特种加工期末考试题概要

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

第1页共16页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;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;(1分)2、介质热分解、电极材料融化、气化,热膨胀;(1分)3、电极材料的抛出;(1分)4、极间介质的消电离;(1分)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;(1分)2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件;(1分)3、工具与工件不接触,作用力极小;(1分)4、脉冲放电时间短,冷却作用好,加工表面热影响小。(1分)但存在以下缺陷:1、主要用于加工金属等导电材料;(1分)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。(1分)6、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;(1分)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。(1分)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;(1分)4)加速电蚀产物的排除;(1分)9、简述RC线路脉冲电源的工作过程VCARE(a)原理图(b)波形图uuducE0t第2页共16页答: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!RC脉冲电源的主要的优点和缺点?答:优点:1)结构简单,工作可靠,成本低。2)在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量,可用作电火花光整加工和精微加工。缺点:1)电容器放电速度很快,无法获得较大的脉宽,因此无法实现长脉宽,低损耗的加工,很难在型腔加工中获得应用。电能利用效率很低,最大不超过36%,因大部分电能经过电阻R时转化为热能损失掉,这在大功率加工是很不经济的。3)生产效率低,因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上,脉冲间歇系数太大。4)工艺参数不稳定,而且放电间隙经过限流电阻,始终和直流电源直接联通,没有开关元件使之隔离开来,所以随时都有放电的可能,并容易转为电弧放电。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。(1分)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。(1分)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。(1分)4)工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。(1分)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注专用工作液介质。(3分)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。(3分)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;(4分)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第3页共16页答: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。(4分)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;(1分)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;(1分)4)无刀具,属于非接触式加工,无机械加工变形;(1分)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;(1分)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;(1分)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;(4分)所以说电子束加工是通过热效应进行加工的。(1分)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。(1分)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。(1分)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。(1分)4、电子束的能量密度高,因而加工生产率很高。(1分)5、电子束容易控制,加工过程便于实现自动化。(1分)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。(1分)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。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,同时带走被粉碎第4页共16页下来的材料微粒。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。(4分)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0.2μm,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。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→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。(3分)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。(3分)22、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:(4分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。A特种加工的本质特点:1)工具硬度可以低于被加工材料的硬度(甚至不用工具)2)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)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。B特种加工与传统切削加工方法在原理上的主要区别:1)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)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)在特种加工中,工具与工件不受切削力的作用。特种加工技术的应用:1、难加工材料的加工;2、复杂型面、微细表面和低刚度零件的加工;3、高精密表面的加工;4、特殊要求零件的加工,如薄壁和弹性零件等;特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响1、提高了材料的可加工性2、改变了零件的典型工艺路线3、改变了试制新产品的模式4、影响了产品零件的结构设计5、改变了传统零件工艺结构的评价标准6、成为微细加工的主要手段改变了零件的典型工艺路线1、落料模凸、凹模加工的原工艺路线为:下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频淬火及回火→精磨2、落料模凸、凹模加工的现工艺路线为:下料→锻造→正火→粗加工→高频淬火及回火→线切割加工电火花加工定义:在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时,局部、瞬时产生的高温,将金属蚀除下来。第5页共16页电火花加工原理基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象,来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸、形状和表面质量等预定的加工要求。参照右图,简述电火花加工的一般过程:脉冲电源提供脉冲电压→作用于工具电极和工件电极上→两电极之间的工作液被电离、介质被击穿→形成放电通道;在电场力作用下→电子奔向阳极、正离子奔向阴极→导致火花放电;电子和离子的高速运动→轰击阳极和阴极,使动能转化为热能(10000℃)→电极表面金属迅速熔化甚至汽化→工件表面形成一个极小的圆坑,工件被蚀除,工具不断进给→工件不断被蚀除。电火花加工必须解决的问题1、由于在加工的不同阶段,金属蚀除的速度不同,因此必须具

1 / 16
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功