2022年2022年精密与特种加工 .pdf

主轴部件 ：液体静压轴承主轴，回转精度高、刚度较高、转动平稳、无振动，用于超精密机床。缺点： 油温随着转速的升高而升高、静压回油时将空气带入油源，形成小气泡悬浮在油中，不易排出。空气静压轴承主轴，工作原理和前面相同。微量进给装置： 电致伸缩式和弹性变形式微量进给机构能够满足精密和超精密微量进给装置的要求。天然单晶金刚石被一致公认为理想的、不能代替的超精密切削刀具材料。硬度极高、 耐磨性和强度高、导热性能好、和有色金属摩擦因数低。规整的八面体、 十二面体和六面体单晶金刚石晶体中均有三根四次对称轴、四根三次对称轴、六根二次对称轴。金刚石晶体的解理现象：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。超硬磨料砂轮磨削主要是指用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮加工硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料及石材等高硬度、高脆性材料。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，无烧伤、裂纹和组织变化。3磨削效率高。4 加工成本低。电火花加工 ：1 电极之间始终保持确定的距离2 放电点的局部区域达到足够高的电流密度 3 必须是脉冲性的放电4 及时排除电极间的电蚀产物。办法：使用脉冲电源和放电间隙自动进给控制系统，在具有一定绝缘强度和一定粘度的电介质中进行放电加工。正极性接法是将工件接阳极，工具接阴极；负极性接法是将工件接阴极，工具接阳极。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。脉宽越大， 正负极接受的此部分光能差越显著。极性效应不用正交流电，电火花加工一般都采用单向脉冲电源。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。工件材料对加工表面粗糙度也有影响。熔点高的材料， 在相同能量下加工的表面粗糙度要比熔点低的材料好脉冲电源脉冲电源：又称脉冲发生器，起作用是把220V或 380V的 50Hz工频交流电转换成一定形式的单向脉冲交流电，供给电极放电间隙产生火花所需要的能量来蚀除金属。要求：1 影响工艺指标的主要参数可调2通用电源主要参数的调节范围广3专用脉冲电源主要参数的调节灵活方便4 性能稳定可靠，模块化结构，以便于检测和维修5 无污染、低成本、低能耗、长寿命各种派生脉冲电源：高低压复合脉冲电源，在每个工作脉冲电压波形上再叠加一个小能量的高压脉冲， 使电极间隙先击穿引燃而后再放电加工，大大提高了脉冲的击穿率和利用率，并使放电间隙变大，排屑良好，加工稳定，在“钢打钢”时显出很大的优越性。等脉冲电源，每次放电过程的电流幅值基本相同，因而等脉冲电源的每个脉冲放电电流持续时间也完全相同。 能自动保持脉冲电流宽度相等，用相同的脉冲能量进行加工，从而可以在保证一定表面粗糙度情况下，进一步提高加工速度。自适应控制脉冲电源，它的参数是随加工条件和极间状态而变化的，能根据某一给定目标来连续不断地检测放电加工状态，并与最佳模型进行比较运算，然后用其计算结果控制有关参数，以获得最佳加工效果。冲油式抽油式 1自然沉淀法2 介质过滤法3 高压静电过滤、离心过滤法冲模的电火花加工工艺：冲头和凹模， 此阿勇电火花加工或线切割加工能较好地解决这些问题。对凹模来说，主要质量指标是尺寸精度。保证达到配合间隙的方法：直接配合法、修配冲头法、 修配电极法。 直接配合法是直接用加长的钢凸模作为电极加工凹模，加工时将凹模刃口端朝下形成向上的“喇叭口”，加工后将工件反过来使“喇叭口”向下作为凹模，电极也倒过来把损耗部分切除或用低熔点合金浇固作为凸模。凸、凹模不要选用同一种钢名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 材型号，否则电火花加工时更不易稳定。