特种加工考试攻略,必看

1、1、电解加工（如套料、成形加工等）的自动进给系统和电火花加工的自动进给系统有何异同？为什么会形成这些不同？ 答：一般电解加工自动进给系统主要是控制均匀等速的进给速度， 它 的大小是事先设定的。进给速度的大小与端面平衡间隙有直接关系双曲线关系），而端面平衡间隙又直接影响到阴极形状（成形加工 时）。在正常电解加工时，主要依照电流的大小来进行控制，但在电 极开始进入或即将退出工件时， 由于加工面积的变化， 则不能按照电 流的大小进行控制。 电火花加工的自动进给控制系统的目的是保证某 一设定加工间隙（放电状态）的稳定，它是按照电极间隙蚀除特性曲 线和调节特性曲线来工作的， 它的进给速度不是均匀等速的。

2、 之所以 形成这种不同的进给特性， 主要是电解加工中存在平衡间隙， 进给速 度大，平衡间隙变小。在进给方向、端面上不易短路；而电火花加工 中不存在平衡间隙，进给速度稍大于蚀除速度，极易引起短路，所以 必须调节进给速度以保证放电间隙。2、阳极钝化现象在电解加工中是优点还是缺点？举例说明。答：电极钝化现象的存在， 使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿。从生产率的角度出发人们不希望选用能产生钝化现象的钝化型电解 液。但是，当采用 NaCl 等非钝化型电解液工作时，虽然生产率很高，但 因为杂散腐蚀严重，成形精度较差，严重影响了电解加工的应用。而 当采用钝化型电解液加工时， 尽管电极工具的非工作面没有绝

3、缘， 但 当加工间隙达到一定尺寸后， 对应的工件表面就会产生钝化膜， 可以 避免产生杂散腐蚀，提高加工精度，促进电解加工的推广应用。电解磨削、电解研磨等加工方法也是利用了阳极钝化现象的存在而开 发出来的。 它们利用了钝化膜对金属表面的保护作用， 采用机械去除 钝化膜的方法，使金属微观表面凸点的钝化膜被刮除，并迅速电解， 而低凹处的钝化膜起保护作用， 使局部不被电解， 最终使金属表面的 整平作用加快，可实现精加工。3、两金属在 (1) 在真空中火花放电 ;(2) 在空气中 ;(3) 在纯水 (蒸馏水或去离子水 )中;(4) 在线切割乳化液中 ;(5) 在煤油中火花放电时 , 在 宏观和微观过程以

4、及电蚀产物方面有何相同和相异之处 ？ 答:(1) 两金属在真空中火花放电时 , 当电压 (电位差 )超过一定时即产生击穿, 电子由- 极逸出飞向 + 极,由于真空中没有物质阻挡电 子的运动, 所以没有正离子形成 ,没有发热的放电 通道的概念, 示波 器,显象管中电子流的运动与此类似 .基本上没有 电蚀产物生成.(2) 两金属在空气中放电的例子是电火花表面强化 , 涂覆. 电焊, 等离 子切割,等离子焊等 ,也是在空气中放电 ,利用电子流在空气中撞击气体原子形成放电通道 , 在通道中和工件表面产生大量的热能用于强化 涂覆,切割和焊接 .(3) 在纯水,蒸馏水或去离子水中 , 两金属间电火花放电与

5、在煤油中类 似 , 只是水分子 , 原子受电子 , 正离子撞击发热气化 , 最后分解为氧原 子和氢原子(分子), 而不像煤油中会分解出碳原子 (碳黑微粒)和氢气等.(4),(5) 在乳化液中和煤油中放电过程 , 详见教材中有关章节 , 不再另行论述4、不同波长的红外线 , 红光,绿光,紫光,紫外线光能转换为热能的效 率有何不同 ？ 答:不同波长,频率的光所含的能量E=hv,其中v为光的频率,h为普朗 克常数. 可见光所含的能量和其频率成正比 .但照射到物体上后光能转换成热能的大小 , 即光能转换的频率 , 却随波长 (频率)和物体对该光波的吸收率不同而不同 . 例如红光或红外线照射到人体皮肤上

