《特种加工》学习心得(共6篇)
关键词:特点;应用;研究方向。
特种加工特点及应用:
1、等离子弧加工
它是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子高温气体流束,靠局部熔化和气化来去除材料的。等离子体是指正负带电粒子数量大体相等的高温气体,它能受电磁场的约束。等离子体加工可通过控制高温等离子流,实现切割、熔化、焊接、喷镀以及粉末制造和材料精炼等。
2、水射流切割
该种类又称液体喷射加工,是利用(从孔径为0.1~0.5mm的人造蓝宝石喷嘴喷出的)高压(70~400Mpa)高速(300~900m/s)的喷射水流对工件的冲击作用来去除材料的,有时也称水切割或俗称水刀。水射流切割主要用于加工很薄很软的金属和非金属材料,包括铜、铝、铅等材料及其制品,可代替硬质合金切槽刀具,而且切边的质量很好。例如:汽车制造业中用于切割石棉刹车片等;还可切割19mm 厚的吸音天花板、10 mm厚的有机玻璃;
3、化学加工
它是利用酸、碱、盐等化学溶液与金属产生化学反应,使金属腐蚀溶解,改变工件尺寸和形状(甚至表面性能)的加工方法。其属于成形加工的化学加工法主要有化学铣切(化学蚀刻)、照相制版和光刻。
4、快速成型技术
2017年9月21日我参加了集团公司组织的的特种设备视频培训,通过一天的培训学习,课程学习结束感受颇深,切实的感受到了对特种设备简史、安全法及使用管理的理解和深刻的掌握,在此感谢上级领导安排的此次培训活动,感谢授课老师精彩的授课讲解,此次的培训学习,是自己的理论基础、业务水平等都有比较明显的提高。现将此次培训学习心得总结如下:
一、立法的宗旨鲜明
《特种设备安全法》第一条阐明了立法的宗旨,即为了加强特种设备安全工作,预防特种设备事故,保障人身和财产安全,促进经济社会发展。围绕这一宗旨,明确了特种设备安全工作应当坚持安全第一、预防为主、节能环保、综合治理的原则。法律创设的多项制度,充分体现了预防为主的理念,入围保障特种设备的本质质量,规定对特种设备生产实行许可制度,对锅炉、压力容器等特种设备的制造要试试监督检验,特种设备产品、部件、或者采用的新材料,要按照安全技术规范的要求进行安全性验证;为保障特种设备的安全运行,特种设备使用单位要建立岗位责任,制定操作规程,对设备进行定期检验和定期自检等等,这些
规定重在事前把关,防止不合格设备进入使用环节,防止不安全设备继续使用,做到防患于未然。
二、具有鲜明的可执行性和可操作性
特种设备生产、经营、使用单位的安全主体责任,重点强调了特种设备生产、安装、经营、使用、维护保养、检验检测等全过程的监管,确立了特种设备管理制度、质量责任追溯制度、产品召回和报废制度等,具有鲜明的可执行性和可操作性。
为保障安全,法律设立了特种设备生产、经营、使用、检验、检测、监督管理无缝衔接的安全责任体系。在完善现有特种设备安全检查制度的基础上,创造性地建立了三项基本安全监督管理制度。一是对特种设备整个生命周期完整信息记录的可追溯制度,明确特种设备的设计文件、产品合格证明。安装及使用维护保养说明、监督检验证明等相关技术资料和文件;特种设备的定期检验和定期自行检查记录;特种设备的日常使用状况记录;特种设备及其附属仪器仪表的维护保养记录;特种设备的运行故障和事故记录要建立设备信息档案;二是缺陷特种设备召回制度,是因生产原因造成特种设备存在危及安全的同一性缺陷的,特种设备生产单位应当立即停止生产;三是存在严重事故隐患特种设备的报废制度,是特种设备存在严重事故隐患,无改造、修理价值,或者达到安全技术规范规定的其他报废条例的,特种设备使用单位应当依法履行报废义务,采区必要措施消除特种设备的使用功能,并向原登记负责特种设备安全监察部办理使用登记证书注销手续。以上从制度上保证了最大限度的降低安全陷阱对民众生命和财产的侵害,体现了一人为本,生命至上的立法宗旨。
三、齐抓共管,综合治理
特种设备安全关涉多个方面,是一项系统工程,需要社会各方面的参与,齐抓共管,才能达到事半功倍的效果。其中特别突出三点:一是突出强化各方面责任,特别突出了企业的主体责任。明确特种设备生产、经营、使用单位的责任。二是突出强调发挥政府监督作用,履行政府的行政监督职能。三是突出强调发挥社会监督作用,保障公众的知情权。消费者在享有使用特种设备权利的同时还负有监督这些制造单位、使用单位企业安全的责任,同时对政府的履行责任监督管理。
特种设备安全法把人民群众生命财产安全放在首位,立足解决特种设备安全工作面临的各种问题,借鉴了国际上先进的安全监管经验,具有非常强的科学性;前瞻性和可执行性。该发的颁布,标志着我国特种设备全工作向科学化、法制化方向又迈进了一大步,对规范特种设备的生产、经营、使用、检验、检测和监督管理活动,提高我国特种设备安全整体水平,有效保障人民群众生命财产安全,具有重要意义。
1、特种加工主要采用 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。(1分)
2、电火花加工原理是基于 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。(2分)
3、电火花加工系统主要由 工件和工具、脉冲电源、自动进给和调节装置
几部分组成。(3分)
4、在电火花加工中,提高电蚀量和加工效率的电参数途径有:提高脉冲频率、增加单个脉冲能量、减少脉冲间隔。(3分)
5、电火花加工的表面质量主要是指被加工零件的 表面粗糙度、表面变质层、表面力学性能。(3分)
6、电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成:测量环节、比较环节、放大驱动环节、执行环节、调节对象。(3分)
7、电火花成型加工的自动进给调节系统,主要包含 伺服进给控制系统 和 参数控制系统。(2分)
8、电火花加工是利用电火花放电腐蚀金属的原理,用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法,其应用范围分为两大类:穿孔加工、型腔加工。(2分)
9、线切割加工是利用 移动的、作为负极的、线状电极丝 和工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用,对工件加工的一种工艺方法。(2分)
10、快走丝线切割机床的工作液广泛采用的是 乳化液,其注入方式为 喷入式。(2分)
11、线切割机床走丝机构的作用:是使电极丝以一定的速度运动,并保持一定的张力。(2分)
12、线切割控制系统作用主要是:1)自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹;2)自动控制伺服的进给速度。(2分)
13、快速成形技术(RP)最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,目前RP技术的主流是: SLA立体光造型、LOM薄材叠层制造、SLS激光烧结、FDM熔融成型 四种技术。(4分)
14、快速成型的数据接口主要有:快速成型技术标准数据格式即STL格式 和 快速成型设备的通用数据接口即CLI 格式。(2分)
一、填空题
1、电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。
2、数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。
3、放电间隙是放电时工具电极和工件之间的距离。
4、电火花加工中常用的电极结构形式是整体电极、组合电极、镶拼式电极。
5、在用火花法校正电极丝垂直度时,电极丝要运转以免电极丝断裂。
6、电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆加工两大类。
