自学考试专题：特种加工总复习.doc

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1、03485特种加工总复习第一章 概论1、特种加工：加工过程中不需要施加机械力，也不需要比工个更硬的工具。2、与传统机械加工相比，特种加工的优点：（1）加工情况与工件的硬度无关，可以实现以柔克刚。 （2）工具与工件一般不接触，加工过程不必施加明显的机械力。 （3）可加工各种复杂形状的零件。 （4）易于实现加工过程自动化。3、模具特种加工的内容很多，主要包括：电火花成形加工、电火花线切割加工、电解加工、电铸、电化学抛光、化学加工、激光加工、超声波加工等。4、特种加工与切削加工的不同点是：工具硬度可以低于被加工材料的硬度。5、特种加工与切削加工的不同点是：不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量去除金

2、属材料。6简述特种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响。答：提高了材料的可加工性； 改变了零件的典型工艺路线； 改变了试制新产品的模式；对产品零件的结构设计带来很大的影响； 对传统的结构工艺性的好与坏，要重新衡量；第二章 电火花加工1、电火花加工：在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来，因放电过程中可见火花，故称之为电火花加工2、电火花加工的机理：极间介质的电离、击穿，形成放电通道； 介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀； 电极材料的抛出； 极间介质的消电离；3、在电火花加工过程中，放电通道中心温度最高可达5000C。4电火花腐蚀的主

3、要原因是：电火花放电时火花通道中瞬间产生大量的热，达到很高的温度5电火花加工的条件：必须使工具电极和工件被加工表面之间保持一定的放电间隙；火花放电必须是瞬时的脉冲性放电；火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行；6、电火花加工的优点：适合任何难加工材料的加工；可以加工特殊及复杂形状的表面和零件；7、工作液对电蚀量的影响：形成火花击穿放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态； 对放电通道产生压缩作用； 帮助电蚀产物的抛出和排除； 对工具、工件的冷却作用。8、在电火花加工粗加工中，工件一般接电源的负极，工具电极接电源的正极。9、极性效应：在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不

4、同程度的电蚀。即使是相同材料，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。10电火花加工中，强化极性效应的具体途径有：（1）正确选择加工极性。（2）选用合适的材料作工具电极。（3）建立炭黑保护层。 （4）利用电喷镀现象。 （5）利用电化学作用。 11 二次放电：是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非正常放电。12电极加工凹模零件，产生斜度的原因是二次放电13 电规准：所谓电规准是指电火花加工过程中一组电参数，如电压、电流、脉宽、脉间等。电火花加工表面变质层主要是指熔化凝固层。14工具电极夹具的作用是调节工具电极和工作台的垂直度以及调节工具电极在水平面的微量的扭转

5、角。6主轴头是电火花成型机床中最关键的部件，是自动调节系统中的执行机构。电火花加工的自动进给调节系统的任务是维持放电间隙。15根据电火花放电的基本要求，电火花加工必须采用脉冲电源。16目前电火花加工中应用最多的电极材料是石墨 和 紫铜。17双电层存在于正、负电层之间。 18电火花单件小用量加工时，工作液的净化方法是自然沉淀法19电火花成形加工机床使用的脉冲电源是高低压复合脉冲电源。20、降低工具电极的相对损耗的工艺措施：正确选择极性和脉宽； 利用吸附效应；利用传热效应；减少工具电极的损耗； 21电火花放电足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉，形成放电凹坑。22电火花加工中的电蚀量正比于平

6、均放电电流和电流脉宽。23、电火花加工中，影响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。24电火花加工中，影响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。平动头用于精修工件侧面25型腔模具电火花加工的主要工艺方法有：单电极平动法、多电极平动法和分解电极加工法。26如果预置进给速度调得太快，超过工件许可的蚀除速度，会出现频繁的短路现象。 电火花加工中电极尺寸的计算。（见教材P41页例题）已知模具型腔工件的名义尺寸如图所示，单边缩放量为0.5mm，计算电火花穿孔加工时电极的界面尺寸。a=AKba：型控的名义尺寸。b：单边缩放量。b=0.5m

