电火花成形机床操作工专项考核试卷及答案

电火花成形机床操作工专项考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.电火花成形加工中，以下哪种材料最适合作为工具电极？（）A.普通钢B.紫铜C.陶瓷D.玻璃2.工作液在电火花加工中的主要作用不包括（）A.冷却电极和工件B.绝缘以形成击穿放电C.促进电蚀产物排出D.提高工件表面硬度3.脉冲宽度增加时，以下哪种加工现象会更明显？（）A.表面粗糙度降低B.加工速度减慢C.电极损耗增大D.放电间隙减小4.加工深型腔时，为避免排屑困难，通常优先采用（）A.低伺服速度B.高脉冲频率C.电极平动加工D.减少工作液流量5.以下关于电极装夹的说法，错误的是（）A.电极与主轴连接面需清洁无异物B.装夹后需进行垂直度校验C.可使用普通台虎钳直接夹持电极D.大尺寸电极需增加辅助支撑6.加工过程中出现异常放电（如拉弧）时，首先应（）A.提高脉冲电压B.降低伺服参考电压C.暂停加工并检查工作液D.增大电极平动量7.测量加工深度时，最可靠的工具是（）A.游标卡尺B.深度千分尺C.塞规D.激光测距仪8.以下哪种情况会导致电极损耗显著增加？（）A.采用负极性加工（电极接负极）B.工作液浓度过高C.脉冲间隔过小D.加工面积过大9.加工前对工件进行去毛刺处理的主要目的是（）A.提高加工精度B.避免短路C.增强导电性D.减少电极磨损10.电火花机床的伺服系统主要控制（）A.脉冲电源的输出频率B.电极与工件的相对位置C.工作液的循环压力D.加工参数的存储调用11.加工硬质合金（如YG8）时，较适宜的脉冲能量参数是（）A.窄脉宽、低峰值电流B.宽脉宽、高峰值电流C.窄脉宽、高峰值电流D.宽脉宽、低峰值电流12.工作液温度超过60℃时，最可能出现的问题是（）A.绝缘强度下降导致频繁短路B.工件热变形增大C.电极氧化速度加快D.排屑效率显著提高13.以下关于加工极性选择的说法，正确的是（）A.精加工时通常采用正极性（电极接正极）B.粗加工时应采用负极性以降低电极损耗C.极性选择与加工材料无关D.极性切换需重新校准电极位置14.电极缩放量的确定主要依据（）A.工件材料硬度B.加工表面粗糙度要求C.工作液种类D.机床主轴精度15.加工过程中突然停电，恢复供电后首先应（）A.直接启动加工B.检查电极与工件相对位置C.更换工作液D.重新设置脉冲参数二、判断题（每题1分，共15分。正确打“√”，错误打“×”）1.电火花加工属于非接触式加工，因此工件与电极之间必须保持一定间隙（）2.工作液过滤精度越高越好，可完全避免短路（）3.电极制造误差会直接影响最终加工精度（）4.加工过程中可以通过观察火花颜色判断放电状态（）5.为提高效率，粗加工时应尽量增大脉冲间隔（）6.工件装夹时只需保证底面与工作台平行，侧面无需找正（）7.电极损耗主要发生在脉冲放电的击穿阶段（）8.加工深孔时，采用电极抬刀动作有助于排屑（）9.工作液浓度过低会导致绝缘性能下降（）10.机床导轨润滑油不足会影响加工稳定性（）11.精加工时应选择较小的电极缩放量（）12.加工铜合金时，电极损耗通常比加工钢件更小（）13.伺服参考电压设置过高会导致电极与工件接触短路（）14.加工结束后，应立即关闭工作液循环系统（）15.定期校验机床坐标系原点是保证加工精度的重要措施（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述电火花成形加工的基本条件。2.列举影响电极损耗的主要因素（至少5项）。3.加工过程中出现“积碳”现象的原因及处理措施。4.说明工作液更换的主要判断依据（至少4项）。5.简述精密型腔加工时，电极平动工艺的作用及操作要点。四、实操题（25分）某工厂需加工一个模具型腔，工件材料为Cr12MoV（硬度HRC58-62），型腔深度12mm，表面粗糙度要求Ra0.8μm，电极材料为石墨（尺寸已按缩放量修正）。请根据以下要求制定加工方案：（1）装夹方案（工件与电极的装夹要求）；（2）加工阶段划分（粗加工、半精加工、精加工）及各阶段主要参数选择（脉冲宽度、峰值电流、伺服参考电压、电极平动量）；（3）加工过程中的监控要点（至少4项）；（4）加工结束后的关键检测项目。