江苏省自考02213精密加工与特种加工高频考点

江苏自考02213精密加工与特种加工高频考点重点汇总（划书版）

指定教材：《精密与特种加工技术》

张建华主编机械工业出版社2003年版

依据：江苏省高等教育自学考试大纲（2024年版）

课程代码：02213

红色加粗=核心重点|蓝色【主观题考点】=名词解释/简答/综合题高频考点第一章概论一、精密与特种加工的特点1.精密加工的范畴【识记】精密加工和超精密加工是一个相对的概念，其界限随着时间的推移而变化。通常将加工精度在0.1～1μm，加工表面粗糙度Ra在0.02～0.1μm之间的加工方法称为精密加工。将加工精度高于0.1μm，加工表面粗糙度Ra小于0.02μm的加工方法称为超精密加工。【名词解释】精密加工：加工精度在0.1～1μm，表面粗糙度Ra在0.02～0.1μm之间的加工方法。2.特种加工的定义【识记·重点】特种加工是指利用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量形式，或其与机械能的组合形式来去除材料的加工方法。【名词解释】特种加工：利用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量去除材料的加工方法。3.特种加工的特点【识记·重点】（1）不用机械能或机械能不占主要地位，加工时工具与工件之间不存在显著的机械切削力；（2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度；（3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，工件很少产生宏观作用力和变形；（4）可以加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的导电材料，还可以加工半导体和非导体材料；（5）加工过程中没有切屑，可以加工各种复杂型面、微细表面和柔性零件。【主观题考点】特种加工的特点（简答题高频考点）二、精密与特种加工的方法及分类1.加工成形的原理及加工方法【识记】从加工成形的原理和特点来分类，精密与特种加工可分为：（1）去除加工（分离加工）：从工件上去除多余材料，如切削、磨削、电火花加工等；（2）结合加工（附着加工）：利用物理和化学方法将不同材料结合在一起，如电镀、电铸、焊接等；（3）变形加工（流动加工）：使工件产生流动或变形来改变形状，如锻压、铸造、冲压等。2.加工方法机理及加工方法【识记】按加工方法的机理和特点分类：（1）传统的切削加工：车、铣、刨、磨、钻、镗等；（2）非传统加工（特种加工）：电火花、线切割、电解、激光、超声、电子束、离子束等；（3）复合加工：电解磨削、超声切削、激光辅助切削等。三、对机械制造领域的影响【识记·难点】1.对材料可加工性的影响传统切削中，淬火钢、硬质合金、耐热合金等难加工材料很难加工。特种加工中，工具硬度可低于工件硬度，材料的可加工性主要取决于材料的热学性能（熔点、沸点、导热性等）和电学性能，与材料的硬度、强度等力学性能无关。2.对零件的典型工艺路线的影响传统工艺路线：淬火安排在半精加工之后、磨削之前。特种加工工艺路线：可先淬火后加工，不受工件硬度限制。3.对新产品试制周期的影响特种加工可直接加工复杂形状零件，省去设计和制造模具、刀具等工装的时间，大大缩短新产品试制周期。4.对产品零件结构设计的影响传统结构设计中必须考虑的退刀槽、工艺孔等，在特种加工中不再是必需的。可设计出更合理的结构。5.对结构工艺性好与坏衡量标准的影响传统上认为方孔、窄缝、薄壁等结构工艺性差，特种加工中这些结构的加工并不困难，结构工艺性的衡量标准发生了变化。【主观题考点】精密与特种加工对机械制造领域的影响（简答题考点）第二章金刚石刀具精密切削加工一、超精密加工的发展概述1.超精密加工的难点【识记】（1）超微量去除材料：切削深度极小，可能小于晶粒大小，切削在晶粒内进行；（2）实现高精度和低表面粗糙度：需要极高的机床精度和稳定性；（3）刀具要求高：需要金刚石刀具，刃口半径极小；（4）环境要求严格：需要恒温、恒湿、防振、超净的工作环境。2.超精密加工的方法【识记】（1）超精密切削加工：金刚石刀具切削、金刚石微粉砂轮磨削等；（2）超精密磨料加工：超精密研磨、抛光等；（3）超精密特种加工：电子束、离子束、激光束加工等。3.