特種加工技術(shù)（56學(xué)時）學(xué)習(xí)通超星期末考試答案章節(jié)答案2024年

特種加工技術(shù)（56學(xué)時）學(xué)習(xí)通超星期末考試章節(jié)答案2024年1-1特種加工方法有哪些？1-2說明特種加工的特點。

答案:1-1特種加工方法有哪些？特種加工一般按加工時所采用的能量類型分為電火花加工、電化學(xué)加工、激光加工、超聲加工、射流加工、電子束加工、離子束加工、化學(xué)加工等基本加工方法及由這些基本加工方法組成的復(fù)合加工1-2說明特種加工的特點。特種加工具有如下特點1．由于特種加工主要不是使用機械能，而是使用電能、電化學(xué)能、聲能、光能等進行加工，因此不受工件力學(xué)性能的限制，可加工各種硬、軟、脆、高熔點、高強度等難加工材料。而且特種加工的切削熱很少或無切削熱，故可加工熱敏材料。2．由于特種加工不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，因此，工具硬度可低于工件硬度，工件不承受大的作用力，所以，基本不受工件剛度的限制，可加工剛度極低零件及彈性元件。3．特種加工屬微細(xì)加工，它突破了傳統(tǒng)加工的尺寸和質(zhì)量限制，可加工尺寸微小的孔或狹縫，可獲得極高的加工精度、極低的表面粗糙度值。4．特種加工時不存在機械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小，尺寸穩(wěn)定性好。4-1說明電化學(xué)加工的原理。4-2說明電鑄加工的原理。

答案:4-1說明電化學(xué)加工的原理。電化學(xué)加工的基本原理：將兩銅片接上約10V的直流電源并插入CuCl2的水溶液中（此溶液中含有OH-和Cl-負(fù)離子及H+和Cu2+正離子），即形成通路，導(dǎo)線和溶液中均有電流流過。溶液中的離子將作定向移動，Cu2+正離子移向陰極，在陰極上得到電子而進行還原反應(yīng)，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。利用陰、陽極表面發(fā)生的這種電化學(xué)反應(yīng)對金屬進行加工的方法稱為電化學(xué)加工。利用陽極溶解作用進行的加工方法有電解加工、電解拋光等，利用陰極沉積作用進行的加工方法有電鍍、電鑄、涂鍍、復(fù)合鍍等。4-2說明電鑄加工的原理。電鑄加工的原理如圖所示，用可導(dǎo)電的原模5作陰極，電鑄材料作陽極2，電鑄材料的金屬鹽溶液作電鑄液7（例如電鑄銅時常采用硫酸銅溶液作電鑄液），在直流電源3的作用下，溶液中的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入鍍液，對金屬離子進行補充，以保持其質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本不變。隨著時間的推移，陰極原模上電鑄層4逐漸加厚，當(dāng)達到預(yù)定厚度時即可取出，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。6-1簡述超聲加工的原理。6-2簡述超聲加工的應(yīng)用。

答案:6-1簡述超聲加工的原理。超聲加工的基本原理：加工時，在工具和工件之間加入磨料懸浮液，并使工具以很小的力F輕輕壓在工件上。由超聲發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電振蕩施加于超聲換能器上，將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成20KHz以上的超聲頻縱向振動，并借助于變幅桿3把振幅放大到0.05～0.1mm左右，驅(qū)動工具端面作超聲振動。作超聲振動的工具迫使磨料懸浮液中懸浮的磨粒以很大的速度和加速度不斷地撞擊、拋磨被加工表面，把被加工表面的材料粉碎成很細(xì)的微粒，從工件上被打擊下來,為循環(huán)流動的磨料懸浮液帶走。工具連續(xù)進給，加工持續(xù)進行，工具的形狀便“復(fù)印”在工件上，直到達到要求的尺寸。6-2簡述超聲加工的應(yīng)用。超聲加工主要用于加工各種硬脆的半導(dǎo)體或非導(dǎo)體材料，如玻璃、石英、陶瓷、硅、鍺、鐵氧體、寶石和玉器等，可加工型孔、型腔、異型孔、小孔、深孔、切割等。此外，超聲加工在清洗、焊接、醫(yī)療、電鍍、冶金等方面也有著廣泛的應(yīng)用。9-1簡述離子束加工的原理9-2

