最新特种加工技术考试题库

一

1电火花加工中，影响除率的主要因素的影响有？

答：1）极性效应的影响，2）电参数对蚀除率的影响，3）金属材料热靴常数对除率的影响。

2，RC脉冲电源的主要的优点和缺点？

答：优点：1）结构简单，工作可靠，成本低。2）在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用作电火花光整加工和精微加工。

缺点：1）电容器放电速度很快，无法获得较大的脉宽，因此无法实现长脉宽，低损耗的加工，很难在型腔加工中获得应用。

2）电能利用效率很低，最大不超过36%，因大部分电能经过电阻R时转化为热能损失掉，这在大功率加工是很不经济的。

3）生产效率低，因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上，脉冲间歇系数太大。4）工艺参数不稳定，而且放电间隙经过限流电阻，始终和直流电源直接联通，没有开关元件使之隔离开来，所以随时都有放电的可能，并容易转为电弧放电。

3线切割加工的主要特点？

答：1）用成形电极即简单的电极丝就可对工件进行加工，降低成本，缩短时间。2）电极丝很细，可以加工微细异形物孔，窄缝和形状复杂的工件。

3）采用移动的长电极丝进行加工，单位长度的损耗很少，从而提高了加工精度。尺寸精度可达0.01~0.02mm，粗糙度可达Ra1.6um。4）可加工高强度，高脆性，高韧性，高熔点导电材料。5）实现微机控制，自动化程度高，操作方便。

4线切割加工按走丝方式分为？

答：高速走丝，低速走丝。

5高速走丝线切割机床组成部分？

答：机床本体，脉冲电源，微机控制装置，工作液循环系统等部分组成。

6线切割加工电极丝接负极，工件接正极。

8影响电火花线切割加工的因素有哪些？

答：1）工作液，2）电极丝，3）穿丝孔

9什么是电解加工？可分几类？

答：电解加工是利用金属在电解液中产生的阳极溶解现象，进而去除多余的材料，将工件成形的一种电化学加工的方法。

电解加工分为：电镀和涂覆。

10电化学加工可分为几类？

答：阳极电解蚀除和阴极电镀沉积加工。

11电化学加工的主要组成部分有哪些？

答：直流电源，电解加工机床，电解液系统。

12电解加工时电极反应方程式？

答：阳极反应：

Fe-2e→

4 - 4e →↑

2 - 2e →↑

+ 2→ Fe

4 Fe + 2O + → 4 Fe↓

阴极反应：2 + 2e →↑

13 电解加工时，工件接正极，工具接负极。

15 超声波加工的特点？

1）适合加工各种硬脆材料2)工具可用较软的材料，做成较复杂的形状，因此不需要工具和工件做比较复杂的相对运动，超声加工机床的结构比较简单，只需要一个方向进给，操作、维修方便。3）去除加工材料是靠极小磨料瞬时的局部撞击作用，故工件表面的宏观切削力很小，切削应力，切削热也很小，不会引起变形及烧伤，表面粗糙度也较好，可达Ra1um~Ra0.1um，加工精度可达0.01mm~0.02mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度零件。4）工件上被加工出的形状与工具形状一致，可以加工型孔，型腔及成形表面，还可以进行表面修饰加工。5）超声波加工机床、工具均比较简单，操作、维修方便。

16 超声波加工的变幅杆为什么能够放大振幅？

变幅杆能扩大振幅是由于通过它的每一截面的振动器能量是不变的，截面小的地方能量密度大，振幅也大。

17 影响超声波加工速度的主要因素有？

答：工具振动频率、振幅、工具与工件之间的静压力、磨料的种类和粒度、悬浮液的浓度、供给及循环方式、工具与工件材料、加工面积和深度等。

18 激光加工的主要特点?

答：1）激光加工属高能束流加工，功率密度可高达—w/，几乎可以加工

任何金属材料和非金属材料。2）激光加工无明显机械力，不存在工具损耗，加工速度快，热影响区小，易实现加工过程自动化。3）激光可通过玻璃等透明材料进行加工。4）激光可以通过聚焦形成微米级的光斑，输出功率的大小又可以调节，因此可进行精密微细加工。5）可以达到0.01mm的平均加工精度和0.001mm 的最高加工精度，表面粗糙度Ra值可达0.4~0.1 um.

