精密与特种加工技术期末复习总结.doc

单选（10分）判断（10分）填空（25分）
概念（15分5个）分析解答（24分4个）线切割（16分）
1 精密加工机床目前的研究方向？
答提高机床主轴的回转精度，工作台的直线运动精度以及刀具的微量进给精度。
2 精密加工机床工作台的直线运动精度由（导轨）决定的。
3 精密加工机床（必须使用微量进给装置）提高刀具的进给精度。
4 在超精密切屑中，金刚石刀具哪些比较重要的问题需要解决？
答：一是金刚石晶体的晶面选择，这对刀具的使用性能有重要的影响；二是金刚石刀具刃口的锋利性，即刀具刃口的圆弧半径。
5 扫描隧道显微镜的分辨率为（0.01nm），它的功用如何？
在扫描隧道显微镜下可移动原子，实现精密工程的最终目标—原子级精密加工
6 金刚石刀具和立方氮化硼刀具的用途如何？
答：应用天然金刚石车刀对铝、铜和其他软金属以及合金进行切削加工，立方氮化硼等新型超硬刀具材料，他们主要用于黑色金属的精密加工。
7 超精切削加工时，积屑瘤高度对切削力的影响如何？
答积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力也小，这和普通切削黑丝规律相反。
8 金刚石晶体的理解概念？
答：解理。当垂直于金刚石（111）晶体面的拉力超过某特定值时，两相邻的（111）面分离，产生解理劈开。
9 金刚石晶体的那个晶面适合作刀具的前后刀面？
答：为了增加切削刃的微观强度，减小破碎概率，应选用强度最高的（100）晶面作为金刚石刀具的前后刀面。
10 天然单晶金刚石刀具用于精密切削，其破损和磨损不能继续使用的标志是？
答：加工表面粗糙度超过规定值。
11 超精密加工机床的主轴部件通常采用哪些类型的轴承？这些轴承各有哪些特点？答：液体静压轴承主轴和空气静压轴承主轴
液体静压轴承主轴优点：回转精度可达0.1um，且转动平稳，无振动，因此某些超精密机床主轴使用这种轴承。缺点：液体静压轴承的油温升高，在不同转速时温度升高值不相同，因此要控制恒温较难，温升造成的热变形会影响主轴回转度。静压油回油时将空气带入油隙中，形成微小气泡不易排出，这将降低液体静压轴承的刚度和动特性。空气静压轴承主轴：它也具有很高的回转精度。由于空气的黏度小，主轴在高速转动时空气温升很小，因此造成的热变形误差很小。空气轴承的刚度较低，只能承受较小的载荷。超精密且学士切削力很小，空气轴承满足要求，放在超精密机床得到广泛应用。
12 超精密加工机床床身和导轨的材料，可采用哪些材料？
答:1）优质耐磨铸铁 2）花岗岩 3）人造花岗岩
13 超精密加工机床中的微量进给装置普遍采用的形式有哪一种？
答：电致伸缩式
14 压电或电致伸缩式微量进给装置的突出特点和用途？
答：特点：压电或电致伸缩式微量进给装置具有良好的动态特性
用途：可用于实现自动微量进给。
15 什么是超硬磨料？
答：金刚石、立方氮化硼及他们为主要承认的复合材料。
16 精密磨削机理主要是什么？
答：1）磨粒的微刃性 2）磨粒的等高性
3）微刃的滑擦、挤压、抛光作用 4）弹性变形的作用
17 磨削烧伤概念？
答：磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般900～1500℃）到相变温度以上时，形成零件表面层金相组织发生变化（大多数表面的某些部分出现氧化变色），使金属强度和硬度降低，并伴有残余应力产生，甚至出现微观裂纹。
18 精密磨削中为什么要控制机床的热变形？减少机床热变形的措施是有哪些？
解答：温度变化对精密机床加工误差的影响，工件温升引起的加工误差占总误差的40%~70%。措施：（1）尽量减少机床中的热源（2）采用热膨胀系数小的材料制造机床部件（3）机床结构合理化（4）使机床长期处于热平衡状态，使热变形量成为恒定（5）使用大量恒温液体喷淋，形成机床附近布局地区小环境的精密恒温状态。
19 精密研磨属性？
答：它属于游离磨粒切削加工
20 什么是非接触抛光？
答：（概念）是一种研磨抛光新技术，是指在抛光中工件与抛光盘互不接触，依靠抛光剂冲击工件表面，以获得加工表面完美结晶性和精确形状的抛光方法，其去除量仅为几个到几十个原子级。
什么是弹性发射加工？弹性发射加工是指加工时研具与工件互不接触，通过微粒子冲击工作表面，对物质的原子结合产生弹性破坏，以原子级的加工单位去除工件材料，从而获得无损伤的加工表面。
21 电火花腐蚀微观过程分为那几个阶段？
答：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、汽化热膨胀；3蚀除产物的抛出；4极间介质的消电离。
22 电火花粗槽加工时工件各应接什么电极？
答：精加工时，应选用正极性加工；粗加工时，应采用负极性加工。
23 电火花加工一般采用（单向脉冲）电源。
24 极性效应的概念，如何在生产中利用极性效应？（解答）
答：在电火花加工过程中，这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象。在电火花加工中极性效应越显著越好，这样，可以把电蚀量小的一极作为工具电极，以减少电极的损耗。
25 电火花加工工具电极相对损耗是（产生加工误差）的主要原因之一。
如何降低工具电极的相互对损耗？
答：1极性效应（正确选择极性和脉宽）2吸附效应3传热效应4材料的选择
26 电火花加工需要具备哪些条件才能进行的？
答：1.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，必须具有电极的自动进给和调节装置。
2.两极之间行充入有一定绝缘性能的介质。
3.电火花加工必须采用脉冲电源。
27 电火花加工表面质量主要包括哪三部分？
答：（1）必须使用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
（2）两极之间应充入有一定绝缘性能的介质
（3）火花放电必须是瞬时的脉冲性放电
28 电火花加工成形机床中主轴电头的作用？
答：主轴头是电火花成形机床中最关键的部件，是自动调节系统中的执行机构，对加工工艺指标的影响极大。
29 按图4.14简述电火花技工RC线路脉冲电源的工作过程？