超精密加工的实现条件【识记·重点】超精密加工的实现条件（简答题考点）：①超精密加工机床；②超精密刀具；③超精密加工工艺；④超精密加工环境（恒温、恒湿、防振、超净）；⑤超精密测量技术。二、超精密机床及其关键部件1.超精密加工机床的构成模块【识记】超精密机床主要由以下模块构成：（1）主轴部件；（2）导轨部件；（3）进给驱动系统；（4）床身和机架；（5）检测装置；（6）控制系统。2.超精密加工对超精密加工机床的基本要求【识记·重点】超精密机床的基本要求：（1）高精度：包括高的主轴回转精度和导轨直线运动精度；（2）高刚度和高稳定性：包括静刚度、动刚度和热稳定性；（3）高自动化水平：减少人为因素影响；（4）抗振性好；（5）热变形小；（6）保持性好。3.超精密机床的主轴部件【识记·重点】主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心。超精密机床主轴的主要类型：（1）液体静压轴承主轴：回转精度高（可达0.1μm），刚度大，阻尼特性好，但结构复杂；（2）空气静压轴承主轴：回转精度高（可达0.05μm），发热小，但承载能力较低；（3）精密滚动轴承主轴：结构简单，但回转精度相对较低。【主观题考点】超精密机床主轴部件的类型及特点（简答题考点）4.精密导轨部件【识记·重点】精密导轨是实现直线运动精度的关键部件。精密导轨的主要类型：（1）液体静压导轨：导向精度高，刚度大，无爬行，但结构复杂；（2）空气静压导轨：运动平稳，发热小，精度高，但承载能力低；（3）精密滚动导轨：结构简单，使用方便，但精度和刚度相对较低。导轨的基本要求：导向精度高、刚度大、耐磨性好、运动平稳无爬行、热稳定性好。三、金刚石的结构与性能1.超精密切削对刀具的要求【识记】（1）极高的硬度、耐磨性和弹性模量；（2）刃口能磨得极其锋利，刃口半径ρ极小；（3）刀刃无缺陷，切削刃光滑平整；（4）与工件材料的抗粘结性好、摩擦系数低；（5）导热性好、热膨胀系数低。2.金刚石的晶体结构【识记·重点】金刚石属于立方晶系，其晶体结构为面心立方体。金刚石的主要性能特点：（1）硬度极高：是已知材料中硬度最高的，显微硬度达10000HV；（2）耐磨性极好：比硬质合金高50～100倍；（3）摩擦系数小：与有色金属间的摩擦系数仅0.06～0.13；（4）导热性好：热导率是铜的5倍；（5）刃口可以磨得非常锋利：刃口半径可达0.005～0.01μm；（6）热膨胀系数极小；（7）缺点：与铁族元素亲和力强，不宜加工钢铁材料。【主观题考点】金刚石刀具材料的特点（简答题高频考点）3.辨别及选用适合超精密切削刀具【简单应用】金刚石刀具最适合加工的材料：有色金属及其合金（铜、铝等）、非金属材料（塑料、陶瓷、玻璃、石墨等）。金刚石刀具不适合加工的材料：钢铁材料（金刚石中的碳原子在高温下会向铁中扩散，造成刀具严重磨损）。四、金刚石晶体的定向1.金刚石晶体定向的目的【领会】金刚石晶体具有各向异性，不同晶向的硬度、耐磨性、微观强度差异很大。定向的目的是：（1）选择合适的晶面作为刀具的前、后刀面；（2）保证刀具刃口质量和使用寿命；（3）便于刀具的刃磨和使用。2.金刚石晶体定向方法【领会】（1）人工目测定向法：根据晶体外形和晶面特征判断；（2）X射线晶体定向法：精度高，是最常用的方法；（3）激光晶体定向法：利用激光在不同晶面上反射图形不同来定向。五、金刚石刀具的结构1.衡量金刚石刀具质量的标准【识记·重点】衡量金刚石刀具质量的标准：（1）刃口的锋利程度：刃口半径ρ的大小；（2）刃口的完整性：有无崩刃、裂纹等缺陷；（3）刃口及刀面的表面粗糙度；（4）刀具的几何角度和精度。2.金刚石刀具设计时的最主要问题【识记·重点】金刚石刀具设计最主要的问题：（1）晶面的选择：根据各向异性选择合适的前、后刀面晶向；（2）金刚石刀具的固定方式：机械加固、粉末冶金法固定、粘结或钎焊固定；（3）刀具几何参数的确定：前角、后角、刀尖圆弧半径等。【主观题考点】金刚石刀具的结构及设计要点（简答题考点）第三章精密与超精密磨料加工一、精密磨削1.精密磨削机理【识记·重点】精密磨削机理：精密磨削主要依靠砂轮工作面上修整出的大量等高微刃进行切削加工。（1）微刃的微切削作用：砂轮经精细修整后，磨粒上形成许多微刃，微刃的切削深度极小，可获得低表面粗糙度；（2）微刃的等高性作用：等高的微刃同时参与切削，使加工表面均匀；（3）微刃的滑挤、摩擦、抛光作用：半钝化状态的微刃对工件表面产生挤压和抛光作用，降低表面粗糙度；（4）无火花磨削阶段的作用：最后进行无火花磨削，进一步降低表面粗糙度。