特种加工试题及答案

特种加工技术试题
一、填空题（每空1分，共10分）
1.电火花加工原理是基于，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.电火花加工的条件包括使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙、必须是瞬时脉冲性放电、。

3.在采用长脉冲（t>100us）电火花粗加工时，应采用极性加工，可以得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。

4.二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电。

二次放电对加工精度的影响主要是在和使加工棱角边变钝。

5.电火花加工自动进给调节系统包括测量环节、、放大驱动环节、执行环节和调节对象几个主要环节。

6.电火花线切割加工总是采用极性加工。

7.利用原理对金属进行加工的方法即电化学加工。

8.是在电解加工中，使金属阳极溶解过程的超电位升高和电解速度减慢的现象。

9.混合气体的作用包括增加电解液中的电阻率，减少杂散腐蚀，使电解液向非线性方面转化和。

10.原子从高能态自发跃迁到低能态而发光的过程称为。

二、选择题（选择符合题意选项，多选或少选均不得分，每题3分，共30分）
1.电火花加工的局限在于（）
A．主要用于加工金属等导电材料；B.一般加工速度较慢；
C.存在电极损耗；
D.工具的尖角很难精确到工件上
2.电火花加工提高电蚀量和生产率的途径包括（）
A.提高脉冲频率f；
B.增加单个脉冲能量WM
C.增大脉冲间隙t
D.提高工艺系数K
3.关于电火花线切割，以下说法正确的有（）
A.线切割加工脉冲电源的脉宽较窄，单个脉冲能量、平均电流一般较小；
B.加工速度随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大和脉冲间隔的减小而提高；
C.表面粗糙度数值随峰值电流、脉冲宽度的增大及脉冲间隔的减小而增大
D.线切割加工的工件具有黑白交错相间的条纹
4.电解加工的缺点在于（）
A.不易达到较高的加工精度和加工稳定性
B.电解加工的附局设备较多，占地面积较大，机床要有足够的刚性和防腐性能，造价高。

C.电极工具的设计和修正比较麻烦
D.电解产物需进行妥善处理，污染环境
5.钢在NaCl水溶液中电解加工，阳极反应产物为（）
A.H2
B.Cl2
C.Fe(OH）2
D.Fe(OH）3
6.关于电解加工的规律，（）不正确。

A.电化学当量愈大，生产率愈高；
B.电流密度越高，生产率越高；
C.加工间隙越小，蚀除速度也就越高Ｄ．采用低质量分数的电解液生产效率高７．由于激光的（），从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。

Ａ．高强度Ｂ．高方向性Ｃ．高单色性Ｄ．高相干性
８．钕玻璃激光器的特点包括（）
Ａ．价格低，可做较大尺寸Ｂ．较高的光学均匀性
Ｃ．导热性较好Ｄ．机械性能好
９．激光切割具有()优点。

Ａ．几乎不受切割材料的限制Ｂ．无力接触式加工
Ｃ．精密加工以连续输出方式工作Ｄ．切缝细小，可以实现窄缝切割及雕刻
１０．激光加工的基本设备由（）组成。

Ａ．激光器Ｂ．激光器电源Ｃ．光学系统Ｄ．机械系统
三、简答题（共２０分）
１．简述对电火花加工自动进给系统的一般要求。

（４分）
２．什么是型腔模电火花加工的分解电极法？特点是什么？（４分）
３．什么是电极的极化？具体包括哪几种？（４分）
４．电解磨削的电化学阳极溶解的机理与电解加工相比有什么不同？（４分）
5.什么是激光的受激辐射？（4分）四、综合题（共20分）
１．参照右图，简述电火花加工的一般过程。

（6分）２．试说明电火花加工与电火花线切割加工的共同点及不同点。

（１０分）
３．说明电铸过程的要点（4分）五．计算题（共20分）
１．用3B 代码编制加工图（ａ）所示的线切割加工程序。

已知线切割加工用的电极丝直径为0.18mm ，单边放电间隙为0.01mm ，图中A 点为穿丝孔，加工方向沿A—B—C—D—E—F—G—H—A 进行。

（１４分）
２．用温度30℃、质量分数为15%的NaCl 电解液，对某一碳钢零件进行固定式阴极电解扩孔，起始间隙为0.2mm （单边，下同），电压为12V 。

求刚开始的蚀除速度和间隙为1mm 时的蚀除速度，并求间隙由0.2mm 扩大到1mm 所需的时间。

（电流效率为η＝１００％，碳钢体积电化学当量ω＝２．２２ｍｍ３／Ａｍｉｎ，电导率σ＝０．０２（Ωｍｍ）－１）（６分）
(a ) 零件图(b ) 钼丝轨迹图
(a)
(d )
特种加工技术试题答案
一、填空题（每空1分，共10分）
1.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
2.必须要有一定的绝缘性能的液体介质中进行。

