河南工业大学2009年特种加工技术试题

第 1 页 共 5 页 学校 班级 姓名 考试号 密 封 线 内 不 准 答 题 河南工业大学 2009 年特种加工技术试题 题号一二三四 得分 1 一 填空 11 分 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 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 3 超声加工适合于加工不导电的 材料 还可以用于 等 4 快速成形技术的 4 种代表性工艺是 1 2 3 4 5 和 是依靠热能去除材料的加工方法 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 7 电火花加工是前苏联 研究 开创和发明的 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 第 3 页 共 5 页 学校 班级 姓名 考试号 密 封 线 内 不 准 答 题 特种加工技术试题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 作为导电介质传进电流 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 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 B B0 B GX L1 B0 B B GY L2 B B0 B GX L3 B B B GX L1 B B B GY NR4 B B0 B GX L1 B B0 B GX SR2 B B B GX L3 B0 B B GY L4 ISO 代码 G91 G92 X 200 0 Y 482 84 G01 X200 0 G01 Y 382 84 G01 X 100 0 第 5 页 共 5 页 学校 班级 姓名 考试号 密 封 线