7、mK:双边，K=2；单边，K=1。:按缩放原则确定。第三章 电火花线切割加工1、电火花线切割加工：是用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割2电火花线切割加工的工艺特点：属于中、精正极性电火花加工； 采用水或水基工作液； 一般没有稳定电弧放电状态； 电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电状态； 省掉了成形的工具电极；3电火花线切割加工加工控制功能主要有：进给速度控制； 短路回退； 间隙补偿；图样缩放；适应控制；4、电火花线切割加工与电火花成形加工的共性： 线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。单个脉冲也有多形式的放电状态； 线切割加工的机理、生产率、表面粗糙度等工

8、艺规律，材料的可加工性等也都与电火花加工的基本相似。5电火花线切割加工要求表面粗糙度好时，电参数的选择：若切割的工件厚度在80mm以内，则选用分组波的脉冲电源为好，在相同的切割速度条件下，可以获得较好的表面粗糙度； 单个脉冲能量小，则Ra值小；脉冲宽度小、脉冲间隔适当、峰值电压低、峰值电流小时，表面粗糙度较好。6、切割速度：在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和成为切割速度；7电火花线切割加工要求切割速度高时，电参数的选择：当脉冲电源的空载电压高、短路电流大、脉冲宽度大时，则切割速度高； 必须在满足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度； 脉冲间隔也要适

9、宜。8、阶梯电极：就是将原来的电极长度适当加长，而加长部分的截面尺寸适当缩小，呈阶梯状。在电火花穿孔加工时，先用加长部分的电极在粗规准下加工，然后用原来的电极在精规准下进行精修。9、电火花线切割机床使用的脉冲电源是并联电容脉冲电源。10根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：一类是高速走丝，另一类是低速走丝。11电火花低速速走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝是去离子水、黄铜丝。12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乳化液、钼丝13电火花线切割加工采用比较法，拖板每走一步，要完成：偏差判别、进给、偏差计算和终点判断四个工作节拍。16线切割机床控制系统的具体功

10、能包括轨迹控制和加工控制。17电火花线切割加工一般安排在淬火与磨削之后18电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与电极丝的相对运动来完成零件加工的。19走丝系统使电极丝以一定的速度并保持一定的张力。20电火花线切割加工属于放电加工。线切割加工不属于型腔加工方法。不能用来加工塑料模的型腔。21线切割不是化学加工。22陶瓷材料不能使用电火花线切割加工。盲孔形状不能用线切割机床加工。23冲孔凹模内孔适合采用线切割加工。24线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条新的工艺途径。25在利用3B 代码编程加工斜线时，如果斜线与X 轴正方向的夹角为180 a 270，则斜线的加工指令为L3

11、。26电火花线切割加工过程中，电极丝与工件间存在的状态是火花放电。27电火花线切割采用细丝才能获得精细的形状和很小的圆角半径。28在快走丝线切割加工中，当其他工艺条件不变时，增大短路峰直电流，可以提高切割速度。线切割加工轨迹编程：已知电火花线切割加工轨迹图，A点为加工起始点，逆时针方向加工，不考虑切入路线的程序，用3B格式编写加工轨迹的程序。（见教材P67页例题）第四章 电化学加工1、电化学加工包括去除金属的电解加工和沉积金属的电镀、电铸、涂覆等两面大类。2电解加工的工艺特点：加工范围广，不受金属材料本身力学性能的限制； 电解加工的生产效率高； 可以达到较好的粗糙度和平均加工精度； 由于加工过

12、程中部存在机械切削力，所以不会产生由切削力所引起的残余应力和变形，没有飞刺； 加工过程中阴极工具在理论上不会损耗，可以长期使用；3利用阳极溶解原理的电化学加工有：电解加工和电解抛光等。4电解加工的主要缺点和局限性：不易达到较高的加工精度和加工稳定性； 电极工具的设计和修正比较麻烦，因而很难适用于单件生产； 电解加工的附属设备较多，占地面积较大，机床造价高，一次性投资较大； 电解产物需进行妥善处理，否则将污染环境；5、电解磨削：是由电解作用和机械磨削作用相结合而进行的加工；6电解磨削的特点： 加工范围广，加工效率高； 可以提高加工精度及表面质量；砂轮磨损量小； 不足之处是：刃口不易磨得非常锋利，