【主观题考点】精密磨削机理（简答题高频考点）2.磨削用量【识记】精密磨削的磨削用量包括：（1）砂轮速度：一般为15～30m/s；（2）工件速度：一般为6～12m/min；（3）纵向进给量：一般取50～100mm/min；（4）横向进给量（磨削深度）：每次进给量很小，一般为0.5～2μm；（5）无火花磨削次数：一般为1～3次单行程。3.影响砂轮性能的因素【识记】（1）磨料：常用刚玉类（白刚玉WA、铬刚玉PA）和碳化硅类；（2）粒度：精密磨削常用粒度为60#～80#，超精密磨削可用W20～W10微粉；（3）结合剂：精密磨削常用陶瓷结合剂（V）和树脂结合剂（B）；（4）硬度：精密磨削一般选用中软（K、L）硬度；（5）组织：一般选用中等组织或稍紧密组织。4.砂轮修整方法【识记·重点·难点】砂轮修整方法：砂轮修整包括整形和修锐两个过程。（1）车削修整法：用单颗粒金刚石笔或金刚石修整器修整砂轮，是最常用的方法；（2）金刚石滚轮修整法：修整效率高，成型精度好；（3）磨削修整法：用碳化硅砂轮修整金刚石砂轮。金刚石修整砂轮时的相对位置：金刚石安装角一般取5°～15°，金刚石笔的顶点应位于砂轮中心水平面下方1～2mm处。二、精密研磨与抛光1.研磨加工机理【识记·重点】研磨加工机理：研磨是利用研磨工具和研磨剂，从工件表面研去极薄一层材料的精密加工方法。其加工机理包含：（1）机械切削作用：磨粒在研具和工件之间滚动或滑动，对工件表面产生微切削；（2）化学作用：研磨液中的活性成分使工件表面形成氧化膜，加速研磨过程；（3）塑性变形作用：磨粒的挤压使工件表面产生塑性变形，降低表面粗糙度。【主观题考点】研磨加工机理（简答题考点）2.抛光加工机理【识记·重点】抛光加工机理：抛光是用柔软的抛光器和微细磨粒，对工件表面进行最终光饰加工。其机理主要是：（1）以微切削和塑性变形为主；（2）抛光过程中伴有化学作用，抛光液与工件表面产生化学反应；（3）抛光时磨粒更细，抛光器较软，可获得极低的表面粗糙度。研磨与抛光的区别：研磨使用硬质研具，磨粒在研具与工件间有相对滚动；抛光使用软质抛光器，磨粒主要以滑动方式作用。3.精密研磨抛光的工艺系统构成及应用【识记】精密研磨抛光工艺系统构成：（1）研具/抛光器：研磨常用铸铁、锡、铜等硬质材料；抛光常用沥青、石蜡、布、皮革等软质材料；（2）研磨剂/抛光剂：由磨料、研磨液和辅助填料组成；（3）工艺参数：研磨压力、研磨速度、研磨时间等；（4）加工设备：研磨机、抛光机。应用：精密量具、光学零件、半导体基片、陶瓷零件等的最终加工。第四章电火花加工一、电火花加工的机理、特点及分类1.电火花放电条件【识记·重点】电火花放电必须具备的条件：（1）电极之间必须保持一定的放电间隙，通常为几微米到几百微米；（2）放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行；（3）脉冲波形基本是单向的；（4）放电必须是短时间的脉冲放电，放电持续时间一般为10⁻⁷～10⁻³s；（5）脉冲放电需重复多次进行，且在时间上和空间上分散。【主观题考点】电火花放电的条件（简答题考点）2.电火花加工的四个阶段【识记·重点】电火花加工的四个阶段：（1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道；（2）介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；（3）电极材料的抛出；（4）极间介质的消电离。3.电火花加工的特点及分类【识记】电火花加工的特点：（1）可以加工任何难切削的导电材料，不受材料硬度限制；（2）加工时无明显的机械切削力，适合加工薄壁、弹性、低刚度零件；（3）脉冲参数可调节，可在同一台机床上连续进行粗、半精、精加工；（4）电极有损耗，影响成形精度。电火花加工分类：电火花成形加工（穿孔、型腔加工）、电火花线切割加工、电火花磨削、电火花表面强化等。二、电火花加工中的基本工艺规律1.影响放电蚀除量的主要因素【识记·重点】（1）极性效应的影响；（2）电参数的影响；（3）金属材料热学常数的影响；（4）工作液的影响。2.极性效应【重点·名词解释】【名词解释】极性效应：在电火花加工中，即使电极材料相同，正、负电极上的电蚀量也不相同，这种现象称为极性效应。产生原因：电子和正离子的质量、惯性不同，在脉冲放电过程中对电极的轰击能量不同。应用：窄脉冲精加工时选用正极性加工（工件接正极）；长脉冲粗加工时选用负极性加工（工件接负极）。