精密与特种加工技术复习题集整理版

1、 精密与特种加工复习题集练习：机械能 低于C本章其他知识点1）精密与特种加工的方法及分类从加工成形的原理和特点分：去除加工、结合加工、变形加工从加工方法的机理分：1传统加工（1切削加工与2磨料加工）、2非传统加工（3特种加工）、3复合加工（4复合加工）。（括号外的为三个空的填空、括号里的为四个空的填空）2）复合加工：举例电解电火花加工、电解电火花磨削3）特种加工能解决的主要加工问题：难加工材料的加工问题、复杂零件的加工问题、低刚度零件的加工问题第二章 金刚石刀具精密切削加工2.什么是金刚石解理现象 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。补充(填空题)：在绝大多数情

2、况下，得到的是与（111）网面平行的很平的劈开面。3.为什么单晶金刚石是理想的、不能代替的超精密切削的刀具材料（金刚石晶体的性能）金刚石具有很高的硬度、较高的导热系数、与有色金属间的摩擦因数低、开始氧化的温度较高等特性，这些都有利于超精密加工的进行。而且单晶金刚石可以研磨达到极锋利的刃口，没有其他材料可以磨到这么锋锐并且能长期切削而磨损很小。因此金刚石是理想的、不能代替的超精密切削的刀具材料。补充（填空）：金刚石是已知材料中硬度最高的。5.微进给装置的类型 常见的微进给装置有压电和电致伸缩进给装置、摩擦驱动装置、机械结构弹性变形微量进给装置。6.什么是金刚石的面网密度晶体内部分布有原子的面叫做

3、晶面，也称面网，面网的单位面积上的原子数称为面网密度。金刚石的面网密度决定了其硬度和耐磨性。7.什么是金刚石晶体定向，定向方法有哪几种金刚石晶体的定向就是确定（100）、（110）和（111）晶面的位置。金刚石晶体定向方法有：人工目测定向；X射线晶体定向；激光晶体定向。补充（选择）：激光定向法定向精度较高，且对人体无害。8.如何评价金刚石刀具的质量一是能否加工出高质量的超光滑表面（Ra0.0050.02m）,二是能否有较长的切削时间保持刀刃锋锐。填空：11.精密丝杠（滚珠丝杠副）怎么解决回程间隙的问题精密滚珠丝杠副是精密与超精密机床常用作进给系统的驱动元件。滚珠在丝杠和螺母的螺纹槽内滚动，因此

4、摩擦力很小。通过对滚珠丝杠副进行适当的预紧，可消除正传和反转的回程间隙，提高其精度。12.什么是误差补偿误差补偿是提高加工精度的一个很重要的技术措施，在机械加工中，采用修正、抵消和均化等措施减小和消除误差，都是某一种形式的误差补偿。13.什么是在线检测在工件的加工过程中进行实时检测，当工件加工到预定的加工质量要求时，即可自动停止加工，是一种自动检测方法。15.金刚石刀具刀刃锋锐程度对切削变形的影响用金刚石刀具进行超精密切削，刀刃锋锐度对切削变形有着很大影响，特别是在背吃刀量和进给量较小的时候，刃口半径不同将明显影响切削变形。值增大将使切削变形明显加大，其微小变化将使切削变形产生很大的变化。补充

5、：1） 超精密切削的切削速度影响加工表面粗糙度2） .金刚石材料与钢铁材料的亲和性很强，因而应用范围受到限制。主要应用于铜、铝及其合金等软金属的切削，黑色金属，硬脆材料的磨削。金刚石刀具磨损由于111平面的微观解理造成。3） 机床主轴的三种驱动方式，四个加工环境条件（恒温、恒湿、防震、超静），总体布局，其中T形布局的驱动方式，技术支撑条件。4） 金刚石的各向异性：各晶面的耐磨及刃磨方向5）主轴轴承主要形式：液体静压轴承、空气静压轴承6）金刚石晶体的激光定向机理：不同结晶方向对激光反射形成不同的衍射图像7）超精密加工的实现条件第三章 精密与超精密磨料加工填空：精密和超精密磨料加工可分为固结磨料和