6、 , 人 们感觉到远比绿光 , 紫光更温暖 , 因为皮肤吸收红光的效率远比其他 广博为高 .同样激光打孔 , 切割时 , 影响光能转换为热能效率的因素 除材料对该光波的吸收率外 , 还有反射率也起很大作用 , 因此很难加 工反射率很高的光洁镜面5、试判断超声加工时 :(1) 工具整体在作超声振动 ;(2) 只有工具端面 在作超声振动 ;(3) 工具各个横截面都在作超声振动 , 单个截面同一时间的振幅并不一样 ;(4) 工具各个横截面依次都在作原地踏步 式的 振动.以上各点, 哪种说法最确切 有无更确切的说法 答: 以上说法中 ,(3) 比较确切 ,超声波在工具 (变幅杆)内传递时 , 各个 横

7、截面都在作超声振动 , 单个截面在同一时间的振幅不一样 , 有的截 面始终为零 ( 如固定超声系统的驻波点 ), 有的有时振幅最大 , 如工具 端面的加工点。最确切的说法是 , 应按教材中的超声波在固体中的传 播过程, 各质点都在传播方向上振动 , 但传到端面后波在反射 , 两者的 合成运动才是各质点的实际运动6、快速成型的工艺原理与常规加工工艺有何不同具有什么优点 ？答:快速成型在工艺原理上是 增材法, 与切削加工 ,电火花蚀除 ,电化学阳极溶解等 减材法 不同.其特点是整个工艺过程建立在激光 （断层）扫描,数控技术，计算机CAC技术,高分子材料等高科技基础之上, 因此工艺先进 , 柔性好,

8、 生产周期短 .7、微弧氧化后的表面陶瓷层的具有哪些优良的功能？8、电火花加工用脉冲电源的要求有哪些？（和简答题第10 题重复）9、简述离子束加工原理及离子束加工的有哪些工作方式？答：离子束加工原理：与电子束加工比较相似，也是在真空条件下， 把惰性气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚焦后，投 射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。与电子束加工相比，离 子束加工具有更大的能量。离子束加工的四种工作方式：1）、离子束溅射去除加工，即将被加速的离子聚焦成细束，射到被加工表面上。被加工表面受“轰击”后，打出原子或分子，实现分子 级去除加工。2）、离子束溅射镀膜加工， 即用加速的离子从靶材上

9、打出原子或分 子，并将这些原子或分子附着到工件上， 形成“镀膜”。又被称为 “干 式镀”（3）、离子束溅射注入加工，即用高能离子（数十万KeV轰击工件表面，离子打入工件表层，其电荷被中和，并留在工件中（置换原子 或填隙原子），从而改变工件材料和性质。4）、离子束曝光，即用在大规模集成电路制作中，与电子束相比有更高的灵敏度和分辨率。10、超声波加工的原理和主要特点是什么？答：超声波加工的原理：超声波加工是利用振动频率超过 16000 Hz的工具头的振动， 通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用， 对工件进行成 型加工的一种方法；加工时，在工件和工具之间注入液体（水或煤油 等）和磨料混合的悬浮液， 工具对

10、工件保持一定的进给压力，并作高 频振荡，频率为1630kHz振幅为0.010.15mm 磨料在工具的超声 振荡作用下， 以极高的速度不断地撞击工件表面， 使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎； 由于悬浮液的告诉搅动， 又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。超声波加工的主要特点如下：1 ）、适合于加工各种硬脆材料，特别是某些不导电的非金属材料，例玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工淬火 钢和硬质合金等材料，但效率相对较低。2）、加工时宏观切削力很小，不会引起变形

11、、烧伤。表面粗糙度Ra值很小，可达0.2 a m 加工精度可达0.050.02 mm,而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。3）、由于工具材料较软， 易制成复杂的形状，工具和工件又无需作 复杂的相对运动， 因此普通的超声波加工设备结构简单。 加工机床结 构和工具均较简单，操作维修方便。1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？答：（1）特种加工是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。 （2）特种加工打破传统的硬刀具加工软 材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。 （3）特种加工过程 中，工具与工件不受切削力的作用。2、特种加工的本质特点是