19 激光加工基本设备有几部分？

答：由激光器、激光器电源、光学系统及机械系统等四大部分组成。

20 影响激光加工的主要因素有？

答：输出功率与照射时间、焦距与发散角、焦点位置、光斑内能量分布、照射次数及工件材料等。

21 化学铣削特点：①可加工任何难切削的金属材料，而不受任何硬度和强度限制。②适合大面积加工，可同时加工多件。③加工过程中不会产生应力、裂缝、

毛刺等缺陷，表面粗糙度可达Ra2.5~1.25 um。④加工操作方法比较简单。

22化学铣削的缺点？

答：①不适宜加工窄而深的槽和型孔等。②原材料中缺陷和表面不平度，划痕等不易消除。③腐蚀液对设备和人体有危害，需有适当的防护措施。

23 化学铣削应用范围？

答：①主要用于较大工件的金属表面厚度减薄加工。②用于在厚度小于 1.5mm 薄壁零件上加工复杂的型孔。

24 化学铣削工艺过程？

表面预处理－涂保护层－固化－刻型－腐蚀－清洗－去保护层

25 电子束加工的装置有:电子枪、真空系统、控制系统和电源。

26 精密微向加工有哪些：电子束、离子束、激光。

27 高压水加工基本原理与设备组成？

答：原理：利用高压、高速的细径液流作为介质，对工件表面进行喷射，依靠液流产生的冲击作用去除材料实现对工件的切割。组成：超高压水发生装置、喷嘴、其他装置。

28 快速成型加工工艺过程：①建立产品的三维模型②三维模型的近似处理③三维模型的切片/分层处理④产品的成型加工⑤成型零件的后处理。

二

1.

2.一填空(11分)

3. 1.特种加工技术引起了机械制造工艺技术领域内的许多变革,例如对:1)

2) 3) 4) 5) 等产生了一系列的影响.

4. 2.电子束加工依靠转化为来加工的,而离子束加工则是依靠微观

的 .

5. 3.超声加工适合于加工不导电的材料,还可以用于等.

6. 4.快速成形技术的4种代表性工艺是:1) 2) 3) 4) .

7. 5. , , 和是依靠热能去除材料的加工方法.

8. 6.电解加工是利用电化学来进行加工,电镀是利用电化学

进行加工.

9.7.电火花加工是前苏联研究开创和发明的.

10.二简答题(26分)

电火花加工主要优点和局限性.(5分)

电火花加工与线切割加工的区别与联系.(9分)

电解加工中电解液的作用.(4分)

激光为什么比普通光有更大的瞬时能量和功率密度为什么称它为"激" 光 (8分)

三.分析题(18分)

1.从原理,机理上分析,电化学加工有无可能发展成为"纳米级加工" 或"原子级加工"技术原则上要采用哪些措施才能实现 (10分)

2.分析电火花加工的自动进给调节系统和电解加工的进给系统 (8分)

四.应用题(25分)

1.举例说明型腔模具电火花成形加工工具电极的设计(10分)

2.分别用3B代码和ISO代码来编写下图所示的线切割加工程序,图中单位:毫米.(15分)

特种加工技术试题答案:

一:

1.1)材料的可加工性;2)工艺路线的安排;3)新产品的试制过程4)产品零件设计的结构5)零件结构的工艺性好,坏的衡量标准

2.动能热能机械撞击能量

3.非金属脆硬清晰,焊接和探伤

4.光敏树脂掖相固化成形选择性粉末烧结成形薄片分层叠加成形熔丝堆积成形

5.电火花加工线切割加工激光加工电子束加工等离子弧加工 (5中取4)

6.阳极溶解阴极沉积,涂覆

7.拉扎林柯夫妇开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因

二,

1.优点:1)适合于加工任何难切削材料 2)可以加工特殊及复杂形状的表面和零件

局限性:1)主要用于金属加工.在一定条件下可以加工半导体和非导体材料 2)加工速度较慢 3)存在电极损耗

2.与电火花加工的共性:

–电压,电流波形与电火花加工基本相似

–加工机理,生产率,表面粗糙度等工艺规律,材料可加工性与电火花加工基本相似

与电火花加工的不同:

–电极采用直径较小的细丝,平均加工电流,脉冲宽度不能太大,属于重精加工,电极接正极

–采用水或水基工作液,有明显的电解电流.但不会起火,易于实现无人运行

–一般没有稳定电弧放电

–电极与工件之间存在"疏松接触"式轻压放电现象

–省掉了成形的工具电极,大大降低了成形电极的设计和制造

–电极丝较细,可以加工微细异型孔,窄缝和复杂形状的工件

–采用移动的长电极丝惊醒加工,单位长度上电极丝的损耗较低,对精度影响小(尤其慢走丝电极丝一次性使用)

3.在电解加工过程中,电解液的主要作用是:①作为导电介质传进电流;②在电场作用下进行电化学反应,使阳极溶解能顺利而有控制地进行;③及时地把加工间隙内产生的电解产物及热量带走,起更新与冷却作用

4.因为激光器可在较长时间上吸收,积聚某一波长光的能量,然后在很短的时间内放出,并且通过光学透镜将大面积光通道上的激光束聚焦在很小的焦点上,经过时间上和空间上的两次能量集中,所以能达到很大的瞬时能量和功率密度. 其所以称之为"激光",是因为激光器中的工作物质吸收某一波长的光能,达到粒子数反转之后,再受到这一波长的光照后,就会瞬时受激,产生跃迁,并发出与此波长相同的激光.

