技術復習題一、填空題1特種加工主要采用 機械能 以外的其他能量去除工件上多余的材料， 以達到圖樣上全部技術要求。2特種微細加工技術有望成為三維實體微細 加工的主流技術。3電火花加工的表面質(zhì)量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面變質(zhì)層、 表面力學性能。4電火花線切割是利用連續(xù)移動的金屬絲作為工具電極，電極由數(shù)控裝置控制按預定的軌跡進行脈沖放 電切割零件的加工方法。5電火花成型加工的自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 主要包含 伺服進給控制系統(tǒng) 和 參數(shù)控制系統(tǒng) 。6電火花加工機床主要由機床本體、脈沖電源 、自動進給調(diào)節(jié)裝置、工作液過濾和循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等幾部分組成。7平動頭是一個使裝在其上的電極能

2、產(chǎn)生向外機械補償動作的工藝附件，是為解決修光側壁和提高其尺 寸精度而設計的。8數(shù)控電火花機床數(shù)控搖動的伺服方式有自由搖動、 步進搖動 、 鎖定搖動 。9電火花機床的常見功能有 回原點操作功能 、 置零功能 、 接觸感知功能 及其他常見功能。10電火花加工中，工作液循環(huán)方式包括沖油式和抽油式。12電火花型腔加工的工藝方法有 電極數(shù)控創(chuàng)成法等。13電火花加工中當電流一定時，11電火花加工是將工具電極形狀復制 到工件上的一種工藝方法。單電極平動法 、多電極更換法、分解電極法、手動側壁修光法和簡單 脈沖寬度愈大， 單個脈沖 的能量就越大， 則加工速度就越高。14國內(nèi)線切割程序常用格式中慢走絲機床普遍采

3、用ISO 格式，快走絲機床大部分采用 3B 格式。15在電火花加工中，提高電蝕量和加工效率的電參數(shù)途徑有提高脈沖頻率、增加單個脈沖能量、減少脈 沖間隔。16電火花加工中常用的電極結構形有整體式、組合式和鑲拼式等。17電極的制造方法有 切削加工 、 線切割加工 和 電鑄加工 。 18快走絲機床的工作液是專用乳化液、慢速走絲機床則大多采用去離子水。 19快速走絲線切割機床和慢速走絲線切割機床的分類依據(jù)是電極絲 的走絲速度。20線切割機床走絲機構的作用是使電極絲以一定的速度運動，并保持一定的張力。21快走絲線切割機床工作液的注入方式有浸泡式、噴入式和浸泡噴入復合式。22電火花線切割加工的主要工藝指標

4、有切割速度 、 加工精度 、 表面粗糙度 和電極損耗量 等。23電解磨削過程中，金屬主要是靠電化學陽極溶解作用腐蝕下來的，電解磨輪只起磨去電解產(chǎn)物陽極鈍 化膜和整平工件表面的作用。24電解磨削主要用于高強度、高硬度、熱敏性和磁敏性等材料 25激光加工主要應用于激光打孔、激光切割、激光打標、激光焊接、激光的表面熱處理等幾個方面。26激光加工設備主要包括電源、激光器、光學系統(tǒng)、激光加工系統(tǒng)等部分。27超聲波加工原理是磨粒在超聲振動作用下的機械撞擊和拋磨作用以及空化作用的綜合結果，其中磨粒的撞擊作用是主要的。28常用的超聲變幅桿有圓錐形、指數(shù)形及階梯形三種形式。29離子束加工的四種工作方式分別是離子

5、刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍和離子注入。30電子束加工是在真空條件下，將具有很高速度和能量的電子束聚焦到被加工材料上，利用高速電子的 沖擊動能來加工工件的。二、選擇題 1按能量形式劃分，以下（）屬于電能與熱能作用方式。A、電火花加工 B、電解加工C、電鍍加工 D、激光加工2按能量形式劃分，以下（）屬于電能與機械能作用方式。A 、等離子束加工B、超聲波加工 C、電解磨削 D、電火花線切割加工3（ ）主要用于三維型腔加工。A 、電火花成型加工B、電火花穿孔加工C、電火花線切割加工4復合加工是利用電化學加工和其他加工方法相結合的復合加工工藝，常用的有 （ ）。D、電解拋光D、負損耗 應選用的工藝方法是

