模具零件特种加工课后练习1-10答案汇 闫志彩

模具零件特种加工课后练习一答案一、填空题：1．μm

2．电加工机床

3．放电通道4．0.11mm5．脉冲宽度放电6．脉冲间隔7．短路8．条纹

9．电极丝半径放电间隙10.凹模上11．切割速度，mm2/min

12．伺服控制系统13．电蚀

14．⑴轨迹控制

⑵加工控制

15．矩形波

16．分组脉冲17．⑴偏差判别、⑵拖板进给

⑶偏差计算

⑷终点判别

18．疏松接触19．轴向调节法、径向调节法

20．张力张紧电极丝二、选择题：1．A2．B3．AB4．ABC5．AB6．ABD7．AC8．AB9．C10.AD11.ACD12．ABCD13．B14．C15.ABC16．ABC17.B18.ABCD19．C20．B三、判断题：1．×2.×3．√4．×5．×6．×7．√8．√9．×10．×11．×12．×13．×14．√15．√16．√17．×18．√19．√20．√四、问答题：1、答:（1）脉冲峰值电流要适当,并便于调整.（2）脉冲宽度要窄,并可以在一定范围内调整。（3）脉冲重复频率要尽量高.（4）有利于减少电极丝的损耗.（5）脉冲电源必须输出单向直流脉冲.（6）脉冲波形的前沿和后沿以陡些为好.（7）参数调节方便,适应性强。2、答：线切割加工时电极丝中心的运动轨迹与零件的轮廓有一个平行位移量，也就是说电极丝中心相对于理论轨迹要偏在一边，这就是偏移，平行位移量称为偏移量。对于电火花线切割来说，电极丝的偏移是为了在加工中保证理论轨迹的正确，保证加工工件的尺寸。在G代码编程中分别用G40消除补偿（偏移）、G41左侧补偿（偏移）、G42右侧补偿（偏移）表示。3、答：1）轨迹控制。2）加工控制，其中主要包括对伺服进给速度、电源装置、走丝机构、工作液系统以及其他的机床操作控制。此外，还有断电保护、安全控制及自诊断功能等也是比较重要的方面。3）其他的还有电极丝半径补偿功能、图形的缩放、对称、旋转和平移功能、锥度加工功能、自动找中心功能、信息显示功能等。4、答：在使用线切割加工凹形类封闭零件时，为了保证零件的完整性，在线切割加工前必须加工穿丝孔；对于凸形类零件在线切割加工前一般不需要加工穿丝孔，但当零件的厚度较大或切割的边比较多，尤其对四周都要切割及精度要求较高的零件，在切割前也必须加工穿丝孔，此时加工穿丝孔的目的是减少凸形类零件在切割中的变形。这是因为在线切割加工过程中毛坯材料的内应力会失去平衡而产生变形，影响加工精度，严重时切缝会夹住或拉断电极丝，使加工无法进行，从而造成工件报废。五、计算题：1.电极缩放量经验值表（参考）电流值/A<1.01.0~2.52.5~4.04.0~8.0>8.0电极缩放量/mm20.030.04~0.080.08~0.150.15~0.250.251）确定工件加工时使用的加工电流：电流=8mm*8mm*0.1A/mm2=6.4A2)查表选定电极的缩放量值为0.15～0.25mm3）电极的长=８mm-0.25mm*2=7.5mm电极的宽=8mm-0.25mm*2=7.5mm，（电极的高度应大于工件厚度20mm，50-80mm最好模具零件特种加工课后练习二答案一、填空题1．强度高、单色性好、相干性好、方向性好