3.电火花加工速度和工具的损耗速度【识记】加工速度：单位时间内工件的电蚀量，单位mm³/min。工具相对损耗：工具损耗速度与工件加工速度之比，常用体积相对损耗θ表示。降低工具损耗的措施：正确选择极性、利用吸附效应、合理选择电极材料和电参数。4.影响加工精度的主要因素【识记·重点】影响电火花加工精度的主要因素：（1）放电间隙的大小及其一致性；（2）工具电极的损耗；（3）工具电极的制造精度和安装误差；（4）二次放电现象（侧面放电导致加工斜度）。5.电火花加工表面完整性【识记·重点】【名词解释/简答】电火花加工表面完整性的主要参数：（1）表面粗糙度；（2）表面变质层（包括熔化层、热影响层）；（3）表面力学性能（显微硬度、残余应力、耐疲劳性能等）。【主观题考点】评定电火花加工表面完整性的主要参数（简答题高频考点）三、电火花加工设备和工作液1.电火花加工设备的组成及器件选择【识记】电火花成形机床主要由以下部分组成：（1）机床主体：床身、立柱、工作台、主轴头；（2）脉冲电源：弛张式脉冲电源、独立式脉冲电源；（3）自动进给调节系统：保持一定的放电间隙；（4）工作液循环过滤系统。常用电极材料：紫铜、石墨、铜钨合金、银钨合金、钢、铸铁等。2.工作液的分类、作用及其选择【识记】工作液的作用：（1）压缩放电通道，提高放电能量密度；（2）加速放电间隙的冷却和消电离；（3）抛出电蚀产物；（4）帮助电极和工件表面散热。常用工作液：煤油、机械油、乳化液、去离子水等。四、电火花穿孔成形加工1.电火花穿孔成形加工方法【领会】（1）直接配合法：用冲头直接作为电极加工凹模；（2）修配凸模法；（3）混合法；（4）阶梯电极加工法；（5）多电极更换法。2.冲模、型腔模、小孔的电火花加工工艺【领会】冲模加工：主要加工凹模，常用直接配合法。型腔模加工：常用单电极平动法、多电极更换法、分解电极法。小孔加工：加工φ0.1～3mm的小孔，如喷嘴孔、喷丝孔等。五、电火花加工技术的发展及应用新的电火花加工工艺形式：镜面电火花加工、电火花铣削、微细电火花加工、非导电材料的电火花加工等。第五章电火花线切割加工一、电火花线切割加工的原理、特点及应用1.电火花线切割加工基本原理【识记·重点】【名词解释】电火花线切割加工：利用移动的细金属导线（钼丝或铜丝）作为工具电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形的一种电火花加工方法。加工原理：线电极接脉冲电源负极，工件接正极，线电极以一定速度运动，工作台按预定轨迹运动，通过火花放电蚀除金属。2.线切割加工的特点【识记·重点】线切割加工的特点：（1）不需要制造专用电极，节约电极设计制造费用；（2）电极丝直径小（0.04～0.2mm），可加工微细异形孔、窄缝和复杂形状工件；（3）电极丝不断移动，损耗小，加工精度高；（4）采用精规准一次加工成形，无需转换电参数；（5）不能加工盲孔和阶梯成形表面；（6）适合加工各种冲模、样板、凸轮及复杂形状零件。【主观题考点】电火花线切割加工的特点（简答题高频考点）3.对零件是否适合应用线切割加工作出判断【简单应用】适合线切割加工的情况：①各种形状的冲模凹模、凸模、固定板、卸料板；②样板、成型刀具；③复杂形状的零件；④贵重金属的下料；⑤窄缝、栅格等。不适合线切割加工的情况：盲孔、阶梯表面、非导电材料、太厚重的工件。二、电火花切割加工机床1.电火花线切割加工机床分类与主要技术参数【领会】按电极丝运动速度分类：（1）高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS）：走丝速度8～10m/s，我国独创，电极丝往复运动；（2）低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS）：走丝速度0.2m/s以下，电极丝单向运动，加工精度高。主要技术参数：工作台行程、最大切割厚度、加工精度、表面粗糙度、切割速度等。2.线切割加工机床结构【领会】线切割机床主要由以下部分组成：（1）机床本体：床身、坐标工作台、运丝机构、丝架；（2）脉冲电源；（3）工作液循环系统；（4）数控系统。三、数控线切割编程1.线切割基本编程方法【识记】线切割编程方法：手工编程和自动编程。常用编程格式：3B格式（国内高速走丝常用）、ISO代码格式（G代码，低速走丝常用）。