7、线切割加工的主要工艺指标是切割速度、表面粗糙度、电极丝损耗量、加工精度、。
8、特种加工是直接利用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。
9、电火花线切割加工的根本原理是用移动的细金属导线作电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成形。
10、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度、高强度、高韧度和高熔点的导电材料。
11、第一台实用的电火花加工装置的是1960年,苏联的拉扎林科夫妇发明的。
12、电火花线切割加工中被切割的工件作为 工件电极,电极丝作为 工具电极。电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极。
13、根据走丝速度,电火花线切割机通常分为两大类:一类是高速走丝电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机,这类机床的电极作高速往复运动,一般走丝速度为 8——10m/s,用于加工中、低精度的模具和零件。快走丝数控线切割机床目前能到达的加工精度为 正负0.01mm,表面粗糙度Ra= 2.5——0.6um。另一类是低速走丝电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机,一般走丝速度低于 0.2m/s,用于加工高精度的模具和零件。慢走丝数控线切割机床的加工精度可达 正负0.001um,表面粗糙度Ra< 0.32。
14、高速走丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。
15、高速走丝电火花线切割机的导电器有两重:一重是圆柱形的,电极丝与导电器的圆柱面接触导电,可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求;另一重是方形或圆形的薄片,电极丝与导电器的大面积接触导电,方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。
16、线切割加工中罕用的电极丝有钼丝、钨丝、铜丝和钨钼合金丝。其中钨丝和钼丝 应用快速走丝线切割中,而铜丝应用慢速走丝线切割。
17、线切割加工时,工件的装夹方式有悬臂式撑持装夹,垂直刃口撑持装夹,桥式撑持装夹,和板式撑持装夹。工件的装夹方式一般采用桥式撑持。
18、电火花线切割加工罕用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。
19、导电器的材料都采用硬质合金,即耐磨又奔电。
20、脉冲电源波形及三个重要参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔。
21、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和工作液泵等组成。工作液起排屑、冷却、绝缘等作用。
22、章力调节器的作用眷涨 把伸长的丝收入章力调节器使运行的电极丝保持亿一个恒定的章力上也称恒章力机构。
23、数控电火花线切割机床的编程,主要采用ISO编程、3 B编程、自动编程三重格式编写。
24、数控线切割机床U、V移动工作台,是具有锥度加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。
25、电火花线切割3B编程格式中,B表示分隔符,X表示X轴坐标的绝对直,Y表示Y轴坐标的绝对直,J表示加工线段计数长度,G表示加工线段计数方向,Z表示加工指令。
26、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的,是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的长度直之和,单位为μm。
27、线切割3B格式编程中加工直线时有四重加工指令:L1、L2、L3、L4。
28、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四重加工指令: SR1、SR2、SR3、SR4。
29、线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四重加工指:NR1、NR2、NR3、NR4。30、线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括峰直电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。机械参数包括走丝速度和进给速度等。
31、穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点,同时也是程序执行的起点,一般选在工件上的基准点处,穿丝孔罕用直径一般为 3至10mm。
32、电极丝定位调整的罕用方法有自动找端面、自动找中心、目测法。
33、电极丝垂直度找正的常见方法有用找正块进行火花法找正和用校正器进行校正两重。
34、电火花线切割中自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的短路信号来进行的。
35、当加工冲孔模具时,以冲孔的凸模为基准,凸模的间隙补偿量 凸 = r丝+δ电,凹模 的间隙补偿量 凹 = r丝+δ电-δ配。
36、当加工落料模时,以落料的凹模为基准,凸模的间隙补偿量 凸 = r丝+δ电-δ配,凹模的间隙补偿量 凹 = r丝+δ电。
37、数控电火花成形加工机床主要由主机、工作液箱和数控电源柜等部分组成。
38、数控电火花成形加工机床主轴头作用装夹及调整电极装置。
39、数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有吸入式、喷入式两种。40、数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是熔融金属飞屑和粉末状电蚀产物。
41、电火花成形加工的主要工艺指标有加工速度,加工深度,表面粗糙度和电极损耗 等
42、电火花成型加工中罕用的电极材料有石墨、紫铜、银钨合金、铜钨合金、钢 等,一般精密、小电极用紫铜来居工,而大的电极用石墨。
43、电火花成型加工中罕用的电极结构可分为整体电极、组合电极 和镶拼式电极等三种。
三、填空题
01.超精密机床导轨部件要求有极高的直线运动精度,不能有爬行。除要求导轨有很高的制造精度外,还要求导轨的材料具有(很高的稳定性)、(耐磨性)和(抗振性)。02.精密和超精密加工机床主轴轴承的常用形式有(液体静压轴承)和(空气静压轴承)。03.金刚石晶体的激光定向原理是利用金刚石在不同结晶方向上(因晶体结构不同而对激光反射形成不同的衍射图像)进行的。
04.电火花加工蚀除金属材料的微观物理过程可分为(介质电离击穿)、(介质热分解、电极材料熔化、气化)、(蚀除物抛出)和(间隙介质消电离)四个阶段。
05.目前金刚石刀具主要用于(铝、铜及其合金等软金属)材料的精密与超精密车削加工,而对于(黑色金属、硬脆)材料的精密与超精密加工,则主要应用精密和超精密磨料加工。
06.超声波加工主要是利用(磨料在超声振动作用下的机械撞击和抛磨)作用来去除材料的,同时产生的液压冲击和空化现象也加速了蚀除效果,故适于加工(硬脆)材料。07.实现超精密加工的关键是(超微量去除技术),对刀具性能的要求是:(极高的硬度和耐磨性)、(刃口极其锋利)、刀刃无缺陷、与工件材料的抗粘接性好,摩擦系数低。08.电火花加工型腔工具电极常用的材料有:(纯铜)、(石墨)、(铜钨合金)等。