答：当直流电源接通后，电流经充电电阻R向电容C充电C两端的电压按指数曲线上升，因为电容两端的电压就是工具电极和工件间隙两端的电压，因此当电容C两端的电压上升到等于工具电极和工件间隙的击穿电压Ud时，间隙就被击穿，此时电阻变得很小，电容器上储存的能量瞬时放出，形成较大的脉冲电流ie，电容上的能量释放后，电压下降到接近于零，间隙中的工作液又迅速恢复绝缘状态，完成一次循环。此后电容器再次充电，又重复前述过程。如果间隙过大，则电容器上的电压uc按指数曲线上升到电流电源电压U。
30 对材料是硬质合金耐热合金的工件的深孔加工最有效的加工工艺是什么？
答：较深较小的孔采用研磨方法加工
31 线切割适合加工什么材料和形状的工件？
答：可以加工硬质合金等一切导电材料，由于电极丝比较细可以加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的工件。主要是平面形状。
32 电火花线切割加工的间隙状态一般有哪三种？
答：正常火花放电、开路和短路
33 线切割属于那种极性的电火花加工？
答：属中、精正极性电火花加工
34 高速走丝电火花线切割加工主要采用（钼丝）材料做电极丝。
工作液通常采用（乳化液），也可采用（矿物油）、(去离子水)等。
35 俩种速度走丝的线切割加工的精度，哪种较高？
答：低速走丝，电极丝只是单方向通过加工间隙，不重复使用，可避免电极丝损耗为加工精度带来的影响。
36线切割走丝机构的作用？
答：走丝机构使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力。
37 高速走丝线切割机床的控制系统普遍采用（逐点比较法）控制。
38 线切割加工的主要工艺指标有哪些？
答：1）切割速度2）表面粗糙度3）加工精度4）电极丝损耗量
39 高速走丝切割加工由于电极的往复运动会造成怎样的斜度？
答：电极丝上下运动时，电极丝进口处与出口处的切缝宽窄不同。宽口是电极丝的入口处，窄口是电极丝的出口处。
40 什么是电化学反应？在阴、阳极表面发生得失电子的化学反应。
什么是电化学加工？利用这种电化学反应作用加工金属的方法就是电化学加工。
电化学加工在阳极和阴极上各发生什么电化学现象？阳极上为电化学溶解，阴极上为电化学沉积。
41 法拉第第一定律的内容是什么？
答：在电极的两相界面处（如金属/溶液界面上）发生电化学反应的物质质量与通过其界面上的电量成正比。
42 熟悉教材中例6-1的问题方法？
答：要在厚度为40mm的45钢板上加工50mm*40mm的长方形通孔，采用NaCl电解液，要求在8min完成，加工电流需要多大？如配备的是额定电流为5000A的直流电源，则进给速度能达到多少？加工时间多长？