答案一、单项选择题1.B2.D3.A4.C5.C6.C7.B8.C9.B10.B11.A12.A13.A14.B15.B二、判断题1.√2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√11.√12.×13.√14.×15.√三、简答题1.基本条件：①工具电极与工件之间保持合理的放电间隙（通常0.01-0.5mm）；②脉冲电源提供间歇性脉冲放电（脉宽几微秒至几百微秒）；③工作液（如煤油、专用电火花液）作为介质，起绝缘、冷却、排屑作用；④足够的放电能量（单脉冲能量≥10⁻⁶J）使局部金属熔化/气化；⑤伺服系统实时调节电极位置，维持稳定放电间隙。2.主要因素：①电极材料（铜、石墨、铜钨合金损耗依次降低）；②加工极性（精加工正极性损耗小，粗加工负极性损耗小）；③脉冲参数（脉宽越宽、峰值电流越大，电极损耗先降后升）；④工作液性能（清洁度、粘度影响排屑，间接影响损耗）；⑤加工面积（面积过小导致电流密度过高，损耗增大）；⑥放电状态（稳定放电损耗小，拉弧、短路损耗显著增加）。3.积碳原因：①工作液循环不良，电蚀产物堆积；②脉冲间隔过小，排屑时间不足；③伺服速度过慢，放电间隙过小；④工作液浓度过高（如煤油裂解产生碳颗粒）。处理措施：①增大脉冲间隔或抬刀频率；②提高工作液流量和过滤精度；③适当降低伺服参考电压，增大放电间隙；④更换部分工作液，添加专用防积碳添加剂；⑤暂停加工，手动清理电极与型腔底部的积碳层。4.更换依据：①工作液颜色变深（发黑或浑浊），透光率低于50%；②电导率超过10μS/cm（标准新液≤5μS/cm）；③杂质颗粒尺寸≥20μm（过滤后仍无法去除）；④加工时频繁出现异常放电（如拉弧次数每小时＞5次）；⑤工作液气味异常（如煤油裂解产生刺鼻气味）；⑥测量介电强度＜25kV（新液通常＞35kV）。5.作用：通过电极的平面圆周运动（平动），利用粗加工后的放电间隙，逐步修光型腔侧壁和底面，实现从粗加工到精加工的过渡，减少换电极次数。操作要点：①平动方式选择（圆形、方形或自定义轨迹）；②平动量需与加工阶段匹配（粗加工0.3-0.5mm，半精加工0.1-0.2mm，精加工0.02-0.05mm）；③平动速度与伺服速度协调，避免局部短路；④每次平动量调整后需重新校正电极与型腔中心；⑤精加工时采用小步距平动，确保表面均匀性。四、实操题（1）装夹方案：工件装夹：采用磁性吸盘或压板固定，底面需经磨床加工（平面度≤0.01mm），侧面用百分表找正（垂直度≤0.005mm/100mm），装夹后轻敲工件消除应力。电极装夹：石墨电极通过专用夹头与主轴连接，接触面涂导电膏，用扭矩扳手按30N·m拧紧；装夹后用激光对刀仪校验电极底面与主轴垂直度（偏差≤0.01mm），大尺寸电极（＞150mm）需加装辅助支撑块。（2）加工阶段划分及参数：粗加工：目标去除90%材料，留0.2-0.3mm余量。参数：脉冲宽度80-100μs，峰值电流20-25A，伺服参考电压-35V（负反馈控制），电极平动量0.4mm，抬刀高度5mm，抬刀频率1次/10s。半精加工：减少表面粗糙度至Ra3.2μm，留0.05-0.1mm余量。参数：脉冲宽度30-40μs，峰值电流8-12A，伺服参考电压-25V，平动量0.15mm，抬刀高度3mm，频率1次/5s。精加工：达到Ra0.8μm要求。参数：脉冲宽度5-10μs，峰值电流2-4A，伺服参考电压-15V，平动量0.03mm，采用小步距平动（步长0.01mm），关闭抬刀功能（依靠工作液自然排屑）。（3）监控要点：①放电状态：观察火花均匀性（正常为蓝白色密集火花，异常为暗红色稀疏火花）；②工作液温度：控制在25-35℃（超过40℃需开启冷却系统）；③加工深度：每10分钟用深度千分尺测量（累计误差≤0.01mm）；④电极损耗：通过对比加工前后电极尺寸（端面损耗≤0.02mm，侧面损耗≤0.01mm）；⑤过滤系统：检查滤芯压差表（超过0.3