09.影响电火花加工精度的主要因素有:(放电间隙的大小)及其一致性、(工具电极的损耗)及其稳定性和(二次放电现象)。
10.电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为:电火花(穿孔成形加工)、电火花(线切割加工)、电火花(磨削加工)、电火花(展成加工)、电火花表面强化和刻字等类型。
11.电火花型腔加工的工艺方法有:(单电极平动法)、(多电极更换法)、(分解电极法)、简单电极数控创成法等。
12.实现超精密加工的技术支撑条件主要包括:(超精密加工机理与工艺方法)、(超精密加工机床设备)、(超精密加工工具)、(精密测量和误差补偿)、高质量的工件材料、超稳定的加工环境条件等。
13.激光加工设备主要包括电源、(激光器)、(光学系统)、(机械系统)、(控制系统)、冷却系统等部分。
14.常用的超声变幅杆有(圆锥形)、(指数形)及(阶梯形)三种形式。
15.金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤,将影响加工零件的(表面质量)和(尺寸精度)。
16.精密和超精密磨料加工分为(固结磨料)加工和(游离磨料)加工两大类。
1、电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。
2、数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。
3、放电间隙是放电时工具电极和工件之间的距离。
4、电火花加工中常用的电极结构形式是整体电极、组合电极、镶拼式电极。
5、在用火花法校正电极丝垂直度时,电极丝要运转以免电极丝断裂。
6、电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆加工两大类。
7、线切割加工的主要工艺指标是切割速度、表面粗糙度、电极丝损耗量、加工精度、。
8、特种加工是直接利用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。
9、电火花线切割加工的根本原理是用移动的细金属导线作电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成形。
10、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度、高强度、高韧度和高熔点的导电材料。
11、第一台实用的电火花加工装置的是1960年,苏联的拉扎林科夫妇发明的。
12、电火花线切割加工中被切割的工件作为 工件电极,电极丝作为 工具电极。电极丝接脉冲电源的负极,工件接脉冲电源的正极。
13、根据走丝速度,电火花线切割机通常分为两大类:一类是高速走丝电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机,这类机床的电极作高速往复运动,一般走丝速度为 8——10m/s,用于加工中、低精度的模具和零件。快走丝数控线切割机床目前能到达的加工精度为 正负0.01mm,表面粗糙度Ra= 2.5——0.6um。另一类是低速走丝电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机,一般走丝速度低于 0.2m/s,用于加工高精度的模具和零件。慢走丝数控线切割机床的加工精度可达 正负0.001um,表面粗糙度Ra< 0.32。
14、高速走丝线切割机主要由机床、脉冲电源、控制系统三大部分组成。
15、高速走丝电火花线切割机的导电器有两重:一重是圆柱形的,电极丝与导电器的圆柱面接触导电,可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求;另一重是方形或圆形的薄片,电极丝与导电器的大面积接触导电,方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。
16、线切割加工中罕用的电极丝有钼丝、钨丝、铜丝和钨钼合金丝。其中钨丝和钼丝 应用快速走丝线切割中,而铜丝应用慢速走丝线切割。
17、线切割加工时,工件的装夹方式有悬臂式撑持装夹,垂直刃口撑持装夹,桥式撑持装夹,和板式撑持装夹。工件的装夹方式一般采用桥式撑持。
18、电火花线切割加工罕用的夹具主要有磁性夹具和专用夹具。
19、导电器的材料都采用硬质合金,即耐磨又奔电。
20、脉冲电源波形及三个重要参数峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔。
21、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和工作液泵等组成。工作液起排屑、冷却、绝缘等作用。
22、章力调节器的作用眷涨 把伸长的丝收入章力调节器使运行的电极丝保持亿一个恒定的章力上也称恒章力机构。
23、数控电火花线切割机床的编程,主要采用ISO编程、3 B编程、自动编程三重格式编写。
24、数控线切割机床U、V移动工作台,是具有锥度加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。
25、电火花线切割3B编程格式中,B表示分隔符,X表示X轴坐标的绝对直,Y表示Y轴坐标的绝对直,J表示加工线段计数长度,G表示加工线段计数方向,Z表示加工指令。
26、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的,是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的长度直之和,单位为μm。
27、线切割3B格式编程中加工直线时有四重加工指令:L1、L2、L3、L4。
28、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四重加工指令: SR1、SR2、SR3、SR4。
A、电极丝的直径 B、加工工件的厚度 C、电极丝的材料 D、加工工件的精度要求
13.线切割加工中,在工件装夹时一般要对工件进行找正,罕见的找正方法有(A)A、拉表法
B、划线法
C、电极丝找正法 D、固定基面找正法
14.在利用3B 代码编程加工斜线时,如果斜线的加工指令为L3,则该斜线与X 轴正方向的夹角为(C)。
A、180°< a < 270° B、180° < a ≤270° C、180°≤ a < 270° D、180°≤a ≤270 °
15.利用3B代码编程加工斜线OA,设起点O在切割坐标原点,终点A的坐标为Xe = 17mm,Ye = 5mm,其加工程序为(B)A、Bl7 B5 B17 Gx L1 B、B B5000 B Gx L1 C、Bl7000 B5000 B GY L1 D、B B50O0 B0050O0 GY L1 E、B17 B5 BO Gx L1 16.利用3B 代码编程加工半圆AB,切割方向从A 到B,起点坐标A(0,-5 0),终点坐标B(0,5 0),其加工程序为(C)。A、B5000BBGXSR2 B、B5BBGYSR2 C、B5000BBGYSR2 D、BB5000BGYSR2 17.用线切割机床加工直径为10 mm的圆孔,在加工中当电极丝的补偿量设置为0.12 mm时,加工孔的理论直径为10.02mm。如果要使加工的孔径为10 mm,则采用的补偿量应为(B)。
A、0.10mm B、0.11mm C、0.12mm D、0.13mm 18.线切割加工中,当使用3B 代码进行数控程序编制时,下列关于计数方向的说法正确的有(A)