2.3B格式电火花切割加工的数控编程方法【识记·重点·难点】3B程序格式：BXBYBJGZ其中：B——分隔符，用来分隔X、Y、J；X——X坐标值（μm），取绝对值；Y——Y坐标值（μm），取绝对值；J——计数长度（μm），取绝对值；G——计数方向，GX或GY；Z——加工指令，L1～L4（直线）、SR1～SR4（顺圆）、NR1～NR4（逆圆）。计数方向G的确定原则：加工直线时：以终点坐标绝对值大的方向为计数方向，|Ye|>|Xe|时取GY，反之取GX；加工圆弧时：以终点坐标绝对值小的方向为计数方向，|Xe|<|Ye|时取GX，反之取GY。【主观题考点】3B格式编程方法（综合题/编程题必考，务必掌握计数方向和加工指令的确定）3.3B线切割加工零件的编程实例【综合应用】编程步骤：（1）确定坐标系和加工起点；（2）计算各交点坐标；（3）确定补偿量（电极丝半径+放电间隙）；（4）按加工顺序编写3B程序；（5）程序结束用D（或DD）表示停机。四、电火花线切割加工的工艺指标和常用工艺参数1.线切割加工的主要工艺指标【识记·重点】线切割加工的主要工艺指标：（1）切割速度：单位时间内切割的面积，单位mm²/min；（2）加工精度：包括尺寸精度、形状精度和位置精度；（3）表面粗糙度；（4）电极丝损耗量。2.线切割加工工艺参数的选择【识记·重点】线切割加工工艺参数的选择：（1）脉冲宽度：精加工选用较小脉宽，粗加工选用较大脉宽；（2）脉冲间隔：一般为脉宽的3～5倍；（3）开路电压：一般为70～100V；（4）放电峰值电流：根据加工要求和工件厚度选择；（5）电极丝选择：高速走丝常用钼丝（φ0.08～0.18mm），低速走丝常用黄铜丝；（6）工作液：高速走丝常用乳化液，低速走丝常用去离子水。【主观题考点】线切割加工工艺参数的选择原则（简答题考点）五、三维电火花线切割和多次切割加工1.三维直纹曲面的电火花线切割加工方法【领会】利用上下异形加工功能，使上下工作台按不同轨迹运动，可加工三维直纹曲面。2.多次切割的加工余量及减小塌角的方法【领会】多次切割：第一次高速切割成形，第二次、第三次逐步提高加工精度和表面质量。减小塌角的方法：在拐角处降低加工速度、增加延时、采用超短电源等。

第六章电化学加工一、电解加工的机理和基本规律1.电解加工的特点及应用【识记·重点】【综合题高频】电解加工在机械制造领域的主要特点：（1）可以简单的直线进给运动一次加工出复杂的型面和型腔；（2）可以加工高硬度、高强度和高韧性等难以切削加工的金属材料；（3）加工过程中无切削力和切削热，工件不产生内应力和变形，适合加工易变形和薄壁类零件；（4）加工后的零件无毛刺和残余应力；（5）生产效率高；（6）加工过程中工具电极（阴极）基本不损耗。缺点：加工精度不高，附属设备多，电解液有腐蚀性。【主观题考点】电解加工的主要特点（综合题/简答题必考）2.电解加工机理【识记】电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学原理，将工件加工成形的方法。加工时工件接直流电源正极（阳极），工具接负极（阴极），两极间保持较小间隙（0.1～1mm），高速流动的电解液通过间隙，阳极工件材料按阴极形状不断溶解，电解产物被高速电解液带走。3.金属阳极溶解机理【识记】金属阳极溶解过程：金属原子失去电子成为金属离子进入溶液。以钢在NaCl电解液中为例：阳极反应为Fe→Fe²⁺+2e，Fe²⁺进一步与OH⁻结合生成Fe(OH)₂，再氧化为Fe(OH)₃沉淀。4.电极电位、极化、钝化、活化的含义【识记·重点】【名词解释】电极电位：金属与溶液界面上形成的双电层电位差。【名词解释】极化：当有电流通过电极时，电极电位偏离平衡电位的现象。【名词解释】钝化：某些金属在特定条件下，阳极溶解过程受到阻滞，金属表面形成致密钝化膜，溶解速度急剧下降的现象。【名词解释】活化：使钝化膜破坏，金属恢复正常阳极溶解的过程。5.实际电解蚀除量、加工速度、加工间隙及平衡间隙的含义【识记·重点·难点】法拉第电解定律：理论蚀除量：V=ωIt实际蚀除量：V=ηωIt其中：η——电流效率；ω——体积电化学当量（mm³/(A·min)）；I——电流（A）；t——时间（min）。【综合题必考计算】蚀除量公式：V=ηωIt加工速度v：工件在法线方向的蚀除速度，v=ηωi（i为电流密度）。【名词解释】平衡间隙Δb：电解加工经过一段时间后，加工间隙趋于稳定，此时的间隙称为平衡间隙。端面平衡间隙：Δb=ηωσU_R/v（σ为电导率，U_R为欧姆压降，v为进给速度）。