12、什么？答：（1）特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度；2）特种加工不依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料3、电火花加工必须解决的问题有哪些？答：（1）、由于在电火花加工的不同阶段，金属蚀除的速度不同，因 此必须具有工具电极的自动进给和调节装置， 使工具和工件之间保持 合适的放电间隙；2）、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电；3）、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。4、什么是电火花加工的机理？火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段？ 答：电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质，即火花放电时， 电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观

13、物理过程。 火花放 电过程大致可分为如下四个阶段：1）、极间介质的电离、击穿，形成放电通道； （ 2）、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀； （3）、电极材料的抛出；（4）、极间介 质的消电离。5、电火花加工的优缺点有哪些？答：电火花加工的优点主要体现在以下四个方面：1）、特别适合任何难以进行切削加工的材料；可以加工特殊或形状复杂的表面和零件； 工具与工件不接触，作用力极小； 脉冲放电时间短，冷却作用好，加工表面热影响小。但存在以下缺陷：1）、主要用于加工金属等导电材料；2）、加工速度较慢（需进行预加工，去除大部分余量）且存在一定的电极损耗。6、电火花加工中工具电极相对损耗的含义是什么？如

14、何降低工具电极的相对损耗？7、在电火花加工中，工作液的作用有哪些？答：（1）形成火花放电通道，并在放电结束后迅速恢复放电间隙的绝 缘状态；2）压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域内，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的精确性；3）加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电；4）加速电蚀产物的排除； 8、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求答：脉冲电源作用：把工频交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流， 向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量， 以蚀除金属。脉冲电源输入为 380 V、50 Hz 的交流电，其输出应满足如下要求：1）足够的放

15、电能量短时间放电 波形单向 主要参数有较宽的调节范围 有适当的脉冲间隔时间9、简述如下图RC线路脉冲电源的工作过程答：RC线路脉冲电源的工作过程:1）当直流电源接通后，电流经限流电阻向电容器充电，电容器两端的电压上升，电能往电容器上储存；2）当电容器两端的电压上升到工具与工件之间间隙的击穿电压时，电容器上储存的电能就瞬间释放，形成较大的脉冲电流；3）电容器上的电能释放后，电压下降到接近于0，极间工作液又迅速恢复到绝缘状态；此后，电容器再次充电，重复上述过程！10、对电火花加工用脉冲电源的要求有哪些？答：（1）、总的要求：有较高的加工速度、工具电极损耗低、加工过 程稳定性好、工艺范围广，从而，能

16、适应粗加工、半精加工、精加工 的要求；能适应不同材料的加工； 能采用不同工具电极材料进行加工。2）、具体要求： 所产生的脉冲应该是单向的；其目的是最大限度地利用极性效应, 以提高生产率和减少工具电极的损耗。 脉冲电压波形的前后沿应该较陡； 其目的是保证加工工艺过程相对 稳定。 脉冲电源的主要参数应能在很宽的范围内可以调节； 其目的是满足 粗加工、半精加工、精加工的不同要求。工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。11、简述快走丝线切割机床的工作过程答：快走丝线切割机床是利用细钼丝作为电极， 多工件进行火花放电切割”加工；贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动，加工能源由脉冲 电源供给，电极丝和工件之间浇

17、注专用工作液介质。 工作台在水平面 两个坐标方向上， 各自按预定的控制程序、 并根据火花间隙状态作伺 服进给移动，从而合成各种曲线运动，将工件切割成型。12、简述电化学反应加工的基本原理答：当两铜片接上约 10v 的直流电流并插入 CuCl2 的水溶液时， 即形 成通路，在金属片和溶液的界面上，必定会产生电化学反应，溶液中 的Cu+2移向阴极，在阴极上析出为铜；同时，在阳极上的 Cu原子因失去电子而成为 Cu+2进入溶液；这便是电解（电镀）液中的电化学反应。这种以电化学反应为基础，对金属进行加工（阳极溶解、阴极 沉积）的方法称为电化学加工。13、简述激光加工的基本原理答：激光加工是利用光能经过