A、斜线终点坐标(Xe Ye),当︱Ye︱>︱Xe︱时,计数方向取GY B、斜线终点坐标(Xe Ye),当︱Xe︱>︱Ye︱时,计数方向取GY C、圆弧终点坐标(Xe Ye),当︱Xe︱>︱Ye︱时,计数方向取GX D、圆弧终点坐标(Xe Ye),当︱Xe︱|Ye|时,取Gy;当|Ye|>|Xe|时,取Gx;当|Xe|=|Ye|时,取Gx或Gy均可。V 19.电火花线切割加工过程中,工作液必须具有的性能是(A)
A、绝缘性能 B、洗涤性能 C、冷却性能 D、润滑性能 20.电火花线切割加工称为(B)。
A、EDMB B、WEDM C、ECM D、EBM 21.在电火花线切割加工过程中,放电通道中心温度最高可达(D)℃ 左右。A、1000 B、10000 C、100000 D、5000 22.快走丝线切割最常用的加工波形是(B)
A、锯齿波 B、矩形波 C、分组脉冲波 D、前阶梯波 23.数控电火花高速走丝线切割加工时,所选用的工作液和电极丝为(C)。A、纯水、钼丝 B、机油、黄铜丝 C、乳化液、钼丝 D、去离子水、黄铜丝
24.在数控电火花线切割加工的工件装夹时,为使其通用性强、装夹方便,应选用的装夹方式为(B)。
A、两端支撑装夹 B、桥式支撑装夹 C、板式支撑装夹 25.电火花加工表层包括(A)
A、熔化层 B、热影响层 C、基体金属层 D、气化层 26.电火花线切割加工中,当工作液的绝缘性能太高时会(D)。A、产生电解 B、放电间隙小 C、排屑困难 D、切割速度缓慢
13.若加工硬质合金,则加工过程比较稳定,切割速度较低,表面粗糙度好。(√)14.若加工铜、铝、淬火钢,则加工过程稳定,切割速度高。(√)
15.线切割加工过程中表面粗糙度主要取决于脉冲电源的电参数、加工过程的稳定性及工作液的脏污程度,此外,线电极的走丝速度对表面粗糙度的影响也很大。(√)16.电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀(√)17.慢速走丝线切割加工,目前普遍使用去离子水。(√)
18.在电火花成形加工过程中对工具电极的要求是:导电性能良好、电腐蚀困难、电极损耗小、具有足够的机械强度、加工稳定、效率高、材料来源丰富、价格便宜等。(√)19.在电火花成形加工过程中当铜电极对钢,或钢电极对钢,工具电极的极性选“+”极性。(√)
20.利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料,还可以加工不导电材料。(×)21.如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 钼丝直径为0.18mm,则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。(×)22.在慢走丝线切割加工中,由于电极丝不存在损耗,所以加工精度高。(×)23.由于电火花线切割加工速度比电火花成形加工要快许多,所以电火花线切割加工零件的周期就比较短。(×)24.在线切割加工中,当电压表、电流表的表针稳定不动,此时进给速度均匀、平稳,是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。(×)25.线切割机床在加工过程中产生的气体对操作者的健康没有影响。(×)
26.直线的3B代码编程,是以直线的起点为原点建立直角坐标系,X和Y为直线终点坐标(Xe,Ye)的绝对值。(√)
27.直线编程时,计数方向G的确定方法为:以要加工直线的起点为原点建立直角坐标系,取该直线终点坐标(Xe,Ye)绝对值大的坐标轴为计数方向。即XeYe时,则G=Gx,当正好在45°线上,即Xe=Ye时,则在第一、三象限取G=Gy,在第二、四象限取G=Gx。(√)
28.线切割3B格式编程加工圆弧时,以该圆弧的圆心为坐标的原点,X、Y取该圆弧起点的坐标值。坐标值的负号均不写,单位为?m。(√)
29.对于圆弧,当圆弧终点坐标 |Xe|>|Ye|时,取Gy;当|Ye|>|Xe|时,取Gx;当|Xe|=|Ye|时,取Gx或Gy均可。(√)
30.晶体管矩形波脉冲电源广泛用于快走丝线切割机床,它一般由脉冲发生器、推动级、功放级及直流电源四个部分组成。(√)31.慢走丝线切割机床,除了浇注式供液方式外,有些还采用浸泡式供液方式。(√)32.电火花成型加工中如果使用石墨做电极,煤油做工做液介质,采用负极性加工时,可以形成碳黑保护膜。(√)33.加工型腔(盲孔)时,可用加大电极垂直进给的方法来补偿工具电极的损耗。(√)34.线切割加工中,切割方向的确定应遵循工件与夹持部分最后分离的原则。(√)35.脉冲宽度及脉冲能量越大,则放电间隙越小。(×)
36.在模具加工中,数控电火花线切割加工是最后一道工序。(√)37.在用Φ0.18mm钼丝切割工件时,可切割出R为0.06的圆弧。(×)
38.目前我国主要生产的电火花线切割机床是慢走丝电火花线切割机床。(×)39.电火花线切割不能加工半导体材料。(√)
40.电火花线切割加工与被加工材料的硬度无关,加工中不存在显著的机械切削力。(√)
41.快走丝线切割加工速度快,慢走丝线切割加工速度慢。(×)42.线切割加工工件时,电极丝的进口宽度与出口宽度相同。(×)43.电火花线切割加工过程中,电极丝与工件间直接接触。(×)44.在电火花线切割加工过程中,可以不使用工作液。(×)
45.快走丝线切割机床的导轮要求使用硬度高、耐磨性好的材料制造,如高速钢、硬质合金、人造宝石或陶瓷等材料。(√)
46.由于铝的导电性比铁好,所以在线切割加工中铝比铁好加工。(×)
第一部分
1、立方氮化硼砂轮磨削时可采用油性液。
2、最适合超声加工的材料是金刚石。
3、金刚石晶体的各向异性表现为金刚石晶体的各个晶面的耐磨性不同,同一个晶面上不同方向上的耐磨性不一样。
4、属于超硬磨料的是立方氮化硼。
5、具有整形和修锐两个功能的修整方法是电火花修整法。
6、超精密加工机床中采用的T型总体布局为:主轴做Z向运动,进给系统做X向运动,因而其主轴的驱动方式是电动机通过柔性连轴节驱动主轴、采用内装式电动机驱动。
7、可选作测量平台的制作材料的是铸铁。
8、多齿分度盘的齿数为1440,则其分度增量是1/4度。
9、直线度误差测量方法中,既可用于在线测量,又可用于实时控制的是导轨直线度的2点测量法。
10、具有误差均化效果的机构是多齿分度盘。
11、铜、光学玻璃不适用于电火花加工。
12、选取制造空气主轴和轴承的材料时,不能采用45号碳钢。
13、高功率密度的电子束加工是针对工件打孔。
14、离子束加工所具有的特点加工中无机械应力和损伤。
15、在电火花加工中,存在吸附效应,它主要是影响工具电极的损耗。
16、电火花线切割加工中,其工作液一般是采用水基形成工作液
17、电火花加工中的等脉冲电源,控制每个脉冲周期内用于加工的脉冲能量值相同。
18、圆度误差评定方法有四种,适合计算机实时测量处理的是最小二乘法。
19、超精密加工机床中用的主轴部件常采用的是静压空气轴承结构。20、受温升影响主轴精度最大的轴承是液体静压轴承。
21、决定金刚石晶体各向异性的因素是金刚石晶体的各个晶面的面网间距离不同,各面网上原子排列形式不同,原子密度不同。
22、金刚石晶体面网间距分布不均匀的是 111 晶面。
23、金刚石晶体的111晶面的硬度和耐磨性均为最高。
24、金刚石刀具前、后面的晶面选择时,不宜选取111晶面。
25、在刚玉类磨料中,以单晶刚玉最好。
26、电火花加工用脉冲电源中,RLC线路脉冲电源稳定性最差。MOS管式等脉冲电源、晶闸管式脉冲电源、电子管式脉冲电源稳定性最好。
27、闸流管式脉冲电源主要用于冲模类穿孔加工等精加工场合的电火花加工电源。
28、电火花加工中,为制造异形小孔电极,常采用冷拔整体电极法,这种方法适合于较大批量生产。