【主观题考点】实际电解蚀除量、加工速度、加工间隙的计算（综合题必考计算题）6.实际电解蚀除量、电解时间、加工速度、加工间隙的计算【综合应用】典型计算例题（大纲附录）：用氯化钠电解液加工碳钢零件，加工余量V=22200mm³，要求5min加工完，求所需电流？若用5000A电源，求加工时间？（ω=2.22mm³/(A·min)，η=100%）解：I=V/(ωt)=22200/(2.22×5)=2000At=V/(Iω)=22200/(5000×2.22)=2min二、电解液1.电解液的特性和分类【识记】电解液的作用：传递电流、破坏阳极钝化、带走电解产物和热量。电解液分类：（1）酸性电解液：如H₂SO₄、HCl，腐蚀性强，很少使用；（2）碱性电解液：如NaOH，对人体有害；（3）中性电解液：最常用，如NaCl、NaNO₃、NaClO₃。NaCl电解液：杂散腐蚀严重，加工精度低，但效率高、价格低；NaNO₃电解液：成型精度高，腐蚀性弱，但效率较低；NaClO₃电解液：加工精度高，杂散腐蚀小，但成本高、易燃。2.电解液参数、流速、流向对电解加工过程的影响【识记】电解液参数包括：浓度、温度、pH值、粘度等。电解液流速：一般为10～60m/s，流速过低会导致产物排除不畅、加工不稳定。电解液流向：正向流动、反向流动、横向流动。三、电解加工参数和加工精度1.复制精度、重复精度、加工表面质量与加工参数的关系【识记】复制精度：加工出的形状与阴极形状相符的程度。重复精度：一批零件加工结果的一致性。影响加工精度的因素：平衡间隙、阴极精度、电解液参数、进给速度等。电解加工表面质量好，无毛刺、残余应力和变质层，表面粗糙度一般可达Ra0.2～1.6μm。2.提高电解加工精度的措施【识记·重点】提高电解加工精度的措施：（1）采用混气电解加工；（2）采用钝化性电解液（如NaNO₃、NaClO₃）；（3）缩小加工间隙，使间隙均匀；（4）提高阴极制造精度；（5）稳定电解液参数（浓度、温度、流速）。【主观题考点】提高电解加工精度的措施（简答题考点）3.分析和判断影响电解加工精度的参数【简单应用】主要影响参数：进给速度（速度越大间隙越小，精度越高）、电解液电导率、电压、电流效率、阴极设计等。4.平衡间隙的计算【综合应用·重点·难点】平衡间隙计算公式：Δb=ηωσU_R/v法向平衡间隙：Δn=Δb/cosθ（θ为进给方向与法向的夹角）侧面间隙：Δs=√(2Δb·h)（h为加工深度）【主观题考点】平衡间隙、法向间隙、侧面间隙的计算（综合题必考）四、混气电解加工1.混气电解加工原理【领会】混气电解加工是将一定压力的气体（通常为压缩空气）与电解液混合后送入加工间隙的电解加工方法。2.气体混入电解液的作用【领会】（1）增加电解液的电阻率，使间隙分布更均匀，提高成型精度；（2）气泡起"搅拌"作用，改善流场分布；（3）减小杂散腐蚀。五、电解加工设备1.电解加工设备的组成【识记】电解加工设备由三大部分组成：（1）机床本体；（2）直流电源；（3）电解液系统。2.对电解加工机床的基本要求【识记】（1）机床刚性好；（2）进给速度平稳；（3）防腐绝缘性能好；（4）安全可靠。3.电加工机床的主要类型及应用范围【识记】（1）阴极固定式；（2）阴极移动式（立式、卧式）；（3）叶片专用机床；（4）膛线机床。4.电解加工电源的选择【识记】电解加工采用直流电源，要求：（1）合适的调压范围（一般6～24V）；（2）大电流输出（几百至几万安培）；（3）稳定的直流输出；（4）必要的保护功能。六、电解加工工艺1.电解加工适用的原则【识记】（1）选择难切削材料；（2）选择形状复杂、用其他方法难加工的零件；（3）批量大的零件；（4）要求无加工变形、无残余应力的零件。2.型孔、型腔、型面等的电解加工方式和优缺点【领会】型孔加工：加工各种异形孔、花键孔等，生产率高。型腔加工：加工锻模、压铸模等型腔，一次成形。型面加工：加工叶片型面、异形零件等。优点：生产率高、表面质量好、无刀具磨损；缺点：精度不太高、设备投资大、电解液有腐蚀性。七、电化学机械复合加工1.电化学机械加工的分类和特点【识记】分类：电解磨削、电解研磨、电解珩磨、电化学超精加工等。特点：电化学作用与机械作用相结合，加工效率高、表面质量好、工具磨损小。2.电解磨削的加工原理及应用特点【识记·重点】【名词解释】电解磨削：将电解作用与机械磨削相结合的一种复合加工方法。加工原理：工件接阳极，导电磨轮接阴极，在电解液中，工件表面金属产生阳极溶解，同时由磨轮刮除钝化膜，二者结合实现加工。