3.负
4.加工深度方向的侧面产生斜度。

5.比较环节
6.正
7.电化学反应
8.阳极钝化
9.降低电解液的密度和粘度，增加流速，均匀流场。

10.自发辐射
二、选择题（选择符合题意的单项或多项选项，每题3分，共30分）
1.ABCD
2.ABD
3.ABC
4.ABCD
5.C
6.Ｄ７．Ｃ８．ＡＢ９．ＡＢＤ１０．ＡＢＣＤ
三、简答题（共20分）
１．
１)较广的速度调节跟踪范围、
２)足够的灵敏度和快速性、
３)必要的稳定性，避免低速爬行、
４)体积小结构简单、维修方便。

２．
根据型腔的几何形状，把电极分解为主型腔和副型腔电极分别制造，先加工出主型腔，然后用副型腔电极加工尖角、窄缝等部位的副型腔。

特点：可以根据主、副型腔不同的加工条件选择不同的加工规准，提高加工速度、改善表面质量，同时可以简化电极制造，但要求更换电极时，主、副型腔电极间有精确的定位。

３．
电极极化的概念：阳极的电极电位向正移（代数值增大）、阴极的电极电位向负移（代数值减小）的现象，称为电极的极化。

浓差极化：离子的扩散、迁移步骤缓慢引起的电极极化。

主要发生在阳极上。

电化学极化：由电化学反应缓慢引起的电极极化。

主要发生在阴极上。

4.
不同点在于阳极钝化膜的去除原理不同。

电解磨削中，阳极钝化膜的去除是靠磨轮的机械加工去除的，电解液腐蚀力较弱；一般电解加工中的阳极钝化膜的去除，是靠高电流密度去破坏（不断溶解）或靠
活性离子（如氯离子）进行活化，再由高速流动的电解液冲刷带走的。

5.
当一束光入射到具有大量激发态原子的系统中，若这束光的频率v与(En．E1)/h 很接近，则处在激发能级上的原子，在这束光的刺激下会跃迁到较低能级，同时发出一束光，这束光与入射光有着完全相同的特性，它的频率、相位、传播方向都完全一致。

相当于是把入射光放大了，这样的发光过程称为受激辐射。

四、综合题（共20分）
１．
脉冲电源提供脉冲电压→作用于工具电极和工件电极上→两电极之间的工作液被电离、介质被击穿→形成放电通道；在电场力作用下→电子奔向阳极、正离子奔向阴极→导致火花放电；电子和离子的高速运动→轰击阳极和阴极，使动能转化为热能（10000℃）→电极表面金属迅速熔化甚至汽化→工件表面形成一个极小的圆坑，工件被蚀除，工具不断进给→工件不断被蚀除。

２．
共同点：
1）二者的加工原理相同，都是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的，所以二者加工材料的难易与材料的硬度无关，加工中不存在显著的机械切削力。

2）二者的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律基本相似，可以加工硬质合金等一切导电材料。

不同点：
１）工具电极细小，因此电参数不能太大；加工工艺范围较小；常按正极性方式加工；
２）为实现安全无人运转，采用水或水基工作液；其电阻率远比煤油小，此时会产生电解效应，有益改善表面粗糙度；
３）没有稳定的放电状态；
４）工具与工件电极间存在“疏松接触”式轻压放电
５）省掉了成形工具电极，大大降低了工具电极的设计和制造费用，缩短了加工周期；
６）因为工具电极丝较细，可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件；
７）工具电极丝移动长度大，使单位长度电极丝的损耗较小，对加工精度影响减小。

３．
溶液必须连续过滤。

必须搅拌电铸镀液，降低浓差极化。

为使电铸件厚薄均匀，凸出部分应加屏蔽，凹入部位要加装辅助阳极。

要严格控制镀液成分、浓度、酸碱度、温度、电流密度等。

五．计算题（共20分）
１．
２．
C
t mm C V mm U C C V a R
a 2/)( 1 / 1 /2020∆-∆=∆
==∆=所需的时间：间隙扩大到时的速度：间隙为双曲线常数：初始速度：ηωσ。