29、对材料为磁钢、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电火花磨削和镗削加工。
30、高速走丝线切割机床的控制系统普遍采用逐点比较法。
31、衡量电解液加工精度高低的指标是杂散腐蚀。
32、在电解批量加工时,电解液中的金属氢氧化物的含量应控制在4%以内。
33、在进行电解加工时,工件的重复精度受工具电极进给速度的影响,一般机床的进给速度变化率应小于5%。
34、激光打孔可不在真空中进行。
35、在石材加工领域,超高压水射流切割方法具有其他工艺方法无法比拟的优势。
36、超高压水射流切割属于绿色加工范畴。
37、电火花加工中的等脉冲电源,它具有控制每个脉冲周期内用于加工的脉冲能量值相同。
38、下列超精密机床主轴部件中,受温升影响主轴精度最大的轴承是液体静压轴承。
39、在电火花成形机床中,主轴头是最关键的部件,对加工工艺指标的影响极大。
40、电解加工细长孔、窄缝以及对锗、钼、铌等金属的加工时,可采用HCL、HNO3、H2SO4电解液。
41、电解加工时,一般不直接用做金属加工,而只用于加工铜、钼和钨时作为添加剂使用的电解液是 KOH、NaOH。
42、电解加工时,采用NaCl、NaNO3、NaCLO3电解液时需加过滤净化措施。
43、加工中无机械应力和损伤是离子束加工所具有的特点。
44、在加工硬质金属材料时超声波加工效率较低。第二部分
1、精密和超精密加工目前包含超精密切削、超精密磨削和精密特种加工三个领域。
2、超精密机床导轨部件要求有极高的直线运动精度、不能有爬行、导轨耦合面不能有磨损,故此要求导轨有很高的制造精度。还要求导轨的材料具有很高的稳定性和耐磨性。
3、振动加工中,超声波在振动系统中是以纵波方式传播的。
4、电解加工精度主要包括复制精度和重复精度。
5、化学加工有化学铣加工等,它与电化学加工的最大区别是不需要外部电源作为加工条件。
6、评定电火花加工表面完整性的主要参数是:表面粗糙度、表面变质层和表面力学性能。
7、在超精密切削中,衡量金刚石刀具质量的标准,一是能否加工出高质量的超光滑表面,二是能否有较长的切削时间保持刀刃锋锐。
8、金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤,将影响加工零件表面质量/尺寸精度。
9、电火花加工中的工作液作用是冷却和冲掉加工产物。
10、电解加工的表面质量包含两个方面的含义:一是表面粗糙度;二是表面层的物理化学性能。
11、光电成形的工艺过程由掩膜制备和电镀两部分组成。
12、金刚石砂轮磨削时常用以轻质矿物油为主体的油性液和水溶性液为磨削液。
13、砂轮磨具的强度是指磨具在高速旋转时抵抗离心力的作用而破碎的能力。
14、超精密机床的主轴系统驱动模式有通过内装式同轴电动机驱动、其优点是体积小。
15、电致伸缩微进给机构的工作机理是利用压电材料的逆压电效应和电致伸缩效应工作的。
16、电火花穿孔成形加工是利用火花放电腐蚀金属原理,用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法。
18、在精密磨削中,如工件材料为硬质合金,则在选择砂轮时,需选用超硬磨料砂轮。
19、精密和超精密加工对静电环境的要求非常严格,这是因为所产生和集聚的大量静电,有可能导致一些事故,如静电放电、控制电路器件损坏、人受到电击而误操作。
20、型腔模电火花加工主要有单电极平动法、多电极更换法、分解电极加工法和指状电极的扫描加工四种方法。
21、混气电解加工的特点是与一般电解加工相比,加工精度和稳定性得以提高。
22、等离子体具有极高的能量密度,原因由三个方面:机械压缩效应、热收缩效应和磁收缩效应。
23、在超精密机床中,应用激光干涉仪测量位移时,需加空气参数补偿,这是因为空气中的温度、气压等参数变化会引起空气折射率变化,引起测量误差。
24、STM扫描隧道显微镜的工作原理是基于量子力学的隧道效应。
25、化学加工有化学铣加工等,它与电化学加工的最大区别是不需要外部电源作为加工条件。
26、影响砂轮性能的因素主要是砂轮的磨料、砂轮的粒度和砂轮的黏合剂。
27、砂轮的修整用量有修整导程、修整深度、修整次数和光修次数。
第三部分
1、在线检测:工件在加工过程中实时进行检测,这种检测方法能实时反映加工过程的状态。
2、光电成形:是利用照相和光致抗蚀作用,首先在金属基板上按图形形成电气绝缘膜,然后在基板的暴露部分镀上图形,再剥离金属基板而制成精细成品。
3、固定磨料加工:是电解研磨的一种,是将磨料粘在无纺布上之后,再将无纺布包在工具阴极上,无纺布的厚度即为加工间隙。
4、超声波加工:是利用工具端面做超声频振动,通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。
5、金刚石晶体的面网密度:面网的单位面积上的原子数。
6、电子束焊接:是利用电子束作为热源的一种焊接工艺。
7、电解研磨:是在机械研磨的基础上附加电解作用而形成的一种复合加工方法。
8、磨料喷射加工:是利用磨料与压缩气体混合后经过喷嘴形成的高速束流,通过对工件的高速冲击和抛磨作用来去除工件上多余的材料,达到加工的目的。
9、电解珩磨:就是把电解加工引入到常规的珩磨加工中去,既利用了电解加工的高效率,也保持了珩磨的精度。
10、离子束刻蚀:是通过能量为0.5~5keV的离子轰击工件,将工件材料原子从工件表面去除的工艺过程,是一个撞击溅射过程。
第四部分
1、丝杠螺母直线运动机构在换向运动时,运动精度受到回程间隙的影响,精密滚珠丝杠机构采用了何种方法解决此问题? 答:滚珠丝杠副要求正转和反转没有回程间隙,否则精密数控系统控制将得不到要求的运动精度,这要求与滚珠丝杠和配合的螺母有一定的预载过盈。
由于丝杠的螺距会有一定的制造误差,故螺母载丝杠不同位置处的过盈量将有变化,预载力太小则有可能载丝杠的某一位置出现间隙;如预载力太大,则丝杠的某个位置可能转动不了;所以,为了方便滚珠丝杠的调整预载量,精密级和高精密级丝杠的螺母常做成两段组合,改变中间垫片厚度值可以方便地调整它地预载力。
2、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?
答:这是因为型腔模具加工属盲孔加工,电蚀产物排除比较困难,电火花加工时产生的大量气体要排出,故需设置气孔,同时设置冲油孔可采用工作液强迫循环方法来改善盲孔加工条件。
3、简述电铸加工的工艺过程?
答:原模表面处理—>电铸至规定厚度—>衬背处理—>脱模—>清洗干燥—>成品。
4、简述涂镀加工的工艺过程?
答:表面预加工—>除油、除锈—>电净处理—>活化处理—>镀底层—>镀尺寸镀层和夹心镀层—>镀工作层—>镀后清洗。
5、喷气发动机套上的冷却孔,飞机机翼的吸附屏的孔,孔数达数百万个,直径Φ0.2~0.003mm,一般常采用什么方法进行高速打孔? 答:电子束高速打孔。
6、喷气发动机、汽轮机中整体叶轮的叶片,一般采用什么方法加工? 答:电解加工。
7、在测量精密轴系地回转误差时,需采用误差分离技术,为什么?
答:这是因为在测量精密轴系时,测量信号中含有标准钢球地制造误差和安装误差成分,该成分值已和精密轴系的回转误差为同一数量级,因而需采用误差分离技术将其分离,才能保证数据的正确性。
8、混气电解加工时,气体混入电解液的作用是什么?
答:(1)改变了电解液的电阻特性,增加了电解液的电阻率,减少了杂散腐蚀,提高了电解液的非线性质量,因而提高了加工精度。
(2)改变了电解液的流动特性,降低了电解液的密度和粘度,使流速增大,流场趋于均匀。
9、为了消除振动干扰的影响,保证精密和超精密加工对振动环境的要求,我们可采取哪些具体的技术方法(写出两个技术方法)?