6、游离磨料两大类。8.什么是浮动抛光 4810.填空：精密磨削主要是靠砂轮具有微刃性和等高性的磨粒实现的11.填空：超硬磨料的砂轮修整包括整形和修锐补充：1. 超硬磨料砂轮主要是指金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮第四章 电火花加工DC说明：要增加电蚀量，必须增加单脉冲能量、提高脉冲频率、提高极间能量分配系数，合理选用电极材料、电参数和工作液，改善工作液的循环过滤方式等。3）什么是极性效应补充：极性加工：加工时以工件为准，工件接脉冲电源正极（高电位端），称为正极性加工；反之，工件接电源负极（低电位端），则称为负极性加工。高生产率、低损耗粗加工时，常用负极性长脉宽加工。CA(负极性加工可实现低损耗加工)

7、脉宽小于15um的窄脉宽范围内，正极性加工的工具电极相对损耗比负极性加工小。说明：要降低工具电极的相对损耗，首先要根据电极对的材料特性确定最佳脉宽，其次有效利用电火花加工过程中的各种效应，如极性效应、吸附效应、传热效应等。4）工频交流电何时可用于电火花加工要应用脉冲电源把220V或380V的50Hz工频交流电转换成一定形式的单向脉冲电流，才能供给电极放电间隙产生火花所需要的能量来蚀除金属，进行电火花加工。CD补充：型腔模加工用工具电极常用铜钨合金（成本高，制造难，仅用于较高要求的型腔加工）、纯铜、石墨。P63B说明：电火花加工时，放电间隙很小（0.010.5mm）指状电极的扫描加工四种方法。A

8、说明：P74, 补充：冲模的电火花加工工艺方法。保证达到配合间隙的方法有直接配合法、修配冲头法、修配电极法等，常用直接配合法。A补充：若凸凹模配合间隙大于电火花加工间隙时，应选用的工艺方法是：电极镀铜或锌法。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，极材料熔化、气化热膨胀；3.蚀除产物的抛出；4.间隙介质消电离补充：影响加工精度，且与电火花加工工艺有关的因素：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“。P64页图4-7、P65页图4-8例题：C评定电火花加工表面完整性的主要参数是：表面粗糙度、表面变质层和表面力学性能。AB说明：D第

9、五章 电火花线切割加工A2）线切割3B程序3）编程题：由圆弧和直线组成的轮廓的3B程序的编制（教材P109）例题：（读程序，找出错误）练习：第六章 电化学加工补充：BBB第六章 电化学加工说明：P1622）分析电化学阳极钝化是优点还是缺点阳极钝化现象是由于电极反应，在阳极金属表面上形成的钝化膜使金属表面失去了原有的活泼性，导致金属的溶解过程减慢。要克服钝化膜的电阻，就需要额外增加电源电压，即电阻超电压。（选择题）有时在某种极端的情况下，钝化膜会完全阻止金属阳极的溶解。可采用加热、加入活性离子氯、通入还原性气体，采用机械破坏钝化膜等方法去除钝化膜。（填空题）补充：补充（填空）：电解加工的超电压应

10、为浓度超电压、电阻超电压、化学超电压之和。3）计算：电解速度（6-6）深度加工速度vl参考P126例题4）计算：固定阴极扩孔（6-17）求：1. 初始蚀除速度；3.481mm/min（公式6-8、6-10） 2间隙由扩大到所需的时间；0.218s（公式6-15）3简述此方式扩孔的间隙变化规律。NaCl电解液是线性电解液，几乎不产生钝化膜，在速度与电流密度曲线上是一条过原点的直线。因此其加工速度，即间隙变化率受间隙增大的影响，逐渐变小，但不会减小到零。说明：工件和工具电极二者是相对固定不动的，即属于固定式工具阴极的电化学加工方法。延伸：计算电解加工在0.2s时的电解间隙是多少说明：参考教材P12

