特种加工总复习.ppt

1、特 种 加 工 (Non-Troditional Machining),第一章 概论 第二章 电火花加工 第三章 电火花切割加工 第四章 电化学加工 第五章 激光加工 第六章 电子束和离子束加工 第七章 超声加工 第八章 快速成形技术,总复习题 1.实现电火花加工需要满足哪几个条件?P7 2.什么是电火花加工的极性效应?P13 3.电火花加工表面质量包括哪几个部分?P21,答： 必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙； 火花放电必须是瞬时的脉冲性放电； 火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。,答：由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫极性效应。,答：主要包括表面粗

2、糙度、表面变质层和表面力学性能三个方面,总复习题 4.电火花加工脉冲电源的作用是什么?P23,答：其作用是把工频交流电流转换成为一定频率的单向脉冲电流，以供给电极放电间隙所需要的能量来蚀除金属。,总复习题 5.电火花加工自动进给调节系统的作用是什么?P28 6.电火花加工常采用的电极材料有哪几种?P19 7.电火花加工时的自动进给系统和车、钻、磨削时的自动进给系统，在原理上、本质上有何不同？为什么？,答：电火花加工自动进给调节系统的作用是维持一定的“平均”放电间隙，保证电火花加工正常而稳定的进行，以获得较好的加工效果。,答：常用的电极材料有石墨、铜和钢。,答：电火花加工加工时工具电极和工件间并

3、不接触，火花放电时需通过自动调节系统保持一定的放电间隙，而车、钻、磨削时是接触加工，靠切削力把多余的金属除去，因此进给系统是刚性的、等速的，一般不需要自动调节。,总复习题 8.电火花加工时，什么叫做间隙蚀除特性曲线？粗、中和精加工时，间隙蚀除特性曲线有何不同？P29,答：间隙蚀除特性曲线是电火花放电蚀除速度与放电间隙大小之间的关系。粗、中和精加工时，由于脉宽、峰值电流等电规准不同，同样大小间隙的蚀除速度也就不一样，粗加工时，蚀除速度较大，间隙特性曲线将高于中、精加工的特性曲线。,图2-21 间隙蚀除特性与调节特性曲线,横坐标-放电间隙 纵坐标-蚀除速度 理论上，希望进给调 节特性曲线与间隙 蚀

4、除特性曲线相交 于最高点B。,总复习题 9.型腔模电火花加工方法有哪几种？P37 10.电火花加工的加工速度和电火花线切割加工切割速度的含义各是什么？ P17,P67,答：主要有单电极平动法、多电极更换法和分解电极法。,答：电火花加工的加工速度是指单位时间内工件的电蚀量，单位为mm3/min；电火花线切割加工切割速度是指单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和，单位为mm2/min。,总复习题 11.电火花线切割加工按电极丝的运行速度如何划分？P55 12.我国电火花加工和线切割加工，工件和工具一般如何与电源相接?P18，P56,答：通常分为两大类：一类是高速走丝(走丝速度810m/s)，

5、另一类是低速走丝(走丝速度低于0.2m/s)。,答：生产中，短脉冲精加工时采用正极性加工（工件接脉冲电源的正极），而在长脉冲粗加工时采用负极性加工。,我国电火花加工和线切割加工，工件和工具一般如何与电源 相接? 短脉冲（ 300微秒）加工时： 质量和惯性大的正离子有足够的时间加速，正离子轰击作用 大于电子的轰击作用，负极的蚀除速度大于正极的蚀除速 度，所以工件接负极。“负极性加工 ”，表面质量差，效率 高；用于粗加工。,总复习题 13.线切割加工与电火花加工相比较，脉宽、单个脉冲能量及平均电流是偏大还是偏小?为什么？P56 14.电火花加工和线切割加工所用工作液有何不同?P17,P62 15.

6、电火花线切割加工机床控制系统的功能包括哪几部分?P62,答：线切割加工由于电极工具是直径较小的细丝，故脉宽、平均电流等不能太大，加工工艺的范围较小。,答：电火花加工多采用机油或煤油作工作液，线切割加工多采用去离子水、专用乳化液。,答：包括轨迹控制功能和加工控制功能（P64）。,总复习题 16.采用电火花加工型腔模具时，在电极设计中，需考虑设计排气孔和冲油孔，为什么？P40 17. 电火花加工中的等脉冲电源的含义？P26 18.高速走丝数控线切割轨迹控制一般采用什么方法？P63,答：因为型腔加工一般均为盲孔加工，不容易排屑和排气，从而影响加工速度、稳定性和表面质量，故考虑设计排气孔和冲油孔。,答

7、：等脉冲电源的含义是指每个脉冲在介质击穿后所释放的单个脉冲能量相等。,答：高速走丝数控线切割大多采用简单易行的逐点比较法。,总复习题 19.何谓电火花加工的“二次放电”？P20 20.线切割加工时，工件厚度对加工质量有何影响？P69,答：工件材料薄，工作液容易进入并充满放电间隙，对排屑和消电离有利，加工稳定性好。但工件太薄，电极丝易产生抖动，对加工精度和表面粗糙度不利。 工件厚，工作液难于进入和充满放电间隙，加工稳定性差，但电极丝不易抖动，因此精度较高，表面粗糙度较小。,答：二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电。,总复习题 21.试说明特种加工与切削加工相比，两者