答:对内部的振源采取相应的消振技术措施,如运动件的动平衡调整、设备的位置布局调整等。对外部的振源采取相应的隔振技术措施,在设备与安装地面间设置空气弹簧隔振、橡胶隔振器等。
10、影响电解抛光质量的因素有哪些?
答:(1)电解液的成分、浓度对抛光质量有决定性的影响;(2)阳极电位和阳极电流密度;(3)电解液温度和搅拌;(4)金属的原始条件。除此之外,电解抛光的持续时间、阴极材料、阴极形状、极间间距等因素都对抛光质量有一定的影响。
11、试述离子束加工的原理和特点。
答:原理:是利用离子束对材料进行成形或表面改性的加工方法。在真空条件下,将由离子源产生的离子经过电场加速,获得具有一定速度的离子投射到材料表面,产生溅射效应和注入效应。
特点:1)加工精度高,易精确控制;2)污染少;3)加工应力、变形极小。
12、超声加工系统中变幅杆的作用是什么?
答:变幅杆的作用是能扩大振幅,因而还称为振幅扩大棒。
13、喷气发动机套上的冷却孔,飞机机翼的吸附屏的孔,孔数达数百万个,直径Φ0.2~0.003mm,一般常采用什么方法进行高速打孔? 答:电子束高速打孔。
14、典型的超精密机床有哪些?
答:(1)美国的大型光学金刚石车床—LODTM;(2)德国的FG-001超精密机床;(3)英国的OAGM2500大型超精密机床;(4)日本的AHNIO型高效专用车削、磨削超精密机床。
15、简述电化学机械复合加工的特点。
答:作为复合加工方式,电化学机械加工兼具备了电化学加工和机械加工的某些特点:(1)加工范围广,生产效率高;(2)加工精度和表面质量优良;(3)机械磨具磨损小;(4)控制条件好;(5)成本低。
16、什么频率范围内的波称为超声波?超声加工系统中,超声振动系统主要有哪几部分组成?超声频电振荡是如何转换为机械振动的?
答:频率超过16000Hz的声波称为超声波。
超声振动系统主要包括超声换能器、变幅杆及工具三部分。
超声波发生器产生1.6万Hz以上的高频交流电源,输送给超声换能器,产生超声波振动,并借助变幅杆将振幅放大到0.05~0.1mm左右,使变幅杆下端的工具产生强烈的振动。
17、冲模是生产上应用较多的一种模具,形状复杂,尺寸精度要求高,常采用什么方法加工? 答:先经过电火花、电解及激光加工(粗加工)后,再用超声波研磨抛光,以减小表面粗糙度值,提高表面质量。
18、简述精密磨削机理。
答:(1)微刃的微切削作用;(2)微刃的等高切削作用;(3)微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。
19、影响电解研磨加工速度及表面质量的因素有哪些?
答:(1)电解液;(2)加工电压和电流密度的影响;(3)无纺布厚度、粘结的磨粒尺寸及含磨粒量;(4)工具阳极的转速及工作液送进速度;(5)工具阴极与工件之间的压力。
20、喷油嘴、微型轴承、仪表齿轮、手表整体机芯、印刷电路板、集成电路微电子器件等的清洗,常采用什么方法可获得好的效果? 答:超声波清洗(在清洗溶液中引入超声波可使精微零件中的细小孔、窄缝、夹缝中的脏物加速溶解、扩散,清洗干净)
21、电解加工是利用什么原理使工件加工成形的?电铸加工是基于什么原理? 答:电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理实现金属零件的成形加工。
电铸加工原理为:用可导电的原模做阴极,电铸材料作阳极,电铸材料的金属盐溶液作电铸液,在直流电源的作用下,溶液中金属离子在阴极上获得电子成为金属原子而沉积镀覆在阴极原模表面,阳极上的金属原子交出电子成为正金属离子进入镀液,对金属离子进行补充,以保持其浓度基本不变。阳极原模上电铸层逐渐加厚,当达到预定厚度时即可取出,设法与原模分离,即可获得与原模型面凹凸相反的电铸件。
22、纳米级加工的物理实质是什么?纳米级加工精度包括哪三方面?
答:就是要切断原子间的结合,实现原子或分子的去除。
纳米级加工精度包括:纳米级尺寸精度;纳米级几何形状精度;纳米级表面质量。
23、电火花加工中的极性效应是什么?加工中如何利用极性效应来提高加工效率降低工具损耗?线切割加工一般采用什么极性加工?为什么?
答:在电火花加工过程中,无论是正极还是负极,都会受到不同程度的电蚀,这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
从提高加工生产率和减小工具电极损耗的角度来看,极性效应愈显著愈好,为了充分地利用极性效应,最大限度地降低工具电极的损耗,应合理选用工具电极的材料,根据电极对材料的物理性能、加工要求选用最佳的电参数,正确地选用极性,使工件的蚀除速度最高,工具损耗尽可能小。线切割加工总是采用正极性加工方式。
为获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度值,应控制单个脉冲能量,尽量减小脉冲宽度,一般在0.5~64us,所以,线切割加工总是采用正极性加工方式。
24、请就下述的3个问题论述纳米技术的一些基本概念和知识?
1)纳米级表面物理力学性能检测的内容是什么?
2)简述MEMS系统的特点?
3)简述纳米加工技术与传统技术的差别(可就某一个方面进行论述,如纳米级加工、材料、器件等)。
答:1)纳米级测量技术包括:纳米级精度的尺寸和位移的测量,纳米级表面形貌的测量。
2)MEMS系统指的是微型机电系统,它是将微型机械,信息输入的微型传感器,电源、驱动器、控制器、模拟或数字信号处理器、输出信号接口等都微型化并集成在一起成为一个微型机电系统,它有较强的独立运行能力,并有能完成规定工作的功能。
3)答题要点:例纳米加工:重点论述纳米级加工技术是在分子、原子水平上的加工,而不是简单的加工尺寸的缩小等。
25、简述电火花加工的基本原理?电火花蚀除的主要原因是什么?火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段? 答:电火花加工是基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工的,又称为放电加工、电蚀加工、电脉冲加工等,是一种利用电、热能量进行加工的方法。
及时排除电极间的电蚀产物,以确保电极间介电性能的稳定。否则,电蚀产物将充塞在电极间形成短路,无法正常加工。
火花放电过程大致可分为:极间介质的击穿形成放电通道;介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀蚀除产物的抛出;间隙介质消电离。
26、请就下列问题回答超精密加工技术和设备的一些基本概念?
1)超精密机床的进给系统由哪几个功能单元组成?
2)超精密切削和普通切削的区别?