說明離子注入技術(shù)的應(yīng)用。

答案:9-1簡述離子束加工的原理離子束加工的原理：離子束加工的原理和電子束加工類似，同樣是在真空條件下，利用高能束流撞擊工件表面進行加工的。不同的是離子束加工使用的高能束流為離子束，由于離子質(zhì)量比電子大數(shù)千、數(shù)萬倍（如氬離子的質(zhì)量是電子的7.2萬倍），所以一旦離子加速到較高速度時，離子束比電子束具有更大的撞擊動能，離子束加工是靠微觀的機械撞擊能量，而不是靠動能轉(zhuǎn)化為熱能來加工工件的。9-2說明離子注入技術(shù)的應(yīng)用。目前離子注入技術(shù)主要應(yīng)用在使用價值很高的半導(dǎo)體器件方面。即把磷（P）或硼（B）等“雜質(zhì)”注入單晶硅中規(guī)定的區(qū)域及深度后，可以改變導(dǎo)電型式（P型或N型）和制造PN結(jié)。也可用來制造一些通常用熱擴散難以獲得的各種特殊要求的半導(dǎo)體器件。離子注入技術(shù)也逐漸用于其它方面。例如，把Cr注入Cu中，能得到一種新的亞穩(wěn)態(tài)表面相，從而改善銅材料的耐蝕性能。在低碳鋼中注入N、B、Mo等，在表面形成硬化層，提高了材料的耐磨性。在純鐵中注入B可提高硬度，注入Si可提高強度。離子注入也可改善金屬材料的潤滑性能。10-1簡述化學(xué)銑削加工的原理。10-2

簡述半導(dǎo)體硅的光刻加工過程。

答案:10-1簡述化學(xué)銑削加工的原理?；瘜W(xué)銑削加工的原理是：把工件非加工表面用耐腐蝕涂層保護起來，然后將工件浸入適當(dāng)成分的化學(xué)溶液中，露出的工件加工表面與化學(xué)溶液產(chǎn)生反應(yīng)，材料不斷地被溶解去除。經(jīng)一定時間達到預(yù)定的深度后，取出工件，即獲得所需要的尺寸和形狀。10-2簡述半導(dǎo)體硅的光刻加工過程。硅片1氧化，表面形成一層SiO2→在SiO2層表面涂覆一層光刻膠3并烘干→在光刻膠層上面加掩模版4，然后用紫外光曝光→曝光部分（正性光致抗蝕劑）或非曝光部分（負(fù)性光致抗蝕劑）通過顯影而被溶解掉然后進行焙烘堅膜→浸入腐蝕液，使未被光刻膠覆蓋的SiO2部分腐蝕掉→采用氧化等方法使光刻膠全部除去，至此加工完畢。2-3說明電火花穿孔加工的原理。2-4說明電火花穿孔加工機的結(jié)構(gòu)組成。

答案:2-3說明電火花穿孔加工的原理。電火花穿孔加工的原理如圖所示，采用管狀電極（空心電極），直徑1～4mm（間隔0.1mm）。加工時電極作回轉(zhuǎn)和軸向進給運動，管電極中通入1～5MPa的高壓工作液（去離子水、蒸餾水、乳化液或煤油）。在自動進給調(diào)節(jié)裝置的作用下，管電極向下運動并保持合適的放電間隙，在管電極和工件之間產(chǎn)生電火花并蝕除金屬，蝕除掉的金屬被工作液帶走。隨著管電極的向下運動，金屬不斷被蝕除，在工件上加工出孔來。2-4說明電火花穿孔加工機的結(jié)構(gòu)組成。電火花穿孔加工機由箱式底座、立柱、主軸箱、自動進給調(diào)節(jié)裝置、工作臺、工作液系統(tǒng)、脈沖電源、操作面板等組成。5-3說明激光打標(biāo)的原理5-4說明激光內(nèi)雕的原理。

答案:5-3說明激光打標(biāo)的原理激光打標(biāo)是利用高能量的激光束照射在工件表面上，光能瞬間轉(zhuǎn)變成熱能，使工件表面迅速產(chǎn)生蒸發(fā)，露出深層物質(zhì)，或由光能導(dǎo)致表層物質(zhì)的化學(xué)物理變化而刻出痕跡，或通過光能燒掉部分物質(zhì)，從而在工件表面刻出任意所需要的文字和圖形，可以作為永久防偽標(biāo)志。5-4說明激光內(nèi)雕的原理。激光內(nèi)雕原理其實也很簡單。激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必須大于使玻璃破壞的某一臨界值，或稱閾值，而激光在某處的能量密度與它在該點光斑的大小有關(guān)，同一束激光，光斑