2．离子束加工3．等离子体

4．直线控制和连续控制或称轮廓控制5．开环码盘半闭环光栅

全闭环6.单向桥式整流电路7．放大作用

8．石墨

9．脉冲宽度10．电火花短电弧11．工具电极工件电极12．断续的13．电蚀14．短路电流/平均短路脉冲电流15．击穿电压16．脉冲间隔17．纯铜18.主机（机床主体）19．很高的稳定性耐磨性抗振性20．液体静压轴承空气静压轴承二、选择题：1.BE2．C3．B4．D5．AD6．AC7．ABC8．A9．B10．B11．D12．A13．B14．C15．B16.A17．CD18．B19.A20．C三、判断题：1．×2．√3．√4．√5．×6．√7．√8．×9．√10．×11．×12．√13．×14×15．√16．×17．×18．×19.×20．√四、问答题：1、答：电火花线切割加工的主要工艺指标有：l）切割速度。2）表面粗糙度。3）电极丝损耗量。4）加工精度。影响表面粗糙度的主要电参数有：短路峰值电流、开路电压、脉冲宽度、脉冲间隔、放电波形、电源的极性以及进给速度。2、答：在线切割加工过程中，不管是正极还是负极，都会发生电蚀，但它们的电蚀程度不同。这种由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象称为极性效应。实践表明，在电火花加工中，当采用短脉冲加工时，正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度；当采用长脉冲加工时，负极的蚀除速度大于正极的蚀除速度。由于线切割加工的脉冲宽度较窄，属于短脉冲加工，所以采用工件接电源的正极，电极丝接电源的负极，这种接法又称为正极性接法，反之称为负极性接法。电火花线切割采用正极性接法不仅有利于提高加工速度，而且有利于减少电极丝的损耗，从而有利于提高加工精度。答：电火花加工时，单位时间内工件的电蚀量称为加工速度，一般用体积加工速度μw(mm3/min)表示4、答：电参数就是在电火花加工过程中，脉冲波形、电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔、放电峰值电流、极性等参数（写出5个即可）五、计算题1.答：解：由图可知ΔD＝0.16/2＝0.08(mm)答：定位误差为0.08mm。模具零件特种加工课后练习三答案填空题：1、因晶体结构不同而对激光反射形成不同的衍射图像2、介质电离击穿介质热分解电极材料熔化气化蚀除物抛出间隙介质消电离3、铝、铜及其合金等软金属黑色金属、硬脆4、磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨硬脆二、选择题1．C2．ABCD3.D4.D5.D6.ABC7.C8.C9．B10.D11.A、B、C12.A13.A、C14．C15.C16.B17.B18.C19.A20.A三、判断题1．√2．×3．×4．√5．×6．×7．×8．×9．×10．√11．×装订线装订线以外答题无效12．装订线装订线以外答题无效×13．×14.√15．√16．×17．√装订线装订线以外答题无效装订线装订线以外答题无效四、问答题：1、答：1）增加单个脉冲能量，即提高脉冲电压和脉冲电流。2）提高脉冲放电频率。3）选择合理的加工条件，如电极材料，工作液的合理使用以及正确操作等方面。2、答：字母“D”表示机床类别代号：电加工机床；字母“K”表示机床特性代号：数控机床，；数字“32”的含义是：基本参数代号工作台横向行程320mm。五、作图：1、2、装订装订线2）加工内轮廓的工件坐标系如右上图，穿丝孔的位置为原点O（X0，Y0）模具零件特种加工课后练习四答案一、填空：1、特种加工添加或去除材料2、细金属导线

脉冲火花放电3、导电材料4、苏联5、工件电极工具电极

6、高速走丝低速走丝7、机床、

脉冲电源

控制系统

8、圆柱形方形或圆形9、钼丝钨丝铜丝

钨钼合金丝10、桥式

11、磁性夹具

专用夹具12、耐磨又导电13、峰值电流

脉冲宽度

脉冲间隔

14、工作液泵

15、把伸长的丝收入张力调节器，使运行的电极丝保持在一个恒定的张力上

16、3B编程17、锥度

18、分隔符X轴坐标的绝对值Y轴坐标的绝对值19、长度值之和20、L1

,L2

,L3

L4二、判断题：1×2、√3、√4、×5、√6、×7、×8、×9、×10√11、√12、×13、×14、√15、√16、√17、×18、√19×20、√三、选择题:1~5DCBCB6~10AABAA11~15ACBAC16~20BCBAA四、名词解释:1、放电间隙放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离。2、加工电流加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。3、极性效应在电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的，其中一个电极比另外一个电极的蚀除量大，这种现象叫极性效应。4、脉冲宽度脉冲宽度简称脉宽，它是两个电压脉冲之间的时间间隔。五、问答题1.电火花加工中工具电极相对损耗的含义是什么？如何降低工具电极的相对损耗？ 答：工具电极体积相对损耗用电极损耗速度ve与工件蚀除速度vw之比的百分数表示，即θ=ve/vw×100%。也可用长度相对损耗θL来表示。降低工具电极相对损耗的途径：①正确选择电极的极性短脉宽精加工时，选正极性加工，将工件接正极；用长脉宽粗加工时，选负极性加工，将工件接负极。②正确选择电极的材料选择熔点高、沸点高的材料，选择导热性好的材料。常用石墨和纯铜作电极材料。③正确选择脉宽等电参数。④利用加工过程中的吸附效应来补偿和减小电极损耗，炭黑膜通常只在正极上形成，工具应接正极损耗小。2.超精密加工的难点是什么？超精密切削对刀具性能有哪些要求？为什么单晶金刚石被公认为理想的超精密切削刀具材料？答：实现超精密加工的关键是超微量去除技术。超微量加工时，工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。超微量切削往往是在晶粒内进行，相当于从材料晶格上逐个地去除原子，切削力一定要超过晶体内部的原子结合力才能产生切削作用，其单位面积上的切应力急剧增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。超精密切削对刀具性能的要求：1）极高的硬度和耐磨性；2）刃口能磨得极其锋利；3）刀刃无缺陷；4）与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。单晶金刚石被公认为理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因为它有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数小，能磨出极锋利的刀刃等。3.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。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，则不能依照电流的大小来进行控制。