答:1)驱动电机、柔性连轴节、滚珠丝杠螺母机构、滚动导轨,刀架。
2)超精密切削属于微切削加工,在微切削时,切削往往是在晶粒内进行,因此,切削力一定要超过晶体内部的分子、原子结合力。其单位面积的切削阻力将急剧增大,这样就要求采用耐热性高、高温硬度高、耐磨性强、高温强度好的刀具材料,即超高硬度材料,最常用的有金刚石刀具。
27、简述激光束加工和电子束加工方法的主要特点。
答:电子束加工机理是将电能转化成电子的动能,通过高速电子对工件表面的轰击是电子动能转化成金属表面的热能将材料瞬时溶融,气化、以达到去除材料的目的。加工条件是真空、工件材料为导电金属体,与加工有关的材料性能是材料的热学常数。
它与传统切削加工的不同特点主要有:1)不是主要依靠机械能;2)工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度;3)在加工过程中,工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用(工件不承受机械力,特别适合于精密加工低刚度零件)。
特种加工的优势:1)特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非金属材料或复合材料,2)特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件;3)还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级(原子级)的加工。
2.结合加工(增材加工)的例子:电镀、电铸、快速成形加工、激光焊接等。
3.天然金刚石刀具是精密与超精密加工的基本刀具。(超微量去除技术是实现超精密加工的关键)4.超精密加工的实现条件:1)超精密加工的机理与工艺方法2)超精密加工工艺装备3)超精密加工工具4)超精密加工中的工件材料5)精密测量及误差补偿技术6)超精密加工工作环境、条件等。(必须综合考虑以上因素才能取得满意效果。)5.超精密机床的主轴部件:
主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心。超精密加工对主轴的要求是极高的回转精度,转动平稳,无振动。而满足该要求的关键在于所用的精密轴承。高精度的滚动轴承主轴制造困难,因此现在多使用液体静压轴承和空气静压轴承。1)液体静压轴承主轴
优点:具有回转精度高、刚度较高、转动平稳、无振动的特点(被广泛用于超精密机床)
缺点:1.油温随转速的升高而升高,造成热变形,影响主轴精度 2.静压油回油时将空气带入油源,形成微小气泡悬浮在油中,不易排出,因而降低了液体静压轴承的刚度和运动性。2)空气静压轴承主轴
优点:具有很高的回转精度,在高速转动时温升甚小,基本达到恒温状态,因此造成的热变形误差很小; 缺点:与液体静压轴承相比,空气轴承刚度低,承受载荷较小。
6.主轴的驱动方式:1)柔性联轴器驱动;2)内装式同轴电动机驱动。
7.常用的导轨部件:超精密机床常采用平面导轨结构的液体静压导轨和空气静压导轨,滚动导轨也有着广泛的应用。
8.常见的微进给装置有:1)压电和电致伸缩微进给装置;2)摩擦驱动装置;3)机械结构弹性变形微量进给装置。
9.金刚石晶体定向的三种方法:1)人工目测定向2)激光定向(结合图了解激光定向的原理)激光晶体定向的原理如上图所示:由氦氖激光管产生的激光束,通过屏幕上的小孔,照射到金刚石表面是某一晶面面网,这当转动金刚石使被测晶面与激光束相垂直时,激光被反射到屏幕上形成特征衍射光像,根据衍射光像的图形即可知道被激光照射的晶面为何种晶面。3)X射线定向。
10.金刚石刀具主要是对铝、铜及其合金等材料进行超精密车削,而对于黑色金属、硬脆性材料的精密与超精密加工,这主要是应用精密和超精密磨料加工。
11.精密磨削机理:精密磨削主要是靠砂轮具有微刃性和等高性的磨粒实现的,精密磨削机理如下:1)微刃的微切削作用;2)微刃的等高切削作用3)微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。
12.研磨加工机理:精密研磨属于游离磨粒切削加工,是在刚性研具(如铸铁、锡、铝等软金属或硬木、塑料等)上注入磨料,在一定压力下,通过研具与工件的相对运动,借助磨粒的微切削作用,出去微量的工件材料,以达到高级几何精度和优良表面粗糙度的加工方法。包括:1)硬脆性材料的研磨;2)金属材料的研磨。
13.抛光加工机理:抛光是指用低速旋转的软质弹性或粘弹性材料(塑料、沥青、石蜡、锡等)抛光盘,或高速旋转的低弹性材料(棉布、毛毡、人造革等)抛光盘,加抛光剂,具有一定研磨性质地获得光滑表面的加工方法。抛光一般不能提高工件形状精度和尺寸精度。抛光使用的磨粒是1µm以下的微细磨粒。
14.电火花加工的机理:电火花加工是基于正负电极间脉冲放电时的电腐蚀现象对材料进行加工的,又称为放电加工、电蚀加工、电脉冲加工等。
加工机理如下:1)极间介质的击穿和放电通道的形成正负极电场强度增加,在阴极上会由场滞发射效应产生向阳极高速移动,在移动过程中电子与液体中的介质碰撞产生电离,而这种电离雪崩式地增加,在局部区域内产生高密度的等离子体,从而形成了放电通道。
2)介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀,电子和阳离子分别向阳极和阴极高速移动,与电极相碰撞产生高温,在磁压效应和周围介质惯性动力压缩效应的作用,使得通道内产生强烈效应的冲击波。3)蚀除产物的抛出 因通道中的高温高压使电极表面的相变区也处于高温高压状态,通道崩溃后,相变区外部的高温高压消失,相变区内部的高温高压能量就要爆炸性释放,将相变区的材料喷爆抛入介质中。4)极间介质的消电离 两次脉冲放电之间,必须有一定间隔时间,使间隔介质消电离。即放电通道中的带电粒子复合为中性粒子,间隙中电蚀产物排除,介质温度降低,恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度。电火花加工设备:电火花加工机床、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液及其循环过滤系统
15.影响放电蚀除量的主要因素1)极性效应(单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应);2)电参数(电火花加工脉冲电源的可控参数有:脉宽、脉间、峰值电流、开路电流、脉冲的前沿上升率和后沿下降率。提高电蚀量和生产率的途径在于:提高脉冲频率f,增加单个脉冲能量Wm,或者说增加平均放电电流ie和脉冲宽度ti,减小脉间to,设法提高系数Ka,、Ka。)3)金属材料热学常数: 热学常数是指熔点、沸点(气化点)、热导率(导热系数)、比热容、熔化潜热、气化潜热等。
16.电火花穿孔成形加工机床主要由主机(包括自动调节系统的执行机构)、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液净化及循环系统几部分组成。
20.电火花线切割加工的基本原理:电火花线切割加工与电火花成形加工的基本原理一样,都是基于电极间脉冲放电时的电火花腐蚀原理,实现零部件的加工。所不同的是,电火花线切割加工不需要制造复杂的成形电极,而是利用移动的细金属丝(钼丝或铜丝)作为工具电极,工件按照预定的轨迹运动,“切割”出所需要的各种尺寸和形状。
