现代加工技术复习题知识讲解
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现代加工技术复习题
简答题
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;
2、介质热分解、电极材料融化、气化,热膨胀;
3、电极材料的抛出;
4、极间介质的消电离;
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;
2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件;
3、工具与工件不接触,作用力极小;
4、脉冲放电时间短,冷却作用好,加工表面热影响小。
但存在以下缺陷:
1、主要用于加工金属等导电材料;
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。
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;
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。
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;
4)加速电蚀产物的排除;
8、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求
答:脉冲电源作用:把工频交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流,向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量,以蚀除金属。
脉冲电源输入为380 V 、50 Hz 的交流电,其输出应满足如下要求: 1)足够的放电能量 2)短时间放电
3)波形单向
4)主要参数有较宽的调节范围 5)有适当的脉冲间隔时间 9、简述RC 线路脉冲电源的工作过程 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!
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。
R
(a ) 原理图
(
u u d
u
E
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。
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。
4)工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。
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。
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。
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;
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
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。
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;