6、 （）。A 、電解磨削 B、電刷鍍加工 C、電鑄加工 5一般來說，精密電火花加工時電極是： （ ）A 、高損耗 B、低損耗 C、零損耗 6用電火花加工沖模時， 若加工間隙和配合間隙相同，A 、直接配合法 B 、修配沖頭法 C、修配電極法 D、階梯電極法 7下列論述選項中正確的是（）。A 、電火花線切割加工中，工作液一般采用水基工作液B、電火花線切割加工中，由于工具電極絲高速運動，故工具電極絲不損耗C、電火花線切割加工中，電源可選用直流脈沖電源或交流電源D 、電火花線切割加工中，只存在電火花放電一種放電狀態(tài) 8以下不是電火花成型加工的主要能量形式的是（）。A、機械能 B 、 熱能 C 、電能 D

7、 、 以上都不是 9平動頭是一個使裝在其上的電極能產(chǎn)生（）機械補償動作的工藝附件。A、向外 B 、向內(nèi) C 、向上 D 、 向下10（ ）是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續(xù)時間。A、脈沖寬度 B 、 脈沖周期 C 、脈沖間隔 D 、放電間隙 11在材料放電腐蝕過程中，一個電極的電蝕產(chǎn)物轉移到另一個電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，這 種現(xiàn)象叫做（ ）。A、覆蓋效應 B 、 極性效應 C 、脈沖效應 D 、面積效應 12用線切割機床不能加工的形狀或材料為（）。A、盲孔 B 、 圓孔 C 、上下異性件 D 、淬火鋼 13從原則上講，電火花加工時，工具電極的進給速度應該（）工件的蝕除速度

8、A、等于 B 、大于 C、小于 D、不確定 14影響電火花加工精度的主要因素中，應排除（）。A、極性效應 B 、工具電極的精度及損耗 C 、電極和工件的裝夾及定位 D 、加工斜度15超聲波加工時， （ ）A 、工具中各個截面都在作超聲振動，但它們的相位在時間上不一致B、只有工具端面在作超聲振動C、工具整體在作超聲振動D、工具不作超聲振動 16電解加工型孔過程中， （ ）。A 、要求工具電極作均勻等速進給B、要求工具電極作自動伺服進給C、要求工具電極作均加速進給D、要求工具電極整體作超聲振動。 17下列選項中不正確的選項是： （ ）A 、電解加工中，加工速度與加工間隙成正比B、電解加工中，加工速

9、度與電流效率成正比C、電解加工中，加工速度與工件材料的電化學當量成正比D 、電解加工中，加工速度與電解液的電導率成正比18在材質(zhì)硬且脆的非金屬材料上加工型孔時，宜采用的加工方法是（ ）A 、超聲波加工B、電解加工C、電火花加工D、電子束加工19以下材料最適合超聲加工的是（ ）。A 、金剛石 B、 低碳鋼 C、合金鋼D、 紫銅20常用的超聲波加工裝置聲學部件 變幅棒形狀沒有（）A 、雙曲線形B、錐形C、指數(shù)形D、階梯形21慢走絲線切割加工中廣泛使用直徑為0.1 mm 以上（ ）的作為電極絲。A 、黃銅絲B 、鉬絲C、鎢絲D、石墨22電火花穿孔加工的工藝方法有（）A 、混合法 B、 多電極更換法C

10、、單電極平動法D、簡單電極數(shù)控創(chuàng)成法23有關單工具電極直接成型法的敘述中，不正確的是（）。D、表面質(zhì)量很好A 、需要重復裝夾B、不需要平動頭C 、加工精度不高24下列各項中對電火花加工精度影響最小的是（）A 、工具電極直徑B、加工斜度C、工具電極損耗D、放電間隙）。）25若線切割機床的單邊放電間隙為 0.02mm ，鉬絲直徑為 0.18mm ，則加工圓孔時的補償量為（A 、 0.11mmB 、 0.01mm C、 0.20mmD 、 0.21mm三、判斷題1電火花加工時， 必須使接在不同極性上的工具和工件之間保持一定的距離以形成放電間隙。2高速走絲線切割，鉬絲往復運動；低速走絲線切割，鉬絲單方