21.电极丝速度为7-10m/s的是高速走丝,低于0.2m/s的是低速走丝。
22.电化学加工按加工原理可以分为三大类:1)利用阳极金属的溶解作用去除材料(主要有电解加工、电解抛光、电解研磨、电解倒棱、电解去毛刺等)2)利用阴极金属的沉积作用进行镀覆加工(主要有电铸、电镀、电刷镀等)3)电化学加工与其他加工方法结合完成的电化学复合加工(主要有电解磨削、电解电火花复合加工、电化学阳极机械加工等)
24.电化学加工的主要特点:1)适应范围广;2)加工质量高;3)加工过程没有划分阶段4)电化学加工对环境有一定程度的污染。
25结合图了解电解加工的机理: 以工件为阳极(接直流电源的正极)、工具为阴极(接直流电源的负极),两极之间加6-24V的直流电压,电解液以5-60m/s的速度从两级之间的缝隙(约0.1-1mm)冲过,使两极之间形成导电通路,两极和电解液之间就有电流通过。金属工件表面在电化学作用下,不断地溶解到电解液中,电解产生物则被高速流动的电解液带走。随着工具电极恒速向工件进给,工件材料按工具电极型面的形状不断地溶解,最终使工件与工件电极之间各处的间隙趋于一致,在工件上加工出和工具电极型面相反的形状。
26.电极的极化和超电压:超电压应为一下几个方面超电压之和:1)浓度超电压;2)电阻超电压;3)化学超电压。
NaCL电解液,价廉易得,具有较大蚀除速度,电流效率高,适应广泛、安全、经济,是一种应用最广泛电解液。缺点:杂散腐蚀性大,复制精度低。NaNO₃ 电解液在浓度小于30%时,有较好的非线性特性,成形精度高,对设备腐蚀性小,使用安全,价格也不高;缺点:电流效率低,生产率低,加工时阴极有氨气析出,还会导致电解损耗。NaCLO₃是杂散腐蚀小,成型精度到,加工工件表面粗糙度值小。缺点:电解液的弱点是安全性差,价格较贵。价格之比:NaCL:NaNO₃:NaCLO₃=1:2.6:6)。29.电解液的分类:1)酸性溶液;2)碱性电解液;3)中性盐电解液(三种中性盐电解液
30.激光加工的原理与特点:受激辐射:处于激发态的原子,在频率为v21的外界入射信号作用下,从E ₂能级跃迁到E ₁能级上,在跃迁过程中,原子辐射出的光子能量为hv21,该光子与外界输入信号处于同一状态,这一过程称为受激辐射。受激辐射的特点:所辐射出来的光子在方向、频率、相位、偏振状态与原来“刺激”它的光子完全相同,这就是手机辐射光,简称激光。31.激光的特性:1)单色性;2)方向性;3)相干性;4)能量密度高。
32.激光加工的原理:当工作物质3(如红宝石、钕玻璃等具有亚稳态能级结构的物质)受到光泵2(激励光源)的激发后,便产生受激辐射跃迁,造成光放大,并通过由两个反射镜1、4(全反射镜和部分反射镜)组成的谐振腔产生振荡,由谐振腔一端输出激光,经过透镜5将激光束聚焦到工件6的待加工表面上。33.激光加工特点:1)由于激光的功率密度高,加工的热作用时间很短,热影响区小,因此几乎可以加工任何材料,透明材料只要采取一些色化、打毛等措施,即可采用激光加工2)激光加工不需要工具,不存在工具损耗、更换和调整等问题,适于自动化连续操作3)激光束可聚焦到微米级,输出功率可以调节,且加工中没有机械力的作用,故适合于精密微细加工4)可以透过透明的物质(如空气、玻璃等),故激光可以在任意透明的环境中操作,包括空气、惰性气体、真空甚至某些液体;5)激光加工不受电磁干扰。与电子束加工相比,气其优越性就在于可以在大气中进行,且加工装置比较简单;6)激光除可用于材料的蚀除加工外,还可以进行焊接、热处理、表面强化或涂敷、引发化学反应等加工。
37.超声波加工:声波是人耳能感受的一种纵波,它的频率在16-16000Hz范围内,而频率超过16000Hz就成为超声波。超声波具有波长短、能量大,传播过程中反射、折射、共振、损耗等现象显著的特点。超声波加工的机理:超声波加工是利用工具断面做超声频振动,通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。
超声波发生器产生1.6万Hz以上的高频交流电源,输送给超声换能器,产生超生波振动,并借助变幅杆将振幅放大到0.05-0.1mm左右,使变幅杆下端的工具产生强烈振动。含有水与磨料的悬浮液由工具带动也产生强烈振动,冲击工件表面。加工时,工具以很小的力压在工件上。为了冷却超生换能器,还需接通冷却水。工件便面受到磨料以很大速度和加速度的不断撞击,被粉碎成很细的微粒。从工件上脱落下来。38.电子束加工的基本原理:电子束加工是在真空条件下,利用聚焦后能量密度极高的电子束,以极高的速度(当速度电压为50V时,电子速度可达16x10 ⁴km/s)冲击到工件表面的极小面积上,在极短时间内(几分之一微妙)内,其能量的大部分转变为热能,使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温,从而引起材料的局部熔化和气化,而实现加工的目的。电子束加工的特点: 1)加工面积可以很小;2)非接触式加工;3)生产效率高;4)便于实现自动化;5)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;6)需要一套专用设备和真空系统,价格较贵,因此生产应用有一定的局限性。
39.离子束加工的基本原理:在真空条件下,将由离子源产生的离子经过电场加速,获得具有一定速度的离子投射到材料表面,产生溅射效应和注入效应。由于离子带正电荷,其质量比点子大数千、数万倍,所以离子束比电子束具有更大的冲击动能,它是靠微观的机械撞击能量来加工的。
离子束加工的特点:1)加工精度高,易精确控制;2)污染少;3)加工应力、变形极小。40.各类离子束加工:a)离子刻蚀;b)溅射沉积;c)离子镀;d)离子注入。
1电解和电火花区别?(1)基本原理的不同
(2)组成部分的区别:(a)进给:电火花加工自动进给调节系统是保证工具和工件保持一定的“平均”放电间隙,由于工件的蚀除速度和电极的损耗是随机的,变化的,所以电火花加工是不等速进给调节系统,又称为伺服系统.电解加工间隙与加工速度在一定范围内成双曲反比关系,能够相互平衡补偿,其自动进给系统是等速进给系统(b)电源:电火花是脉冲电源,电解是直流电源;(c)机床:密封性不同(d)工作液:绝缘性和腐蚀性
激光打孔工艺:其特点加工能力强,效率高。采用激光可以打小至几微米的微孔。目前激光打孔技术已广泛应用于火箭发动机和柴油机的燃料喷嘴,宝石轴承,金刚石拉丝模,化纤喷丝头等微小孔的加工中例如美国通用电器公司采用激光加工气冷却通气小孔,打孔速度为(20-30)个孔/s,激光打孔与其它方法相比,使每台航空发动机仅打孔一项加工费用节省2500美元。激光束切割:它是一种最为广泛的激光加工技术。激光切割可用于各种材料的切割,如可切割金属和玻璃陶瓷等非金属材料。激光切割的应用实例:美国麦道公司用500W的CO ₂激光器切割硼—环氧树脂制的F-15形状复杂的尾翼壁板,与其它方法相比减少工时58%。激光焊接:已成功应用于微电子器件等小型精密零部件的焊接以及深溶焊接。激光表面处理等。实例:美国AVCO公司吧cr co w粉末涂于灰铸铁阀座内壁表面上经激光处理后得到很好效果,阀座经机加工后采用6.5千瓦的二氧化碳激光仅一次就获得0.75mm后的合金层,即大大降低了生产成本又延长了使用寿命。
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