电火花加工自动进给控制系统的目的是保证某一设定加工间隙的稳定，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。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，进给速度越大，平衡间隙越小，工件的蚀除速度越高，在进给方向、端面上一般不易短路；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，所以必需调节进给速度以保证放电间隙。4．阳极钝化现象在电解加工中是优点还是缺点？举例说明。答：阳极钝化现象的存在，使电解加工中阳极溶解速度下降甚至停顿，从生产率的角度考虑人们不希望选用产生钝化现象的钝化型电解液。但是，当采用NaCl等非钝化型电解液加工时，虽然生产率高，但杂散腐蚀严重，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，促进了电解加工的推广应用。电解磨削、电解研磨等加工方法就是利用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。六、计算题1、用NaCl电解液在低碳钢上加工30×80的长方形孔，深度为40mm,若要求10min内加工完，需要用多大电流，若直流电源的最大容量为3000A，应改用的最大进给速度为多少？加工完一个工件需多长时间？（Fe的体积电化学当量ω为2.22mm3/(A·min)）解：设η＝100%，vl＝h/t＝40/10＝4mm/minI＝iA＝A·vl/(ηω)＝30×80×4/（2.22×100%）＝4324A若电源最大容量为3000A，则改用的最大进给速度为vl＝ηωi＝1×2.22×3000/(30×80)=2.775mm/min此时需加工时间t＝h/vl＝40/2.775＝14.41min七、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序1、解：R=5,AB=4,BC=5-3=2AB段：BBB4000GyL2BC段：BBB2000GxL3CD段：B5000B0B10000GySR2DE段：B2B4B4000GyL3EA段：B3000B4000B6000GxSR4模具零件特种加工课后练习五答案一、填空：1、SR1,SR2,SR3,SR42、NR33、电加工参数4、加工速度

加工精度5、3——10

6、自动找中心7、用找正块进行火花法找正8、短路

9、加工线段计数长度10加工线段计数方向11、主机12、装夹及调整电极装置13、吸入式

14、熔融金属飞屑15、加工速度加工深度16、石墨紫铜

17、整体电极

组合电极18、负极正极19、8——10m/s

20、0.2m/s

二、判断题1、√2、√3、√4、√5、×6、√7、√8、√9、√10、√11、√12、×三、选择题1~5BDBCB6~10ADBBB11~15CDBDA16~20CCBCB四、名词解释1、脉冲间隔脉冲间隔简称脉间，它是两个电压脉冲之间的间隔时间。2、电蚀产物电蚀产物是指电火花加工过程中被电火花蚀除下来的产物。3、电极丝的偏移线切割加工时电极丝中心的运动轨迹与零件的轮廓有一个平行位移量，也就是说电极丝中心相对于理论轨迹要偏在一边，这就是偏移，平行位移量称为偏移量。4、间隙补偿所谓间隙补偿，指的是钼丝在切割工件时，钼丝中心运动轨迹能根据要求自动偏离编程轨迹一段距离（即补偿量）。五、问答题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）特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。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；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物理过程。六、计算题1、用NaCl电解液在低碳钢上加工37×30的长方形孔，深度为20mm,若要求5min内加工完，需要用多大电流，若直流电源的最大容量为3000A，可采用的最大进给速度为多少？加工完一个工件需多长时间？（Fe的体积电化学当量ω为2.22mm3/(A·min)）解：设η＝100%，vl＝h/t＝20/5＝4mm/minI＝iA＝A·vl/(ηω)＝37×30×4/2.22＝2000A若电源最大容量为3000A，可采用的最大进给速度为vl＝ηωi＝1×2.22×3000/(37×30)=6mm/min此时需加工时间t＝h/vl＝20/6＝3.33min七、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序1、AB段：B4B2B40000GxL1BC段：BBB20000GxL1CD段：B0B20000B20000GySR1DE段：BBB30000GyL4EF段：BBB80000GxL3FA段：BBB30000GyL2模具零件特种加工课后练习六答案一、填空：