11、向移動。（）3電火花加工中粗加工時工件常接正極，精加工時工件常接負極。（）4電極絲的補償可以在圓弧上加補償。 （） 5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。（）6特種加工中加工的難易與工件硬度有關。（）7電火花成型加工的加工速度一般用體積加工速度來表示。（）8習慣上將電極相對于工件的定位過程稱為找正。（）9電火花實際生產(chǎn)的正常加工速度大大低于最大加工速度。（）10線切割機床用 3B代碼中的 B是分割符號。 （） 11電火花成型機可以加工通孔和盲孔。 （） 12目前線切割加工時應用較普遍的工作液是煤油。（）13離子束加工必須在真空條件下進行。 （）14電火花加工中的吸附效應都發(fā)

12、生在陰極上。（）15電火花加工的粗規(guī)準一般選取的是窄脈沖、高峰值電流。（）16數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工，不需設計和制造成形工具電極。（）17電火花線切割加工可以用來制造成形電極。（）18電解磨削的加工精度和表面質(zhì)量較高。工件表面粗糙度與砂輪磨粒粗細無關。 （）19數(shù)控線切割加工一般采用水基工作液，可避免發(fā)生火災，安全可靠，可實現(xiàn)晝夜無人值守連續(xù)加工。 （）20超聲波加工是基于高速撞擊原理，因此愈是硬脆材料，受沖擊破壞作用也愈大，而韌性材料則由于它 的緩沖作用而難以加工。 （）21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，但加工金屬材料的效率 較低。（）22電子束加

13、工是利用電能使電子加速轉換成動能撞擊工件，又轉換成熱能來蝕除金屬的。 （）23快走絲線切割使用的電極絲材料比慢走絲差，所以加工精度比慢走絲低。（）24電火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求電規(guī)準的調(diào)節(jié)范圍相對較大。（）25電火花成型加工屬于盲孔加工，工作液循環(huán)困難，電蝕產(chǎn)物排除條件差。（）26在采取適當?shù)墓に嚤ＷC后，數(shù)控線切割也可以加工盲孔；（）27當電極絲的進給速度明顯超過蝕除速度， 則放電間隙會越來越小， 以致產(chǎn)生短路。（）28電火花成型加工電極損耗較難進行補償。 （）四、名詞解釋1特種加工技術 也稱非傳統(tǒng)加工技術，是直接將電、熱、光、聲、化學等能量或其組合施加到工件被加工的部位上，從而

14、實現(xiàn)材料去除，以達到一定的形狀尺寸和表面粗糙度要求的非傳統(tǒng)加工方法。2電火花加工 又稱放電加工，是一種電、熱能加工方法。它是在一定介質(zhì)中，利用工具電極與工件電極（正極與負極） 之間脈沖性火花放電時的電腐蝕作用來對工件進行加工，以達到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工 方法。 在這一加工過程中可以看到放電過程中伴有火花， 故將其稱為電火花加工。 電火花加工定義：3二次放電 是指已加工表面上由于電蝕產(chǎn)物等的介入而再次進行非正常放電現(xiàn)象，集中反映在加工深度方向產(chǎn)生斜度 和加工棱角棱邊變鈍方面。4電極相對損耗（電火花加工中）指工具電極損耗速度 ve與工件蝕除速度 vw 之比的百分數(shù)，即 =ve/vw

15、 100% ，是衡量工具電極耐損耗的 指標。5復合加工 把兩種特種加工方法復合在一起，或者把一種或兩種特種加工方法和常規(guī)機械加工方法復合在一起，使之 相輔相成、相得益彰的加工工藝，例如電解電火花加工、電解電火花磨削等。6空化現(xiàn)象 所謂空化現(xiàn)象，是指當工具端面以很大的加速度離開工件表面時，加工間隙內(nèi)形成負壓和局部真空，在磨 料液內(nèi)形成很多微空腔； 當工具端面以很大的加速度接近工件表面時， 空泡閉合， 引起極強的液壓沖擊波， 從而使脆性材料產(chǎn)生局部疲勞，引起顯微裂紋。7放電間隙放電間隙是放電時工具電極和工件間的距離， 它的大小一般在 0.010.5 mm 之間，粗加工時間隙較大， 精 加工時則較小

