精密与特种加工试卷

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1、郑州轻工业学院考务办公室 姓名： 学号： 班级： 密 封 线 内 请 不 要 答 题郑州轻工业学院20092010第一学年期末考试一、名词解释：每小题2.5分，共10分：1极间介质消电离电火花加工中当脉冲电压结束时，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙介质的绝缘强度，以免总是在同一处重复放电。2晶体的解理现象指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于某个平面平整地劈开的现象。3混气电解加工在气液混合器中将一定压力的气体与电解液混合成含无数小气泡的混合液再进入加工间隙进行加工的方法，可改善电解液性能，提高复制精度。 4超声波加工 利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工

2、脆性材料的一种成形方法。 二、判断题用表示正确，表示错误，每小题1分共10分：1电火花加工是非接触性加工（工具和工件不接触），所以加工后的工件表面无残余应力。（） 2在金刚石晶面的激光衍射图像中，叶瓣所指的方向是该晶面的好磨方向。（） 3超精密切削加工时切削速度经常根据机床及加工系统的动特性来选择。（） 4电化学反应时，金属的电极电位越正，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。（）5电解加工是利用金属在电解液中阳极溶解作用去除材料的，电镀是利用阴极沉积作用进行镀覆加工的。（）6激光加工与离子束加工相同，都要求有抽真空装置。（）7对于黑色金属、硬脆材料等的精密与超精密加工，目前主要应用金刚石刀具

3、进行切削加工。（）8超声波加工时变幅杆之所以能扩大振幅，是由于通过它每一截面的振动能量是不变的（忽略传播损耗），截面小的地方能量密度大，振幅也就大。（）9在电火花加工中，电源一般选用直流脉冲电源或交流电源。（） 10等脉冲电源是指每个脉冲在介质击穿后所释放的单个脉冲能量相等。对于矩形波等脉冲电源，每个脉冲放电持续时间相同。（）三、填空题每小题2分，共20分：1实现超精密切削加工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。2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）。3金刚石晶体的激光定向原理是利用

4、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。4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。5超精密加工机床的关键部件主要有：（精密主轴部件）、（导轨部件）和（进给驱动系统）等。6电火花加工粗加工时工件常接（负）极，精加工时工件常接（正）极；线切割加工时工件接（正）极；电解加工时工件接（正）极；电解磨削时工件接（正）极；电镀时工件接（负）极。7.电子束加工是在（真空）条件下，利用（聚焦后能量密度极高、速度极高的电子束）对工件进行加工的方法。8精密和超精密磨料加工分为（

5、固结磨料）加工和（游离磨料）加工两大类。9电火花型腔加工时使用最广泛的工具电极材料是：（纯铜）和（石墨）。 10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）。四、选择题单选，每小题1分，共10分： 1. 超精密加工机床中微量进给装置最常用的形式是（ c ）a、机械传动式； b、热变形式； c、电致伸缩式； d、磁致伸缩式2. 金刚石晶体在高磨削率方向上，磨削率最低即最不容易磨的晶面是：（ d ）a、100晶面； b、110晶面； c、101晶面； d、111晶面3. 用电火花加工冲模时，若凸凹模配合间隙小于电火花加工间隙时，应选用

6、的工艺方法是：（ b ）a、直接配合法； b、化学浸蚀电极法； c、电极镀铜法； d、冲头镀铜法4. 超精密加工机床中采用的T形总体布局为：主轴作Z向运动，进给系统作X向运动，因而主轴的驱动方式是：（ d ）a、电动机通过带传动驱动； b、电动机通过柔性联轴器驱动；c、采用内装式同轴电动机驱动； d、b和c两种方式都有。5. 一般来说，精密电火花加工时电极是：（ a ） a、高相对损耗； b、低相对损耗； c、零损耗； d、负相对损耗6. 下列工件材料选项中，不适于电火花加工的是（ c ）a、硬质合金； b、钛合金； c、光学玻璃； d、淬火钢7. 电解加工型孔过程中，（ b ）a、 要求工具