1、钼丝铜丝2、冷却绝缘

3、脉冲宽度4、进给速度5、加工指令6、紫铜石墨

7、Y轴坐标的绝对值8、X轴坐标的绝对值9、正负0.01um10、正负0.001um11、机械能12、工具和工件13、工件和工具脉冲电源自动进给和调节装置14、提高脉冲频率增加单个脉冲能量减少脉冲间隔。15、表面粗糙度表面变质层、表面力学性能16、测量环节比较环节放大驱动环节执行环节调节对象17、伺服进给控制系统参数控制系统18、穿孔加工型腔加工19、移动的作为负极的线状电极丝工件之间的脉冲放电20、乳化液喷入式二、选择题：1~5BCACB6~10BCACB11~15DADAC16~18ABA三、名词解释：1、工具电极电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一，故称为工具电极，有时简称电极。2、开路电压开路电压是间隙开路时电极间的最高电压，等于电源的直流电压。3、线性电解液如NaCl电解液，其电流效率为接近100%的常数，加工速度vL和与电流密度i的曲线为通过原点的直线（vL=ηωi），生产率高，但存在杂散腐蚀，加工精度差。4、平衡间隙（电解加工中）当电解加工一定时间后，工件的溶解速度vL和阴极的进给速度v相等，加工过程达到动态平衡，此时的加工间隙为平衡间隙Δb。5、快速成形技术是一种基于离散堆积成形原理的新型成形技术，材料在计算机控制下逐渐累加成形，零件是逐渐生长出来的，属于“增材法”。6、激光束模式激光束经聚焦后光斑内光强的分布形式。四、问答题：1、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；2）可以加工特殊或形状复杂的表面和零件；3）工具与工件不接触，作用力极小；4）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。2、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。3、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；4、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380V、50Hz的交流电，其输出应满足如下要求：1）足够的放电能量2）短时间放电 3）波形单向4）主要参数有较宽的调节范围5）有适当的脉冲间隔时间5、简述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！6、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：1）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。2）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。3）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。4）工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。7、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。8、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；9、简述激光加工的基本原理答：激光加工是利用光能经过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。五、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序：1、解：R=25,AE=25-15=10,DE=20AB段：B0B25000B25000GySR1BC段：B45B15B45000GxL3CD段：B20000B15000B30000GySR3DE段：BBB20000GxL1EA段：BBB10000GyL2模具零件特种加工课后练习七答案一、填空题：1、复制2、自由摇动步进摇动锁定摇动3、放电间隙4、整体电极组合电极镶拼式电极5、火花6、电解电镀涂覆7、切割速度加工精度表面粗糙度8、是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张力。9、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。10、SLA立体光造型、LOM薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM熔融成型11、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12、．超微量去除技术，极高的硬度和耐磨性、刃口极其锋利、刀刃无缺陷、与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低13、纯铜、石墨、铜钨合金14、放电间隙的大小工具电极的损耗二次放电现象15、穿孔成形加工线切割加工磨削加工展成加工16、单电极平动法多电极更换法分解电极法17、超精密加工机理与工艺方法超精密加工机床设备超精密加工工具精密测量和误差补偿18、激光器光学系统机械系统控制系统19、圆锥形指数形阶梯形20、表面质量尺寸精度21、切削加工磨料加工特种加工22、单电极加平动法多电极更换法分解电极法简单电极数控创成法二、选择题：1、A2、B3、C4、C5、B6.C7.A8.A9.BC10C11.ABCD12.C13.ABCD14.C15.A16.AB17.ABC18.AB19.C20.BCD三、判断题：1×2×3×4√5×6√7√8√9×10√11√12×13√14×15√16√17√18√19×20√四、问答题：1、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；2、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。3、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。4、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。与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。五、编程计算题：