特点：加工效率高、磨削力小、加工精度高、表面质量好、磨轮损耗小。适合加工硬质合金刀具、量具、薄壁零件等。【主观题考点】电解磨削的加工原理及特点（简答题考点）3.电解研磨、电解珩磨的加工原理及应用特点【领会】电解研磨：电解作用与研磨相结合，用于精密平面、内外圆表面加工。电解珩磨：电解作用与珩磨相结合，主要用于深孔、油缸、气缸筒等内孔精加工。八、阴极沉积加工1.电镀、电铸、涂镀及复合镀加工的基本原理、主要区别及应用【领会】电镀：利用电解在工件表面沉积一层金属镀层，用于防腐、装饰和耐磨。镀层较薄。电铸：利用电解使金属沉积在芯模上，然后分离制作金属制品的方法。可复制复杂形状，壁厚较大。涂镀（刷镀）：在工件表面局部快速电沉积金属，用于修复零件磨损表面。复合镀：在电镀液中加入非金属微粒，使金属与微粒共沉积，形成耐磨复合材料镀层。第七章激光加工一、激光加工的原理与特点1.自发与受激辐射、激光的形成【领会】自发辐射：处于高能级的粒子自发地向低能级跃迁并发射光子的过程。受激辐射：处于高能级的粒子在外来光子的诱发下向低能级跃迁，发射出与入射光子完全相同的光子的过程。激光形成的条件：粒子数反转、光的受激辐射放大、谐振腔振荡。2.单色性、方向性、相干性、能量密度的含义【领会】单色性：激光的光谱宽度极窄，颜色极纯；方向性：激光束的发散角极小，近乎平行光；相干性：激光是相干光，时间相干性和空间相干性都很好；能量密度：激光束经聚焦后可在焦点处获得极高的能量密度（10⁸～10¹⁰W/cm²）。3.激光蚀除加工的物理过程【识记·重点】激光蚀除加工的物理过程：（1）材料对激光的吸收和能量转换；（2）材料的加热熔化、气化；（3）蚀除产物的抛出过程。当能量密度极高的激光照射在工件表面时，光能被吸收转化为热能，使照射区域的材料瞬间熔化甚至气化，产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。4.激光加工的特点【识记·重点】激光加工的特点：（1）几乎可以加工任何金属和非金属材料；（2）加工效率高，可实现高速打孔和切割；（3）属于非接触加工，无工具磨损和切削力；（4）可透过透明介质加工；（5）可进行微细加工，光斑直径可小至微米级；（6）可通过光导纤维传输，易于控制和自动化；（7）加工精度和表面质量受多种因素影响。【主观题考点】激光加工的特点（简答题考点）二、激光加工设备1.激光加工的基本设备【领会】激光加工设备主要由四部分组成：（1）激光器：产生激光，是核心部件；（2）激光器电源：为激光器提供能量；（3）光学系统：将激光束聚焦并引导到工件表面；（4）机械系统：包括工作台和控制系统。常用激光器：固体激光器（红宝石、Nd:YAG）、气体激光器（CO₂激光器）。三、激光打孔工艺1.激光打孔的方式【识记】（1）单脉冲打孔：一个脉冲打一个孔；（2）多脉冲打孔：多个脉冲重复打同一孔，深度更大；（3）环切打孔：激光束沿圆周运动切割出孔。2.激光打孔工艺规律【识记】影响激光打孔质量的因素：（1）激光输出能量和脉冲宽度；（2）焦距和焦点位置；（3）光斑模式；（4）工件材料性质；（5）激光照射次数。3.激光打孔的特点【识记】（1）加工能力强，可加工各种材料；（2）加工效率高；（3）可加工微细孔和深小孔；（4）适合加工群孔；（5）孔的精度和圆度有限。四、激光束切割1.激光切割的基本原理【领会】激光切割是利用聚焦后的高能量密度激光束照射工件，使材料熔化或气化，同时用辅助气体将熔融物质吹走，实现切割。激光切割方式：（1）气化切割：材料直接气化，用于不熔化材料；（2）熔化切割：材料熔化后被气体吹走，一般用惰性气体；（3）氧化切割（火焰切割）：用氧气作辅助气体，利用氧化反应热加速切割，用于钢材。2.影响激光切割质量的因素【识记·重点】影响激光切割质量的因素：（1）激光功率和切割速度；（2）辅助气体的种类和压力；（3）焦点位置；（4）光束模式和偏振特性；（5）工件材料性质和厚度。3.激光切割的工艺特点【识记·重点】激光切割的工艺特点：（1）切割速度快，生产率高；（2）切缝窄（0.1～0.5mm），节省材料；（3）切割质量好，切口光洁、热影响区小；（4）无接触加工，无刀具磨损；（5）可切割各种材料，可切割复杂形状；（6）易于实现自动化和三维切割。【主观题考点】激光切割的工艺特点（简答题考点）五、激光焊接和表面处理1.激光焊接的原理【领会】激光焊接是将激光束聚焦到工件接缝处，使材料熔化形成焊接接头。激光焊接能量密度高、焊缝深宽比大、热影响区小、变形小。