16、。8脈沖寬度脈沖寬度簡稱脈寬 （也常用 ON 、TON 等符號表示 ），是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續(xù)時 間（如圖 3-2 所示 ）。9占空比占空比 是脈沖寬度 t i與脈沖間隔 to 之比，=ti/to。粗加工時占空比一般較大， 精加工時占空比應較小， 否 則放電間隙來不及消電離恢復絕緣，容易引起電弧放電。10極性效應在電火花加工時，相同材料 （ 如用鋼電極加工鋼 ）兩電極的被腐蝕量是不同的。其中一個電極比另一個電極 的蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應。11DK7725DK7725 的基本含義為： D 為機床的類別代號，表示是電加工機床；K 為機床的特性代號，表示是數(shù)控機床；第

17、一個 7 為組代號，表示是電火花加工機床；第二個 7 為系代號 （快走絲線切割機床為 7，慢走絲線切割機 床為 6，電火花成型機床為 1）；25 為基本參數(shù)代號，表示工作臺橫向行程為 250 mm 。12電火花成形加工速度電火花成形加工的加工速度， 是指在一定電規(guī)準下， 單位時間內(nèi)工件被蝕除的體積 V 或質(zhì)量 m。五、簡答題1試述電火花加工的特點及其應用。 能 “以柔克剛 ”，電極材料不必比工件材料硬，適合于難切削材料的加工。 工件不變形，工具電極與工件不接觸，便于加工小孔、深孔、窄縫零件。 脈沖參數(shù)可調(diào)節(jié)，能在同一機床連續(xù)進行粗、半精、精加工，脈沖放電的持續(xù)時間短，工件表面的熱影 響區(qū)很小。

18、 加工過程易于實現(xiàn)自動控制。 工具電極的制造有一定難度，電極的耗損影響加工精度。 電火花加工效率較低，只適用于導電材料的工件 電火花加工廣泛應用于凹模型孔、型腔加工。2試述電火花加工的原理，并說明火花放電過程大致可分為哪四個連續(xù)的階段？ 答：電火花加工原理：電火花加工是通過工件和工具電極相互靠近時極間形成脈沖性火花放電，在電火花 通道中產(chǎn)生瞬時高溫，使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬腐蝕下來，達到按要求改變材料的形狀和 尺寸的加工工藝。火花放電過程大致可分為如下四個階段： 極間介質(zhì)的電離、擊穿，形成放電通道。 介質(zhì)熱分解、電極材料融化、氣化，熱膨脹。 電極材料的拋出。 極間介質(zhì)的消電離。3在

19、電火花加工中，工作液的作用有哪些？ 答：形成火花放電通道，并在放電結束后迅速恢復放電間隙的絕緣狀態(tài)。 壓縮放電通道，并限制其擴展，使放電能量高度集中在極小的區(qū)域內(nèi)，既加強了蝕除的效果，又提高了 放電仿型的精確性。 加速電極間隙的冷卻和消電離過程，有助于防止出現(xiàn)破壞性電弧放電。 加速電蝕產(chǎn)物的排除。 4影響電火花加工精度的主要因素 放電間隙大小及其一致性采用較小的電規(guī)準，可以縮小放電間隙；這樣，可以提高仿形精度，也使間隙變化量小，從而提高加工精 度。 工具電極的損耗及其穩(wěn)定性 電火花穿孔加工時，電極在長度方向上可以貫穿型孔，因此得到補償；但電火花成型加工時，電極損耗后 無法得到補償，需要更換電極

20、。 二次放電現(xiàn)象。 5提高是電火花加工速度的途徑有哪些？ 選用適當?shù)拿}沖寬度。 選用適當?shù)拿}沖間隔。 增加單位脈沖能量（主要是增加峰值電流） 。 提高脈沖頻率 f。 6影響電火花加工零件表面粗糙度的因素： 單個脈沖能量大，則表面粗糙度差； 材料熔點高，則表面粗糙度好； 工具電極的表面粗糙度對工件表面粗糙度有復印現(xiàn)象； 工作液的電阻率降低，可以形成多個并存的放電通道，脈沖放電能量被分散，相應的放電痕跡較小，可 以獲得較好的表面粗糙度。7電火花加工電蝕產(chǎn)物的排除方法有哪些？ 電極沖油 工件沖油 工件抽油 開排氣孔 抬刀 電極的搖動或平動 8電解磨削與其它的電解加工有什么差別?一般用在什么場合 ?答