1．用3B代码编写加工如图所示零件的凸模和凹模程序，此模具为落料模，已知该模具要求单边配合间隙为δ配=0.02mm,电极丝在加工中单边放电间隙δ电=0.01mm，所用钼丝直径为0.18mm。要求写出计算间隙补偿量的过程，并在给定的计算用图上作出坐标系、用虚线作出电极丝中心轨迹，以及写出所用各坐标点的值和主要计算式子。编写凹模程序:解：因该模具为落料模，冲件的尺寸由凹模决定，模具的配合间隙应在凸模上扣除，所以凹模的间隙补偿量为f凹=r丝+δ电=0.09mm+0.01mm=0.10mm坐标系、电极丝中心轨迹如右图示，此图对x轴上下对称，对y轴左右对称，因此只要计算一个点，其余三个点均可对称得到。由右图可得出圆心O1的坐标为（0，7），点划线中交点a的坐标为Xa=3-f凹=3-0.10=2.90，Ya=7-2.093根据图中规律可得出下列各点对坐标原点O的坐标如下：O2（0，-7），b(-2.90,2.093), c（-2.90,-2.093）,d（2.90,-2.093）编写凹模程序之用图假设加工中将穿丝点设在坐标原点O处。编直线oa程序。前面已求出a点对O点的坐标为（Xa,Ya）=(2.90,2.093),因为︱Xa︱＞︱Ya︱,所以计数方向G=Gx,程序为B2900B2093B2900GxL1编圆弧ab程序。此时应以O1为编程坐标原点。a点对O1点的坐标为:XaO1=Xa=2.90,YaO1=Ya-YO1=2.093-7=-4.907b点对O1点的坐标为:XbO1=-Xb=-2.90,YbO1=YaO1=-4.907求计数长度。因︱XbO1︱＜︱YbO1︱，所以计数方向G=Gx,计数长度Jab为Jab=4r-︱XbO1︱-︱XaO1︱=4×(5.8-0.10)-2.90-2.90=17ab程序为B2900B4907B17000GxNR4编直线bc程序。Jbc=︱Yb︱+︱Yc︱=2.093+2.093=4.186,bc程序为B0B4186B4186GyL4或BBB4186GyL4同样可编写出圆弧cd、直线da、ao各程序段。凹模所有程序如下：序号 B XBYBJGZ1(oa)B2900B2093B2900GxL12(ab)B2900B4907B17000GxNR43(bc)BBB4186GyL44(ab)B2900B4907B17000GxNR25(da)BBB4186GyL26(ao)B2900B2093B2900GxL3编写凸模程序:凸模的间隙补偿量为f凹=r丝+δ电-δ配=0.09mm+0.01mm-0.02mm=0.08mm坐标系、电极丝中心轨迹如右图示，由右图可得出圆心O1的坐标为（0，7），点划线中交点a的坐标为Xa=3+f凹=3-0.08=3.08，Ya=7-1.991根据图中规律可得出下列各点对坐标原点O的坐标如下：O2（0，-7），b(-3.08,1.991),c（-3.08,-1.991）,d（3.08,-1.991） 假设加工中将穿丝点设在X轴上的e点处。加工时从e点切到b点，然后按逆时针方向切回到b点，最后切回到e点处。计数长度Jcd为Jcd=4r-︱XdO2︱-︱XcO2︱=4×(5.8+0.08)-3.08-3.08=17.36其所有程序如下：序号 B XBYBJGZ1(eb)B5000B1991B5000GxL12(bc)BBB3982GyL43(cd)B3080B5009B17360GxNR24(da)BBB3982GyL25(ab)B3080B5009B17360GxNR46(be)B5000B1991B5000GxL3注：编写凹模程序答案可适当简略。模具零件特种加工课后练习八答案一、选择题1.D2.ABC3.AB4.B5.A6.ABC7.BC8.A9.B10.C11.ABC12.CD13.CD14.D15.B16.B17.C18.C19.B20.A三、判断题1√2×3×4×5×6×7√8√9×10×11×12×13×14√15√16√17×18√19√20√21√22√23√24×25√四、问答题1、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。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。2、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16000Hz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16~30kHz，振幅为0.01~0.15mm。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。3、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0.2μm，加工精度可达0.05～0.02mm，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。4、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→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→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。5、简述快速成形技术的特点答：快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→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。6、简述立体光造型（SLA）工作原理答：由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描在光敏树脂体光敏树脂表面，利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂；每