11、65）什么是电解钝化一种阳极金属的电化学溶解陡然大幅度减缓乃至几乎不溶的现象。电解钝化是由于电解液中的电极反应，在阳极金属表面形成一层致密而又牢固的薄膜，这层薄膜由氧化物、氢氧化物或盐组成，称为钝化膜，隔开了金属和电解液的接触，使金属表面的反应能力大大降低，导致金属的溶解过程减慢。在电解加工时，如电流密度很低，钝化膜可以完全阻止阳极金属的溶解，随着电流密度的增加，钝化膜开始破裂，阳极开始溶解。6）钝化性电解液提高电解加工精度的机理NaNO3、NaClO3电解液均为钝化性电解液，具有较好的非线性特性，成型精度高。钝化性电解液有利于提高加工精度的机理是：钝化性电解液会使阳极工件表面形成钝化膜，当极

12、间间隙大到某一临界值时，虽有电流通过，但阳极并不溶解，这时的电流效率为0。只有当极间间隙小于临界值时，阳极上的钝化膜才被破坏。这种特性可避免在型孔或模腔加工时工件侧壁产生抛物线形状，提高电解加工精度。7）提高电解加工精度的几种方法电解加工精度主要包括复制精度和重复精度两项内容。复制精度的高低主要由加工时所能达到的平衡间隙所决定。平衡间隙小，复制精度就高。合理地选择加工参数是保证和提高复制精度的重要措施。1）在预定的小间隙内加工时，可采用较低的电流密度和较低的进给速度加工，并适当提高间隙电压，用较小的电导率电解液有利于复制精度的提高；2）电解液浓度低时比浓度高时的复制精度高；3）钝化性电解液的电

13、流效率随电流密度的提高而提高，则复制精度就越高；4）对于不同的被加工工件材料要选用不同的电解液，或通过使用添加剂来改变电解液对工件材料的适应性；5）加工间隙内电解液的流速越高，流场的均匀性越好，复制精度就越高。10）电解磨削技术优势P158补充：电解磨削的效率一般高于机械磨削，磨轮损耗较低，加工表面不产生磨削烧伤、裂纹、残余应力、加工变质层和毛刺等。11）电铸加工的机理、特点 163参考:补充：说明：P119说明：法拉第第一定律说明：教材121页说明：加工间隙的基本要求（P129）与进给速度的平稳性（P143）说明：参考公式6-11说明：P156说明：电解磨削、电解研磨、电解抛光判断：选择题：

14、填空题：第七章 激光加工3）分析金刚石材料上小孔加工的方法激光钻孔工艺可应用于金刚石等材料的钻孔，拉丝模芯是金刚石拉丝模的核心组成部分，其模芯是金刚石材料，就是采用激光钻孔的方法实现小孔加工。目前已有成熟的拉丝模激光打孔机加工设备用于金刚石等材料的小孔加工，可以打小至几微米的微孔。4）什么是激光快速原形制造激光快速成形制造是上世纪80年代后期发展起来的新技术。它是将计算机产生的CAD实体模型，经分层切片软件处理成一系列薄截面层，并根据各截面层形状的二维数据，由快速成形机将材料逐层添加堆积，最终生成三维实体零件，这种快速成形制造是一种全新的生成方法，其原理突破了传统的材料变形成形和去除成形的工艺方法，可在没有工装夹具或模具的条件下，迅速制造出任意复杂形状的三维实体零件。补充：说明：其他特种加工工艺的设备组成也是考点。说明： 说明：出填空或选择题选择题：说明：电子束能聚焦到0.1um，其光刻技术可达到亚微米级宽度（P205）离子刻蚀可以达到毫微米级的加工精度，离子镀膜可以控制在亚微米级精度。P211激光束的发散角可小于1毫弧，光斑直径可小到微米量级,激光切割可达到精度（0.010.02mm）或教材P185DBP179说明：选择题第八章 超声波加工2）超声波加工概念及其机理3）什么是超声加工的空化现象（空化