精密与特种加工复习整理

第一章

1、特种加工：指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等源来进行加工的非传统加工方法

2、与传统切削加工的不同特点：①不是主要依靠机械能，而是主要用其他的能量去除工件材料；②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，根本不需要使用任何工具；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成受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。

3、常规加工工艺和特种加工工艺之间有何关系？应该如何正确处理常规加工工艺和特种加工工艺之间的关系？

答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。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，常规传统工艺必然难以适应。所以可以认为特种加工工艺是常规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取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。

第二章

1、超微量去除技术是实现超精密加工的关键

2、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。

3、超精密加工对超精密加工机床的基本要求：

（1）高精度（2）高刚度（3）高稳定性（4）高自动化

4、主轴部件是保证超精密机床加工精度的核心。

5、精密主轴部件分为：液体静压轴承主轴.和空气静压轴承主轴

6、超精密机床的总体布局：

（1）T形布局（2）十字形布局（3）R—θ布局（4）立式结构布局

7、常用导轨部件：（1）液体静压导轨（2）空气静压导轨和气浮导轨

8、床身及导轨的材料：优质耐磨铸铁、花岗岩、人造花岗岩等

9、超精密机床的进给系统一般采用：精密滚珠丝杆副、液体静压和空气静压丝杆副

10、常见微进给装置：(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

11、超精密切削对刀具的要求

1)极高的硬度、耐磨性和极高的弹性模量；

2)刃口能磨得极其锋利，刃口半径ρ值极小；

3)刀刃无缺陷，以得到超光滑的镜面；

4)与工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因数低，以得到极好的加工表面完整性。

12、金刚石晶体有三个主要晶面:（100）（110）（111）

13、三个晶面的实际面网密度之比为: （100）:（110）:（111）=1:1.414:2.308

14、金刚石晶体（111）晶面硬度和耐磨性最高

15、解理现象：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。

16、金刚石晶体的不同晶面具有不同的耐磨性，且在同一晶面上的不同方向上，耐磨性也有着很大差别。金刚石的耐磨性可用它的相对磨削率来表示。

17、金刚石晶体的激光定向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。

18、激光衍射图像呈四叶形；衍射图像叶瓣所指方向是（100）晶面的好磨方向。

19、为什么天然单晶金刚石被公认为理想的超精密切削刀具材料？

答：超精密切削加工对刀具性能的要求是：

1）极高的硬度和耐磨性；2）刃口能磨得极其锋利；

3）刀刃无缺陷；4）与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。

单晶金刚石被公认为理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因为它有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数小，能磨出极锋利的刀刃等。

第三章

1、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、硬脆材料的精密与超精密加工，则主要是应用精密和超精密磨料加工。

2、精密和超精密磨料加工可分为：固结磨料和游离磨料两大类。

3、超硬磨料砂轮磨削突出特点：

（1）磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及实现加工自动化。（2）磨削力小，磨削温度低，加工表面质量好。

（3）磨削效率高。

（4）综合成本低，虽价高但寿命长效率高。

第四章

1、电火花加工的机理：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。

2、电火花腐蚀的微观过程分为四个阶段：

（1）极间介质的击穿形成放电通道（2）介质热分解、电极材料融化、气化热膨胀（3）蚀除产物的抛出（4）间隙介质消电离

3、极性效应：由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象。

4、产生极性效应的原因：在电火花放电过程中，正、负电极表面分别瘦到负电子和正离子的轰击和瞬时热源的作用，在两极表面所分配到的能量不一样，因而融化、气化抛出的电蚀量也不一样。

5、生产中如何利用极性效应？

答：从提高加工生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，故在电火花加工过程中必须充分利用。当用交变的脉冲电流加工时，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压。

6、电火花加工中，工具电极相对损耗的含义是什么？如何降低工具电极相对损耗？

答：工具电极体积相对损耗用电极损耗速度ve与工件蚀除速度vw之比的百分数表示，即θ=ve/vw×100% 。也可用长度相对损耗θL来表示。

降低工具电极相对损耗的途径：

①正确选择电极的极性短脉宽精加工时，选正极性加工，将工件接正极；用长脉宽粗加工时，选负极性加工，将工件接负极。

②正确选择电极的材料选择熔点高、沸点高的材料，选择导热性好的材料。常用石墨和纯铜作电极材料。

③正确选择脉宽、峰值电流等电参数。

④利用加工过程中的涂覆效应来补偿和减小电极损耗，炭黑膜通常只在正极上形成，工具应接正极损耗小。

7、影响加工精度的主要因素：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”。

8、表面变质层：熔化凝固层、热影响层、显微裂纹

9、工作液的作用：

（1）压缩放电通道，提高放电的能量密度，提高蚀除效果。

（2）加速极间介质的冷却和消电离过程，防止电弧放出。

（3）加剧放电时的流体动力过程，以利于蚀除金属的抛出。

（4）通过工作液的流动，加速了蚀除金属的排出，以保持放电工作稳定。（5）改变工件表面层的理化性质。

（6）减少工具电极损耗，加强电极覆盖效应。

10、凹模尺寸精度主要靠工具电极和脉冲参数来保证L2=L1+2SL

11、保证配合间隙的方法：直接配合法、修配冲头法、修配电极法等。常用直接配合法。

12、如果凹凸模配合间隙不在电火花加工间隙范围内，则作为电极的部分必须在此基础上增大或缩小。

13、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。

14、电极材料的选择：较为广泛使用的是纯铜和石墨。

15、电规准的选择：粗加工要求高生产率和低电极损耗，这时应优先考虑采用较宽的脉冲宽度，然后选择合适的脉冲峰值电流，并应注意加工面积和加工电流之间的配合关系。中规准与粗规准之间并没有明显的界限，应按具体加工对象划分。一般选用脉冲宽度ti为20～40us、电流峰值i^e为10～25A进行中加工。精加工时，电极损耗率较大，一般为10%~20%，单边加工余量不超过0.1~0.2mm，表面粗糙度应优于Ra1.6μm,一般都选用窄脉宽、小峰值电流进行加工。

第五章

1、线切割加工采用正极性加工方式。

2、线切割机床按电极丝的运动速度，可分为高速走丝电火花线切割机床和低速走丝电火花线切割机床两大类。

3、3B五指令格式P107

第六章

1、电解加工原理：利用阳极金属的溶解作用去除材料。

2、电铸、电镀加工原理：利用阴极金属的沉积作用进行镀覆加工。

3、电解加工过程中工具电极（阴极）基本不损耗。