8、的不同点? P2 答： 不是主要依靠机械能，而是主要用其它能量去除材料； 工具硬度可以低于被加工材料的硬度； 加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械加工力。 22.线切割加工的主要工艺指标有哪些?P67 23.电火花加工和线切割加工的英文缩写分别是什么？P55,答：主要工艺指标有切割速度、表面粗糙度、电极丝损耗量、加工精度等。,答：分别是和。,总复习题 24.电解加工时，电流效率的含义是什么?P91,答：电解加工时，电流效率是指实际金属蚀除量与理论金属蚀除量之间的比值。,由于实际电解的金属量有时会小于理论计算值,故引入电流效率。,总复习题 25.评价电解加工的生产率，有哪两种方法?P90 2

9、6.电化学加工按作用原理如何划分？P82,答：可以用单位时间里去除的金属的体积或质量来进行评价。,答：电化学加工按作用原理可分为三大类，第一类是利用电化学阳极溶解来进行加工，第二类是利用电化学阴极沉积进行加工，第三类是利用电化学和其他加工方法相结合的电化学复合加工工艺。,表4-2 电化学加工分类,电化学加工的类别如表4-2所示。,总复习题 27.常用电解液中，对机床腐蚀最大的是哪一种？P86 28.电解加工时，端面平衡间隙的含义？P94 29.减小加工间隙对电解加工精度有何影响？P99 30.深孔电解扩孔加工，按阴极的运动形式如何划分？P103,答：常用电解液中，对机床腐蚀最大的是NaCI电解

10、液。,答：端面平衡间隙是指电解加工过程中，当工件的蚀除速度与阴极的进给速度相等时，加工间隙将稳定不变。,答：采用小间隙加工，对提高加工精度、提高生产率都是有利的。,答：深孔电解扩孔加工，按阴极的运动形式可分为固定式和移动式两种。,五、提高电解加工精度的途径 （二）小间隙电解加工 蚀除速度之比：,说明：加工间隙小，突出部位的蚀除速度将大大高于低凹处蚀除速度，从而提高了整平效果。,七、电解加工工艺及其应用 1.深孔加工工艺,图4-30 固定式阴极深孔扩孔原理图,总复习题 31.电解磨削与电解加工比较，加工质量及效率怎样？P109 32.电子束加工和离子束加工在原理上有何异同？P139,答：电解磨削

11、是由电解作用和机械磨削作用相结合而进行加工的，比电解加工具有较好的加工精度和表面粗糙度和较高的生产效率。,答：两者在原理上的相同点，均是带电粒子于真空中在电磁场的加速、 控制作用下，对工件进行撞击而进行加工。不同之处在于电子束加工是电能使电子加速转换为动能，在撞击工件时动能转换为热能使金属熔化、气化而被蚀除。而离子束加工是电能使质量较大的正离子加速后，打到工件表面上，靠机械撞击能量使工件表面的原子层变形、破坏或切除分离。,总复习题 33. 电子束、离子束、激光束三者相比，哪种束流和相应的加工工艺能聚焦到更细？P134,P139,P145 34. 快速成形的工艺原理与常规加工工艺有何不同？P16

12、5,答：激光聚焦后焦点的直径取决于光的波长，一般大于1um，电子束最佳时可获得0.1um的聚焦直径，离子束由于其密度和能量可以精确控制（聚焦离子束），最先进的离子束聚焦可以达到5纳米（0.005um）,答：快速成形在工艺原理上是“增材法”，与切削加工、电火花蚀除、电化学阳极溶解等“减材法”原理不同(其特点是整个工艺过程是建立在激光扫描、数控技术、计算机CAD技术、高分子材料技术等高科技基础之上，因此工艺先进、柔性好、生产周期短)。,总复习题 35.慢走丝线切割加工与快走丝线切割加工比较哪个加工质量较好？P69 36.线切割加工时，快走丝和慢走丝的加工精度分别能达到多少？所用电极丝有何不同？P6

13、8,答：快走丝的加工精度可达到(0.010.02mm)，慢走丝的加工精度可达到(0.0020.005mm)。快走丝加工时，广泛采用钼丝，而慢走丝加工时，多采用铜丝。,答：慢走丝线切割加工，电极丝的材料和直径有较大的选择范围，电极丝张力均匀，振动较小，所以加工稳定性、表面粗糙度、精度指标均较好。,总复习题 36. 电火花加工过程可分为哪几个阶段？P10 答：电火花加工过程可分为以下四个连续的阶段： 极间介质的电离、击穿，形成放电通道； 介质热分解、电解材料熔化、气化热膨胀； 电极材料的抛出； 极间介质的消电离。 37. 电火花加工时，通常有哪几种放电状态？P31,答：通常有空载、火花、短路三种状

14、态。,总复习题 38. 型腔模加工常用电极材料有哪几种？其共同的优点是什么？P39 答：常用电极材料为纯铜和石墨，共同特点是在宽脉冲粗加工 时都能实现低损耗。 39. 超声加工时，变幅杆能扩大振幅的原理？P156,图7-9 几种形式的变幅杆,变幅杆之所以能扩大振幅，是因为通过它的每一截面的振动能量是不变的，故截面小的地方能量密度大。 能量密度(J)：是指通过垂直于波的传播方向的单位面积上的能量。,故截面越小，能量密度越大，振动振幅也越大。,-弹性介质的密度(kg/m3),-弹性介质中的波速(m/s),总复习题 40. 电火花加工时，工作液强迫循环有几种方式？如何区别？P35,工作液循环过滤系统： 冲油：将清洁工作液（从待加工面）冲入放电间隙，连 同电蚀产物一起从电极侧面间隙排出。 特点：排屑能力强，但易引起二次放电。,工作液循环过滤系统 抽油：从电极间隙抽出工作液，连同电蚀产物一起从工 件待加工面排出（工作液从已加工面流入）。 特点：加工精度较高，但排屑能力较弱，不能