21、：電解磨削是電化學腐蝕與機械磨削作用相結合的一種復合加工方法，比電解加工具有較高的加工精度 和較小的表面粗糙度值，比機械磨削有較高的生產(chǎn)率。電解磨削過程中，金屬主要是靠電化學陽極溶解作用腐蝕下來的，電解磨輪只起磨去電解產(chǎn)物陽極鈍化膜 和整平工件表面的作用。電解磨削主要用于高強度、高硬度、熱敏性和磁敏性等材料。適用于難加工小孔、深孔、薄壁件，如蜂窩 器、薄壁管或外殼、注射針頭，麻花鉆、端銑刀、成形銑刀等各種高速鋼和硬質(zhì)合金刀具的刃磨以及噴氣 式發(fā)動機的渦輪葉片及水輪機葉片的成形磨削。9簡述激光加工的特點。 答：不受工件材料硬度、熔點、導電性等各種性質(zhì)的影響，幾乎對所有金屬和非金屬都可以進行激光加

22、 工；激光能聚集成極小的光斑，可以進行細微和精密加工； 可使用反射鏡，將激光輸送到遠離激光器的隔離室或其它地點，進行加工； 無刀具，屬于非接觸式加工，無機械加工變形； 對環(huán)境無特殊要求，便于自動控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形和熱變形小。10電子束和離子束加工為什么必須在真空條件下進行？ 答：只有在較高的真空條件中，電子和離子才能高速運動。由于加工時的金屬蒸汽會影響電子和離子發(fā)射，產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，所以在加工過程中，需要利用真空吸 力，不斷地把所產(chǎn)生的金屬蒸汽抽出去。11簡述超聲波加工的原理答：超聲波加工是利用振動頻率超過 16000 Hz 的工具頭的振動，通過懸浮液磨料的撞擊和拋磨作用，對

23、工件進行成型加工的一種方法； 超聲波加工時，在工件和工具之間注入液體（水或煤油等）和磨料混合的懸浮液，工具對工件保持一定的 進給壓力，并作高頻振蕩，頻率為 1630kHz ，振幅為 0.010.15mm 。磨料在工具的超聲振蕩作用下，以極 高的速度不斷地撞擊工件表面，使工件材料在瞬間高壓下產(chǎn)生局部破碎；由于懸浮液的告訴攪動，又使磨 料不斷拋磨工件表面。隨著懸浮液的循環(huán)流動，使磨料不斷得到更新，同時帶走被粉碎下來的材料微粒。 在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形狀便被復制到工件上。六、綜合題 1特種加工與傳統(tǒng)切削加工方法相比，在加工原理上的主要區(qū)別有哪些？所能解決的主要加工問題有哪 些？答：

24、主要區(qū)別： 不是主要依靠機械能，而是利用其它的能量（如電能、熱能、化學能、光能、聲能等）去除工件材料；工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些根本不需要工具； 加工過程中工具和工件之間不存在顯著的切削力。可以解決： 高硬度、高強度、高韌性、高脆性等各種難加工材料的加工問題； 精密、微細、形狀復雜零件的加工問題； 薄壁、彈性等低剛度零件的加工問題。 2簡述快走絲線切割機床在加工中間階段斷絲的原因及解決方法。在加工中間階段斷絲，可能的原因有： 電參數(shù)不當，電流過大。進給調(diào)節(jié)不當，開路短路頻繁。 工作液太臟。 導電塊未與鉬絲接觸或被拉出凹痕。 切割厚件時，脈沖過小。 絲筒轉速太慢。 在快走絲線切割加工中， 要正確分析斷絲原因， 采取合理的解決辦法。 在實際中往往采用如下方法：減少電極絲 （鉬絲 ）運動的換向次數(shù)，盡量消除鉬絲抖動現(xiàn)象。 鉬絲導輪的制造和安裝精度直接影響鉬絲的工作壽命。選用適當?shù)那邢魉俣取?保持電源電壓的穩(wěn)定和冷卻液的清潔。3試詳細分析影響材料放電腐蝕的因素。極性效應 由于在不同的脈沖寬度下， 工作液中所電離出來的電子與離子對電極發(fā)生作用的大小是不同的。吸附效應 正電極表面能吸附工作液中分解、游離出來的帶負電的碳離子，形成熔點和氣化點比較高的薄層碳黑膜， 保護正極，從而減少電