2.激光表面处理工艺的应用【领会】激光表面处理包括：激光淬火（相变硬化）、激光表面合金化、激光熔覆、激光非晶化等，用于提高零件表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。第八章超声波加工一、超声波加工的机理和特点1.超声波加工原理【领会·重点】【名词解释】超声波加工：利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法。加工原理：工具以一定压力压在工件上，在工具和工件之间送入磨料悬浮液，工具作超声频振动（频率16～25kHz），驱动磨粒以很大速度和加速度撞击和抛磨工件表面，使材料破碎去除。同时，工作液产生的空化作用也加速材料去除。2.空化作用的含义【领会】【名词解释】空化作用：当工具端面以超声频振动时，工作液中产生交变的液压冲击，形成空腔并瞬间闭合，产生极强的液压冲击和高温，促使工作液钻入工件材料缝隙处，加速机械破坏作用。3.超声波加工的特点【领会·重点】超声波加工的特点：（1）适合加工各种硬脆材料，特别是不导电材料（玻璃、陶瓷、石英、宝石等）；（2）加工时工具对工件的作用力小，热影响小，适合加工薄壁、薄片零件；（3）工件表面质量好，表面粗糙度可达Ra0.1～0.8μm；（4）工具可用较软的材料制作，且不需要比工件硬；（5）加工速度较低，生产率不高。【主观题考点】超声波加工的特点（简答题考点）二、超声波加工的设备及构成1.超声波发生器的作用及基本要求【识记】超声波发生器（超声电源）的作用：将工频交流电转换为超声频电振荡，供给换能器。基本要求：输出功率和频率在一定范围内可调、工作可靠、效率高、有良好的频率跟踪能力。2.超声振动系统的作用及组成【识记·重点】超声振动系统的组成：超声振动系统由换能器、变幅杆（振幅扩大棒）和工具组成。（1）换能器：将超声频电振荡转换为机械振动。①磁致伸缩换能器：利用铁磁材料的磁致伸缩效应，功率大；②压电效应换能器：利用压电晶体的逆压电效应，效率高。（2）变幅杆：将换能器的微小振幅放大（0.005～0.01mm放大到0.01～0.1mm），并传递给工具。类型：圆锥形、指数形、阶梯形等。（3）工具：固定在变幅杆下端，作超声振动。【主观题考点】超声振动系统的组成及各部分作用（简答题考点）3.超声波加工机床本体【领会】包括机架、工作台、进给机构等，实现工具的进给和压力调节。4.磨粒悬浮液及冷却循环系统【领会】磨料：常用碳化硼（最好）、碳化硅、氧化铝等。工作液：常用水，也可用煤油、机油等。三、超声波加工工艺参数及应用1.超声波加工的加工速度、加工精度、表面质量、工具磨损及其影响因素【识记·重点】影响超声波加工速度的因素：（1）工具的振幅和频率：振幅大、频率高，加工速度快，但过大振幅会降低工具寿命；（2）进给压力：存在最佳压力范围；（3）磨料：磨料硬度高、粒度粗，加工速度快；（4）磨料悬浮液浓度：浓度适中；（5）工件材料：材料越脆，越易加工。加工精度和表面质量：加工精度主要受工具精度、磨粒粒度和加工深度影响。表面粗糙度主要取决于磨粒粒度、工具振动幅度和工件硬度。【主观题考点】影响超声波加工速度、精度和表面质量的主要因素（简答题高频考点）2.超声波在型腔、型孔、半导体材料中的应用特点【领会】（1）型腔、型孔加工：加工各种硬脆材料的圆孔、异形孔、型腔、套料等；（2）切割加工：切割半导体、石英、陶瓷等硬脆材料；（3）半导体材料加工：单晶硅、锗等半导体材料的切片、打孔；（4）焊接加工：超声波焊接金属或塑料制品；（5）超声清洗。第九章电子束与离子束加工一、电子束加工1.电子束加工的基本原理【领会·重点】【名词解释】电子束加工：在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高的电子束，以极高的速度冲击工件表面，使被冲击部分的材料在极短时间内熔化、气化，从而实现材料去除的加工方法。加工原理：电子枪产生的电子经加速电压加速（可达几十～几百万电子伏特），通过电磁透镜聚焦成直径极小的束斑（0.1～1mm），能量密度达10⁶～10⁹W/cm²，轰击工件表面使材料瞬间熔化、气化。2.电子束加工设备基本组成【领会】电子束加工设备主要由：（1）电子枪：发射电子束；（2）真空系统：保证加工在真空中进行（10⁻²～10⁻⁴Pa）；（3）控制系统和电源；（4）工作台及传动系统。3.电子束加工的应用特点【领会·重点】电子束加工的特点：