三:

1.由于电化学加工从机理上看,是通过电极表面逐层地原子或分子的电子交换,使之在电解液中"阳极溶解"而被去除来实现加工的,可以控制微量,极薄层"切削"去除.因此,电化学加工有可能发展成为纳米级加工或原子级的精密,微细加工.但是要实现,从技术上讲还有相当难度.主要是由于电化学加工的实质是实现选择性阳极溶解或选择性阴极沉积,只要能把这种溶解或沉积的大小,方向控制到原子级上就可以了.但是由于他们的影响因素太多,如温度,成分,浓度,材料性能,电流,电压等,故综合控制起来还很不容易.

2.电火花加工自动进给调节系统是保证工具和工件保持一定的"平均"放电间隙,由于工件的蚀除速度和电极的损耗是随机的,变化的,所以电火花加工是不等速进给调节系统,又称为伺服系统.电解加工间隙与加工速度在一定范围内成双曲反比关系,能够相互平衡补偿,其自动进给系统是等速进给系统,不需要回退.

四

1.型腔模具电火花成形加工工具电极的设计要考虑电极材料的选择和电极尺寸设计亮了方面:

1)材料的选择:为了提高加工精度,点击材料要选择耐蚀性高的材料,如纯铜,铜

钨合金,银钨合金及石墨等.铜钨合金,银钨合金成本较高,机械加工较难,采用较少,在其特殊的情况下使用.采用较多的是纯铜和石墨.

2)电极尺寸的确定

a) 径向尺寸

计算公式:a=A±Kb

–a—电极水平尺寸

–A—型腔图样名义尺寸

–K—与标注有关的系数,单边为1,双边为2

–b—单边缩放量 b=SL+Hmax+hmax+ r

SL—单边加工间隙(放电间隙)

Hmax—加工前表面微观不平度最大值

hmax—加工后表面微观不平度最大值

r—摇动量

–±—按缩放原则确定

根据上述公式,设计如图的工具电极:

a1 = A1 – 2b

a2 = A2 + 2b

c = C

r1 = R1 – b

b) 高度尺寸

只要考虑加工结束时,电机夹具不和夹具模块或压板发生接触,以及同一电极重复使用而增加的高度即可.

2.

3B代码:

B400000 B0 B400000 GX L1

B0 B100000 B100000 GY L2

B300000 B0 B300000 GX L3

B241420 B241420 B241420 GX L1

B241420 B241420 B841420 GY NR4

B100000 B0 B100000 GX L1

B100000 B0 B229290 GX SR2

B270710 B270710 B270710 GX L3

B0 B141420 B141420 GY L4

ISO代码:

G91 G92 X-200.0 Y-482.84

G01 X200.0

G01 Y-382.84

G01 X-100.0

G01 X141.42 Y141.42

G02 X-200.0 Y0 I141.42 J-141.42

G01 X-100.0

G03 X70.71 Y-70.71 I-100.0 J0

G01 X-200. Y-341.42

G01 Y-482.84

三

一、填空

1、特种加工主要采用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到

图样上全部技术要求。（1分）

2、电火花加工原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时

的电腐蚀现象，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。（2分）

3、电火花加工系统主要由工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置

几部分组成。（3分）

4、在电火花加工中，提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：提高脉冲频率、

增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。（3分）

5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的表面粗糙度、表面变质层、

表面力学性能。（3分）

6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：测量环节、比较

环节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。（3分）

7、电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含伺服进给控制系统和参

数控制系统。（2分）

8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制

加工的工艺方法，其应用范围分为两大类：穿孔加工、型腔加工。（2分）9、线切割加工是利用移动的、作为负极的、线状电极丝和工件之间的脉冲放

电所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。（2分）

10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是乳化液，其注入方式为喷入式。（2分）

11、线切割机床走丝机构的作用：是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定

的张力。（2分）

12、线切割控制系统作用主要是：1）自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹；

2）自动控制伺服的进给速度。（2分）

13、快速成形技术（RP）最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，目前RP

技术的主流是： SLA立体光造型、LOM薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM 熔融成型四种技术。（4分）

14、快速成型的数据接口主要有：快速成型技术标准数据格式即STL格式和快

速成型设备的通用数据接口即CLI 格式。（2分）

二、判断题（15分，每题1分）