13、需采取防锈措施，还需增加吸气、排气装置，以及需要直流电源、电解液过滤、孙桓装置等附属设备；7、电铸加工的主要特点能准确、精密地复制复杂型面和细微纹路； 能获得尺寸精度高、表面粗糙度小于Ra0.1um的复制品，同一原模生产的电铸件一致性极好；借助石膏、石蜡、环氧树脂等作为原模材料，可以把复杂零件的内表面复制为外表面，外表面复制为内表面，然后再电铸复制，适应性广泛；8电解磨削工程中，砂轮起磨去电解产物阳极钝化膜和整平工件表面的作用。9 电极电位：产生在金属与它的盐溶液之间的电位差称为电极电位。10电解加工的蚀除速度与该处的电流密度成正比，与电极间隙成反比。11离子镀膜加工包括；真空镀膜和溅射镀膜两

14、种 电解加工的蚀除速度与该处的电流密度成正比，与电极间隙成反比。12 电解质：凡溶于水后能导电的物质叫做电解质。13NaCl电解液的缺点是复制精度低。端面平衡间隙：是指当加工过程达到稳定时的加工间隙14电解液中混入气体后，增加了电解液的电阻率，减少杂散腐蚀，使电解液向非线性方面转化。15、电解加工中平衡间隙理论的作用：计算加工过程中各种电极间隙； 设计电极时计算阴极尺寸及修正量； 分析加工精度； 选择加工参数；电极间隙大小与蚀除速度的关系计算。（见教材P95页例题）已知：体积电化学当量：=2.22mm3/(A.min)，电导率：=0.02/(.mm)，电解液的欧姆电压降：UR=10V，电流效率

15、：=100%，起始间隙o为0.2mm（单边、下同）。求刚开始时的蚀除速度和间隙为=1mm时的蚀除速度，并求间隙由0.2mm扩大到1mm所需的时间。）1）开始的蚀除速度： Va=UR /o 2）间隙为时的蚀除速度： Va=C/ C=UR3）间隙由o扩大到所需的时间： T=（2-o2）/2UR 第五章 激光加工、电子束和离子束加工、超声加工、快速成形技术、其它特种加工、典型零件的特种加工技术1USM是超声波加工的英文缩写。2CHM是化学铣切加工的英文缩写。3SL就光敏树脂液相固化成形的英文缩写。4、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，以极高的速度冲击到工件表面上，在极短的时

16、间内，其能量的大部分转变为热能，从而使材料的局部熔化和气化，被真空系统抽走。5、电子束加工的主要特点：1）电子束可强微聚焦，加工面积小，是一种精密细微的加工方法。2）能量密度高，加工材料被熔化或气化，非接触加工，工件不受机械力作用，不产生应力和变形。3）能量密度高，加工生产率高。4）加工过程便于实现自动。5）需专用设备和真空系统，价格较贵，投入大，生产应用有一定的局限性。6电子束加工装置主要由电子枪、真空系统、控制系统和电源四部分组成。7离子束加工的物理基础是离子束射到材料表面时发生的撞击效应、溅射效应和注入效应。8 超声波加工：是利用工具端作超声频振动，通过磨粒悬浮液加工脆硬材料的一种成型加

17、工方法。影响超声波加工速度的主要因素：1）工具的振幅和频率的影响。2）进给压力的影响。3）磨料的种类和粒度的影响。4）磨料悬浮液浓度的影响。5）被加工材料的影响。9、变幅杆：压电和磁致伸缩的变形量是很小的，不足以直接用来加工，因此必须通过一个上粗下细的棒杆将振幅增加以扩大，此杆称为变幅杆。10气体激光器一般采用的是电激励。固体激光器一般采用的是光激励。11、塑料不适合超声波加工。12激光的输出功率大，照射时间长时，工件所获得的激光能量也大。13、激光加工时，焦点的位置一般是位于工件表面。14、化学加工：是利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应，使金属腐蚀溶解，改变工件尺寸和形状的一种加工方法。15、激光加工的基本设备包括：电源、激光器电源、光学系统和机械系统四部分组成。16用激光照射一次，加工的深度大约是孔径的五倍左右，而且锥度较大。