7、电极作自动伺服进给； b、要求工具电极作均匀等速进给；c、要求工具电极作均加速进给； d、要求工具电极整体作超声振动。8. 下列选项中不正确的选项是：（ a ）a、电解加工中，加工速度与加工间隙成正比； b、电解加工中，加工速度与电流效率成正比； c、电解加工中，加工速度与工件材料的电化学当量成正比；d、电解加工中，加工速度与电解液的电导率成正比9. 在材质硬且脆的非金属材料上加工型孔时，宜采用的加工方法是 （ c ） a、电火花加工； b、电解加工；c、超声波加工； d、电子束加工10. 下列论述选项中正确的是（ d ）a、电火花线切割加工中，只存在电火花放电一种放电状态； b、电火花线切割

8、加工中，由于工具电极丝高速运动，故工具电极丝不损耗； c、电火花线切割加工中，电源可选用直流脉冲电源或交流电源； d、电火花线切割加工中，工作液一般采用水基工作液。五、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序10分。GFEDABCH解： AB段：BBB60000GxL1BC段：B2B4B40000GyL4 CD段：BBB20000GyL4DE段：B20000B0B20000GxSR4EF段：BBB60000GxL3FG段：B0B20000B20000GySR3GH段：BBB20000GyL2HA段：B2B4B40000GyL1六、计算题10分：用NaCl电解液在低碳钢上加工50 mm的圆孔

9、，深度为30mm，若要求10min内加工完，需要用多大电流？若电源电压为12V，E=2V，电导率为0.02/mm，求达到平衡时的加工间隙是多少？（Fe的体积电化学当量为2.22mm3/(Amin)）解：设100%，vlh/t 30/103 mm/min Ii AAvl /()3.142523/（100%2.22）2652 AE=2V，0.02/mm，由公式=100%2.220.02(12-2)3=0.148 mm.请 不 要 超 出 此 区 域 答 题七、问答题每小题10分，共30分：1试述特种加工的特点及所能解决的主要加工问题，应该如何正确处理传统加工和特种加工工艺之间的关系？答：特点主要有

10、：不是主要依靠机械能，而是利用其它的能量（如电能、热能、化学能、光能、声能等）去除工件材料；工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些根本不需要工具；加工过程中工具和工件之间不存在显著的切削力。可以解决：高硬度、高强度、高韧性、高脆性等各种难加工材料的加工问题； 精密、微细、形状复杂零件的加工问题；薄壁、弹性等低刚度零件的加工问题。传统加工是指使用刀具进行的切削加工和磨削加工，是行之有效的实用加工方法，而且今后仍然占主导地位。但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，传统加工工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是传统加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下

11、取代一部分传统加工工艺，但不可能取代和排斥主流的传统加工工艺。2什么叫电火花加工中的极性效应？如何在生产中利用极性效应？答：在电火花加工中，即使电极材料相同，但正、负电极上的蚀除速度仍是不同的，把由于正负极性接法不同而蚀除速度不同的现象叫极性效应。在短脉宽的脉冲加工时，电子轰击是主要的，正极蚀除量大于负极；在长脉宽的脉冲加工时，离子轰击是主要的，负极蚀除量大。从提高生产率和减小工具损耗角度来看，极性效应越显著越好。如用交变脉冲电流加工时，单个脉冲的极性效应便相互抵消，增加了工具的损耗，因此，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。一般在用短脉宽做精加工时，应将工件接正极，称正极性加工；在用长脉宽做粗

12、加工时，应将工件接负极，称负极性加工。3电子束加工、离子束加工和激光加工各自的工作原理和应用范围如何？各有什么优缺点？答：三者都适合于精密、微细加工，但电子束、离子束加工需在真空中进行，因此加工表面不会被氧化、污染，特别适合于“洁净”加工。电子束加工是基于电能使电子加速转换成动能，在撞击工件时动能转换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，主要用于打孔、切割、焊接、热处理等。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，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，并不发热，主要用于精微表面工程，有离子刻蚀、溅射沉积、离子镀、离子注入等形式。激光加工是靠高能量密度的光能转换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也使用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。