43 电解加工中加工间隙的作用？
答：加工间隙是电解加工的核心工艺要素，它直接影响加工精度、表面质量和生产率，也是设计工具阴极和选择加工参数的主要依据。
44 按图6.18指出电铸加工的基本原理？
答：1、将电铸材料作为阳极，原模作为阴极，电铸材料的金属盐溶液做电铸液。
2、在直流电源的作用下，阳极发生电解作用，金属材料电解成金属阳离子进入电铸液，在被吸引至阴极获得电子还原而沉积于原模上。3、当阴极原模上电铸层逐渐增厚达到预定厚度时，将与其原模分离，即可获得与原模型面凹凸相反的电铸件。
45 激光加工的基本设备有哪些？
答：（1）激光器（2）激光器电源（3）光学系统（4）机械系统
46 激光切割时对焦点的位置有何要求？
位于工件表面或低于工件表面时，可以获得最大的切割深度和较小的切缝宽度
47 电子束加工通过什么效应进行？各种功率密度电子束加工的用途？
答：1）电子的动能瞬间大部分转变为热能。2）在低功率密度时，电子束中心部分的饱和温度在熔化温度附近，这时通化坑较大，可作电子束熔凝处理。中等功率密度照射时，出现熔化，汽化和蒸发，可用于电子束焊接。用高功率密度照射时，电子束中心的饱和温度远远超过蒸发温度，是材料从电子束的入口处排除出去，并有效地向深度方向加工，这就是电子束打孔加工。高功率密度电子束除打孔，切槽外中功率焊接。
48 离子束加工的概念和特点？
答：离子束加工的原理与电子束加工类似，也是在真空条件下，将氩、氪、氙等惰性气体，通过离子源产生离子束经过加速、集束、聚焦后，以其动能轰击工件表面的加工部位，实现去除材料的加工。特点：加工应力小，变形小。
49 超声波加工的用途？超声波清洗的原理？
答：适合于加工各种不导电的硬脆材料，例如玻璃、陶瓷、石英、锗、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。对于导电的硬质金属材料如淬火钢、硬质合金等，也能进行加工，单加工生产率较低。对于橡胶则不可进行加工。
超声波清洗的原理：主要是基于清洗液在超声波的振动作用下，使液体分子产生往复高频振动，引起空化效应的结果
50 超高压水射流加工是否属于绿色的加工范畴？答：属于。
在（石材）加工领域，它具有其他工艺方法比拟的技术优势。
51 点解磨削是靠（电解）作用来去除金属。
52 熟悉特种加工方法的具体用途？电火花加工，线切割加工，电解加工，电子束加工（高速打孔），离子束加工(刻蚀)，激光加工（打孔），超声波加工（清洗）等？答：
精密磨削是指加工精度为1~0.1um、表面粗糙度Ra值达到0.2~0.025um，又称低粗糙度值磨削。

AB段：B4 B2 B40000 Gx L1
BC段：B B B20000 Gx L1
CD段：B0 B20000 B20000 Gy SR1
DE段：B B B30000 Gy L4
EF 段：B B B80000 Gx L3
FA 段：B B B30000 Gy L2

3B编程 解 R=25 AE=25-15=10 DE=20
AB段：B0 B25000 B25000 Gy SR1
BC段：B45 B15 B45000 GxL3
CD段：B20000 B15000 B30000 GySR3
DE段：B B B20000 GxL1
EA段：B B B10000 GyL2
编写电极丝中心轨迹为直径20mm的圆的线切割3B程序
B10000 B0 B10000 Gx L1
B10000 B0 B40000 Gy NR1
B10000 B0 B10000 Gx L3
若要切割一个直径为20mm的圆孔，设穿丝顶孔打在孔中心处所用钼丝直径为0.12mm，单边放放电间隔0.01mm，写出此线切割的3B程序。
B B B9930 Gx L1 引入直线段
B9930 B0 B39720 GYNR1 切割整圆
B B B9930 Gx L3 引出直线段
D 结束

AB段：BBB 20000 GxL1
BC段：B 10000 B 10000 B 10000 GyL3
CD段：BB 10000 B 30000 GySR1
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