现代加工技术重点.doc

第一章3.现代加工技术的分类方法主要有哪些？各自有什么特点？答：按是否加热：冷加工，热加工。至今仍有一定的使用意义，但是它远远未能反映出加 工技术的全貌，过于粗糙，不够科学、严谨。 按照加工过程中所使用的能量形式：机械加工、电加工、光加工、声加工、热加工、化 学加工 、生物加工等。这种分类方法有助于理解具体某种加工技术的加工机理，有助于创造新的加工技术。 按照加工对象的最终几何形状：平面加工；沟槽加工；圆柱面加工；光孔加工；螺纹加 工；齿轮加工；非圆曲面（型腔）加工等。这种分类方法对于实际生产中选择具体加工方式有指导意义。但是，它主要适用于去除材料类加工技术的细分类，而不能适用于以变形或增 加材料的方式进行加工的技术分类，也不能囊括主要以改变表面物理性能为目的的表面加工技术。 按照被加工工件加工前后材料的增减变化与否：去除（或减材）加工、增材加工、变形加工和表面加工。该方法全面而形象，具有科学严谨性。不过，它不像能量分类法那样能体现出加工过程的机理本质，而且比较粗略。 按广义和狭义：广义的加工概念包括去除（或减材）加工、接合加工、变形加工和表面处理等四大类，狭义的加工概念单指去除或减材加工。这样分类基本符合习惯，但是它不能将快速成型技术、表面熔覆技术、气相沉积技术等涵盖进去，不够全面。4.试列举十种以上去除加工方法的名称,并简述其用途答：车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗削、攻丝、滚齿、电解、光刻、激光加工等。各自用途：（这个真的不好找，）第二章4.什么是积屑瘤？积屑瘤是如何形成的？在切削塑性材料时，往往在前刀面上紧靠切屑刃口处粘结着一小块很硬的金属楔块，这个楔块称为积屑瘤。 切削塑性材料时，由于前刀面与切屑底面之间的挤压与摩擦作用，使靠近前刀面的切屑底层 流动速度减慢，产生一层很薄的滞留层，使切屑上层金属与滞留层之间产生相对滑移。上下层之间的滑移阻力，称之为内摩擦力。在一定切削条件下，由于切削时产生的温度和压力，使得刀具前刀面与切屑底部滞留层之间的摩擦力（称之为外摩擦力）大于内摩擦力，此时滞留层金属与切屑分离而粘结在前刀面上。随后形成的切屑，其底层沿着这被粘结的一层相对流动，又出现新的滞留层。当新旧滞留层之间的摩擦力大于切屑上层金属与新滞留层之间的内摩擦力时，新的滞留层又产生粘结。这样一层一层地滞留、粘结从而逐渐形成一个楔块，形成积屑瘤。7、什么是切削温度？切削温度的测量方法、影响因素有哪些？答：在切削过程中所消耗的机械能几乎全部转化为热能，切削温度一般是指温度达到平衡状态后，切削区零件与刀具接触面间的平均温度。 切削温度的测试方法：热电偶法、辐射法、热燃料法、热敏电阻法、量热计法金属组织观察法等。 影响因素：（1）切削用量影响，（2）刀具几何参数影响，（3）刀具磨损的影响，（4）工件材料的影响，（5）切削液的影响。第三章1.什么是磨削加工？试举出几种磨削加工形式。答：磨削加工是借助磨具的切削作用，除去工件表面的多余层，使工件表面质量达到预定要求的加工方法。常见的磨削加工形式通常有：外圆磨削、内圆磨削、无心磨削、螺纹磨削、工件平型表面的磨削、成形面磨削等。4.砂轮磨损的形式有哪些？砂轮修整的含义是什么？答：砂轮的磨损主要包括两个层面：磨粒损耗和砂轮失效。砂轮表面磨粒的损耗，可以分为 三种不同的形式：磨粒的钝化、磨粒的破碎、磨粒的脱落。随着砂轮工作时间的延长，其切削能力逐渐降低，最终不能正常磨削、不能达到规定的加工精度和表面质量，这时砂轮失效。其形式有以下三种：砂轮工作表面变钝、砂轮工作表面堵塞、砂轮轮廓畸变。当砂轮出现耗损时，要求重新修整砂轮，修整是整形和修锐的总称。整形是使砂轮具有一定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒突出结合剂一定高度（一般磨粒尺寸的1/3左右），形成良好的切削刃和足够的容屑空间。普通砂轮的整形和修锐一般是合二为一进行的；超硬磨料砂轮的整形和修锐一般分开。前者是为了获得理想的砂轮几何形状，后者是为了提高磨削锋利度。