18、透镜聚焦后达到很高的能量密度， 依靠 光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料；激光加工时，把光束聚 集在工件的表面上，由于区域小、亮度高，其焦点处的功率密度极高， 温度可以达到一万多度； 在此高温下， 可以在瞬间熔化和蒸发任何坚 硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。14、简述激光加工的特点答：（1）不受工件材料硬度、熔点、导电性等各种性质的影响，几乎 对所有金属和非金属都可以进行激光加工；2）激光能聚集成极小的光斑，可以进行细微和精密加工；3）可使用反射镜，将激光输送到远离激光器的隔离室或其它地点，进行加工；4）无刀具，属于非接触式加工，无机械加工变形；5）对环境无特殊要

19、求，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小；15、简述电子束加工原理答：电子束加工是利用电子高速运动时的冲击动能来加工工件的； 在 真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，再经过加速极加速，将 具有很高速度和能量的电子束聚焦在被加工材料上， 高速电子撞击工 件，其动能绝大部分转化为热能，使工件材料局部、瞬时熔融，汽化 蒸发而去除； 所以说电子束加工是通过热效应进行加工的。16、简述电子束加工特点答：（1）、电子束加工时，电子束聚焦直径小，可实现精密微细的加 工。2）、电子束加工属非接触式加工，工件不受机械力作用，不产生宏现应力和变形。3）、加工材料范围很广，对脆性、韧性、导体、非

20、导体及半导体材料都可加工。4）、电子束的能量密度高，因而加工生产率很高。5）、电子束容易控制，加工过程便于实现自动化。6）、电子束加工在真空中进行，因而污染少，加工表面不氧化，特别适用于加工易氧化的金属及合金材料， 以及纯度要求极高的半导体 材料。17、简述离子束加工原理答：与电子束加工比较相似，离子束加工也是在真空条件下，把惰性 气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚焦后，投射到工 件表面的加工部位，以实现去除加工。 （4 分） 与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。18、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行？答：（1）、只有在较高的真空条件中，电子和离子才能高速运动。

21、2）、由于加工时的金属蒸汽会影响电子和离子发射， 产生不稳定现 象，所以在加工过程中，需要利用真空吸力，不断地把所产生的金属 蒸汽抽出去。19、简述超声波加工的原理答：超声波加工是利用振动频率超过 16000 Hz 的工具头的振动，通 过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法； 超声波加工时，在工件和工具之间注入液体（水或煤油等）和磨料混 合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率 为1630kHz振幅为0.010.15mn。磨料在工具的超声振荡作用下, 以极高的速度不断地撞击工件表面， 使工件材料在瞬间高压下产生局 部破碎；由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不

22、断抛磨工件表面。随着 悬浮液的循环流动， 使磨料不断得到更新， 同时带走被粉碎下来的材 料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到 工件上。20、简述超声波加工的主要特点答：（1）、适合于加工各种硬脆材料，特别是某些不导电的非金属材 料，例玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工 淬火钢和硬质合金等材料，但效率相对较低。2）、加工时宏观切削力很小，不会引起变形、烧伤。表面粗糙度Ra值很小，可达0.2 a m 加工精度可达0.050.02 mm,而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。3）、由于工具材料较软， 易制成复杂的形状，工具和工件又无需作 复杂的相对运动，

23、因此普通的超声波加工设备结构简单。 加工机床结 构和工具均较简单，操作维修方便。21、简述快速成形技术（RP的原理答：RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型,其原理为：产品三维CAD模型T分层离散T按离散后的平面几何信息 逐层加工堆积原材料7生成实体模型。该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚 合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料， 从而快速堆积制作出 产品实体模型。22、简述快速成形技术的特点答：快速原型技术突破了“毛坯7切削加工

24、7成品”的传统的零件加 工模式，开创了不用刀具制作零件的先河， 是一种前所未有的薄层迭 加的加工方法。与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：1）、可以制造任意复杂的三维几何实体。 （2）、快速性。3）、高度柔性。（4）、是实现快速制造的核心。23、简要叙述电火花加工的应用场合答：（1）、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极，去加工任何 硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料； （2）、加工时工件与工具不接 触，无切削力， 因此适于加工薄壁、 窄槽、低刚度及微细精密的零件。3）、可以加工任何形状特殊、结构复杂的工件； （4）、脉冲电源的 参数可以任意调节， 能在同一台机床上进行粗加工、 半精加工或精加 工。24