特种加工技术b卷答案

一、简答题（每小题5分，共40分）

1、 答：一般而言，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愈来愈多，常规、传统工艺必然会有所不适应。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。

2、激光加工的基本原理：由激光发生器发射出的激光束经过聚焦后，其功率密度可以达到108－1010W/cm2，其聚焦的光斑直径可以小到微米级，激光束照射到工件表面时可以产生瞬时高温，几何可以将任何材料熔化、气化，激光加工就是利用激光束产生的瞬时高温来加工材料的。 （4分）

激光加工的应用场合：（1）激光打孔；（2）激光切割；（3）激光焊接；（4）激光强化； （2分） 3、离子束加工是在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速、聚焦后，使之撞击到工件表面。靠微观的机械撞击能量来加工工件。 （3分）

电子束和离子束加工之所以必须在真空条件下进行，是因为电子和离子只有在真空中才能高速运动以达到加工工件的目的，在空气中电子束、离子束的速度迅速衰减。 （3分）

4、振动频率超过16000Hz，超出一般人耳听觉范围的波，称为超声波。 （1分） 超声加工系统中，超声振动系统主要有换能器、变幅杆和工具三部分组成。 （1分） 超声频电振荡是通过换能器转换为机械振动的。 （2分） 超声振动中变幅杆的主要左右是改变振动的振幅。 （2分） 5、电解加工是利用金属阳极的电化学溶解原理来去除金属的。 （3分） 加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极间保持一个较小的间隙，间隙内有高速流动的电解液。通电后，两极间就形成电场，随着工件阴极的不断进给，阳极就不断溶解，最后获得所需要的工件形状。

（3分）

6、答：不同之处在于电火花共轭同步回转加工时：

（１）工具电极和工件的转动方向相同； （1分） （２）转速严格相等（或成倍角、比例关系）； （1分） （３）工具和工件上瞬时放电点之间有很慢的相对移动。而电火花磨削时工具和工件可以同向或反向转动；工具和工件的转速并不相同，磨削点之间有很大的相对移动。加工内螺纹时，其所以不会“乱扣”，是因为加工中工具电极和工件的转向和转速相等，工具和工件圆周表面上有着“各点对应”的关系，所以能把工具表面的螺纹形状复制到工件表面上去而不会“乱扣”。

在内孔中用平动法加工内螺纹，本质上和共轭同步回转法相同，不同之处在于平动法加工时工件不转动而代之以工具电极在平动头中作“公转”行星式运动，其内外圆上“各点对应”的规则仍然存在。（4分）

7、SL技术的原理：SL工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的，这种光敏树脂在一定波长和功率的紫外光的照射下迅速发生光聚合反应，由液态变成固态。激光束的扫描轨迹由计算机控制，光点扫描到的地方就变成固态，这样一层层扫描直到整个零件制造完成。 （3分）

FDM技术原理：FDM工艺时利用热塑性材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下层层堆积成型。材料先抽成丝状，通过送丝机构送进喷头，在喷头内被加热熔化。喷头沿零件轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。 （3分）

8、EDM成型加工和EDM线切割加工的相同点：（1）两者加工时的电压，电流波形基本相似，有相同的加工原理；（2）两者的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律相似； （3分）

两者的不同点：（1）EDM线切割加工的电流密度小于EMD成型加工；（2）线切割加工采用水基工作液；（3）线切割一般没有稳定的电弧放电状态；（4）线切割电极间存在“疏松放电”现象；（5）线切割可以降低电极损耗，并省掉了成型的工具电极。 （3分） 二、应用题（每小题2分，共12分）

1、在加工内螺纹时，由于操作不慎使丝锥断裂而滞留在内孔中，采用电火花成型加工。 （3分） 2、采用电镀技术修复 （3分） 3、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，常采用电火花成型加工的方法加工。 （3分）

4、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，常采用超声清洗的方法可获得好的效果。 （3分） 三、计算题： (共20分) （1） 求加工电流：

(30406)mm3AminI8.6A (7分) t1.02.22mm35minV（2） 求进给速度：

vli3I1000A100%2.22mm1.85mm/min (6分) AminS40mm30mm（3） 求平衡间隙：

UR100%2.22mm3/Amin12V0.2321cm1b0.335mm (7分)

F1.85mm/min10

四、综合分析题： (20分)

答：电火花加工的能量来源是单向脉冲电源，电火花加工的原理是基于工具和工件之间的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、形状及表面质量的加工要求。加工的机理主要是依靠脉冲性火花放电时的瞬时高温来蚀除多余的材料，放电过程可以分为四个连续的阶段：极间介质的电离、击穿形成放电通道；介质热分解、两极材料熔化、气化热膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离。它主要应用于导电或半导电材料的复杂型腔、形面及复杂结构等难加工形状和难加工材料的加工。如冲模、型腔模具的加工。 （4分）

超声加工的能量来源是超声波发生器发出的超声频电振荡，超声加工的原理是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液在超声振动作用下的机械撞击、抛磨和超声空化作用的综合结果，来加工工件的。加工的机理不是靠高温而是靠机械撞击、抛磨和超声空化作用来加工工件。主要应用于半导体、非导体脆硬材料的加工。如工程陶瓷型腔零件的加工。 （4分）

激光加工的能量来源是激光发生器所发出的激光。加工原理是通过激光发生器发出激光，经光路系统聚焦后，功率密度达到很高，聚焦的焦点尺寸可以很小，光能转换为热能，通过瞬时高温来加工工件。加工机理是通过聚焦后的激光的高温来加工工件。它可以应用于任何材料的加工。主要应用于激光焊接、切割、打孔、刻蚀等。 （4分）

相同点：都是非接触式的加工，都可以加工难加工形状、难加工材料，都需要提供电能等。 （4分） 不同点：电火花加工需要脉冲电源，所加工的材料必须是导电或半导电材料，超声加工不导电的脆硬材料，激光加工不受任何材料的，功率密度大。 （4分）