第四章1.什么是光整加工？试简述光整加工的分类及特点。旨在提高工件表面质量的各种加工方法、加工技术统称为表面光整加工技术，简称光整加工。按光整加工的主要功能来分，可分为：以降低工件表面粗糙度值为主要目的的光整加工、以改善工件表面物理力学性能为主要目的的光整加工和以去除毛刺飞边、棱边倒圆等为主要目的的光整加工；按加工时能量提供方法来分，有机械法、化学和电化学法、热能作用等几大类。特点：（1）光整加工的加工余量小，原则上只是前道工序公差带宽度的几分之一。（2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。（3）光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证。（4）有效地清除铸件、锻件和热处理件表面的残渣、杂质及氧化皮。（5）改善工件表面层应力状态，形成抗疲劳破坏的均匀压应力值（一般比原值增大50以上）。（6）改善工件表面层金相组织状态，提高表面显微硬度，一般提高620，形成一定深度的耐磨损、抗疲劳的致密金属层，深度一般提高4倍以上。（7）提高工件清洁度，完成传动件的初期磨损，改善整机部分性能指标，缩短整机磨合期40以上。（8）降低工艺成本，减轻工人劳动强度，提高生产效率，无污染，便于机械化和自动化生产。8.什么是珩磨加工？试简述珩磨加工的原理及特点。珩磨是在低切削速度下，以精镗、铰削或内孔磨削后的预加工表面为导向，对工件进行精整加工的一种定压磨削方法。原理：珩磨是利用误差平均法的原理来提高加工表面精度，其实质就是利用有密切联系的表面相互比较、相互检查，从中找出其间的差异，然后进行相互修正或互为基准加工，使加工表面的原始误差不断缩小均化，因此对珩磨头本身的精度要求不很高。特点：加工表面质量好、加工精度高、加工范围广、切削效率高、机床的精度要求低，结构较简单。第五章1.什么是电火花加工？试简述其加工过程。电火花加工又称放电加工，是通过导电工件和工具之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余材料，以达到对工件尺寸、形状及表面质量要求的加工技术。加工过程大致可分为以下四个连续的阶段：1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道；2）介质热分解、电极材料熔化与气化热膨胀；3）电极材料的抛出；4）极间介质的消电离。3.什么是电化学加工？试简述电化学加工的分类及其加工过程。电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和在工件上沉积金属的电铸加工两大类，属于通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的非传统加工方法。加工过程：用两片金属作为电极，通电并浸入电解溶液中，即可形成通路。导线和溶液中均有电流通过。此时在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，即电化学反应。若所接的电源是直流电，溶液中的离子便作定向移动，正离子移向阴极并在阴极上得到电子进行还原反应，沉积得到金属物质，称为镀覆沉积，即电铸（电镀、涂镀）加工；负离子将移向阳极并在阳极表面失掉电子，阳极金属原子失去电子而成为正离子进入溶液进行氧化反应为电解蚀除，即电解加工。6.什么是二次放电？它会产生什么影响？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，集中反映在加工深度方向产生斜度和加工棱角棱边变钝方面。二次放电使得电极入口处的蚀除量增大，产生加工斜度。7.电火花线切割加工有何特点？（1）脉冲宽度、平均电流等不能太大，加工工艺参数的范围较小，属中、精正极性电火花加工。（2）采用水或水基工作液，不会引燃起火，容易实现安全无人运转，但由于工作液的电阻率远比煤油小，因而在开路状态下，仍有明显的电解电流。（3）一般没有稳定电弧放电状态。（4）电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。（5）省掉了成形的工具电极，大大降低了成形工具电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间。（6）单位长度电极丝的损耗较少，从而对加工精度的影响比较小。第六章1.高能束流加工包括哪几种加工技术？它们有什么共同特点？答：高能束流加工包括激光加工、电子束加工、离子束加工以及水射流、磨料射流加工。它们的共同特点是以具有很高能量密度的束流，通过一定的装置在空间传输并在工件表面聚焦，从而去除工件材料或完成其它用途。3.影响激光切割质量的主要因素有哪些？答：激光切割质量的影响因素主要有光束特性和工件特性两个方面。光束模式与它的聚焦能力有关。工件的材料特性是影响切割质量的又一重要因素。影响切割性能最重要的材料参量是材料对激光辐射的反射率（或吸收率），其次是它的热导率和热膨胀系数。此外，工件厚度、喷嘴的设计、切削速度、材料密度、比热、气化潜热、切割程序编制和工艺技巧等也有相当影响。4.什么是电子束加工？试简述电子束加工的基本原理。答：电子束加工是利用高能电子束流轰击材料，使其产生热效应或辐照化学和物理效应，以达到预定的工艺目的。通过加热发射材料产生电子，在热发射效应下，电子飞离材料表面。在强电场作用下，热发射电子经过加速和聚焦，沿电场相反方向运动，形成高速电子束流。电子束通过一级或多级会聚便可形成高能束流，当它冲击工件表面时，电子的动能瞬间大部分转变为热能。由于光斑直径极小（其直径可达微米级或亚微米级），电子束具有极高的功率密度，可使材料的被冲击部位温度在几分之一微秒内升高到几千摄氏度，其局部材料快速汽化、蒸发，而实现加工的目的。7.离子束加工有哪些具体方式？答：离子束加工的具体方式主要有用于从工件上作去除加工的离子刻蚀加工、用于给工件表面添加的溅射镀膜和离子镀膜加工以及用于表面改性的离子注入加工第九章3.试简述绿色加工基本特征及基本程序。答：绿色加工具有以下基本特征：（1）绿色加工的技术先进性。（2）绿色加工的绿色性。（3）绿色加工的经济性。实施绿色加工通常有5个基本程序：预审加工过程评审绿色加工方案优选方案实施持续绿色加工，其核心内容是加工过程评审和绿色加工方案优选两个基本环节。4.试简述绿色加工评价指标体系。答：5.常见的绿色加工种类有那些?答：主要有：无冷却液机械加工；微量冷却机械加工；高压水射流切割；少无切屑加工技术。6.绿色切削有几种类型？试简述干式切削的难点及实现方法。答：绿色切削包括干切削加工和在特殊气体氛围中进行干切削和MQL润滑的准干式切削。难点：干切削时刀具要承受比湿切削更高的温度，刀具与切屑和刀具与工件接触面上的摩擦系数也要尽可能的小，而且还要求刀具能够断屑和有利于排屑。实现方法：从刀具材料、涂层以及刀具几何形状与结构等方面解决；高速切削也是干和准干切削的发展方向之一；在某些特殊气体氛围中进行干切削加工。第十章1. 什么是材料切削加工性?影响材料切削加工性的因素有哪些？材料的切削加工性能是指：切削加工金属材料的难易程度。影响材料切削加工性的因素：（1）材料物理和机械性能的影响 （2）材料化学成分的影响 （3）金相组织的影响7.什么是高温合金？试简述高温合金的分类及加工特性。答：高温合金又称耐热合金或热强合金，它是多组元的复杂合金，以铁、镍、钴、钛等为基，能在6001000的高温氧化环境及燃气腐蚀条件下工作，而且还可以在一定应力作用下长期工作，具有优良的热强性能、热稳定性能和热疲劳性能。高温合金的分类：按合金基体元素种类来分，可分为铁基、镍基和钴基合金三类；根据合金强化类型不同，可分为固溶强化型合金和时效沉淀强化型合金；根据合金材料成形方式的不同，高温合金可分为变形合金、铸造合金和粉末冶金合金三类；按使用特性，高温合金又可分为高强度合金、高屈服强度合金、抗松弛合金、低膨胀合金、抗热腐蚀合金等加工特点主要有以下几点：（1）切削加工性差；（2）切削变形大；（3）加工硬化倾向大；（4）切削力大；（5）切削温度高；（6）刀具易磨损；（7）表面质量和精度不易保证。