电火花切割 原理： 基于电极间脉冲放电时的电火花腐蚀原理，实现零部件的加工。不同的是，电火花切割加工不需要制造复杂的成形电极，而是利用移动的细金属丝作为工具电极，工件按照预定的轨迹运动，“切割”出所需要的各种尺寸和形状。特点： 1 不需要制造复杂的成形电极2 能够方便快捷的加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构零件3 一般采用精规准一次加工成形， 在加工过程中都不需要转换加工规准4 由于采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较少5 工作液多采用水基乳化液，很少使用煤油，不易引燃起火6没有稳定的拉弧放电状态7 脉冲电源的加工电流较小，脉冲宽度较窄， 属于中、精加工范畴。应用： 1 适用于各种形式的冲裁模及挤压模、粉末冶金模、塑压模等通常带锥度的模具加工2 高硬度材料零件的加工3 特殊形状零件的加工4 加工电火花成形加工用的铜、铜钨、银钨合金等材料电极。线切割加工程序的格式有3B、4B、5B、ISO 和 EIA 等，国内使用最多的是3B格式。国际 ISO。电化学加工 ：1 利用阳极金属的溶解作用去除材料。主要有电解加工、电解抛光、电解研磨、电解倒棱、电解去毛刺。2 利用阴极金属的沉淀作用进行镀覆加工。电铸、电镀、电刷镀。 3 电化学加工与其他加工方法结合完成的电化学复合加工。电解磨削、电解电火花复合加工、电化学阳极机械加工电极电位： 产生在金属和它的盐溶液之间的电位差。随着金属表面负电荷的增多，溶液中的正离子返回金属表面的速度逐渐增加，最后正逆反应过程达到平衡。极化现象： 当有电流通过时，电极的平衡状态被打破，使得阳极电位向正方向增大，阴极电位向负方向增大。 极化后的电极电位与平衡电位的增值叫做超电压。法拉第第一定律：在电极的两相界面处，发生电化学反应的量与通过的电量成正比。法拉第第二定律：当相同的电量通过不同的电解质溶液时，在电极上析出或溶解的物质的量与其化学当量成正比。氯化钠碳钢零件余量 22200mm3 5 分钟求电流如 5000A 容量电源求时间W=2.22mm3/A*min 设电效率100% ，由 V=wIt I=V/wt=(22200/5000乘 2.22)min=2min V=wIt 体积加工速度Vv=nwI 深度加工速度 V=Ah Vl=nwi i=I/A i=Vl/nw t=h/Vl 电解液杂散腐蚀、电流效率、加工速度的非线性电解磨削时工件阳极的溶解过程和电解加工相似，不同之处为电解加工时工件表面形成的钝化膜是靠活性离子进行活化，或靠高的电流密度去破坏，电解产物的排除是靠高速流动的电解液的冲刷作用。电解磨削加工时， 工件表面氧化膜的去除是靠砂轮上磨粒的机械刮除作用， 因此电解磨削加工一般不需要高压力、大流量的泵。另外，电解磨削加工其形状和尺寸精度主要是由砂轮相对于工件的成形运动来保证的，因此电解液中不能含有活化能力很强的活性离子。超声波 振动系统的作用是将高频振荡电能转变为机械振荡能。它主要包括超声换能器、变幅杆及工具三个部分。超声波换能器，目前有压电效应与磁致伸缩效应两种方法。激光 是由于激发状态的原子、离子或分子受激辐射而发出的光。特性： 1 单色性 2 方向性 3 相干性 4 能量密度高简答1特种加工与传统加工的区别是什么？1） 不是主要依靠机械能， 而是主要用其它能量2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度3）加工过程中工具和工件之间不存在显著地机械切削力。2 高低压复合脉冲电源有什么优点？提高了脉冲的击穿率和利用率，并使放电间隙变大，排屑良好，加工稳定，在“钢打钢”时显出很大的优越性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 3 电火花加工单个脉冲放电形式有几种？开路，短路，正常火花放电、拉弧。4 列举利用“喇叭口”的生产实例？电火花加工凹模，电子束加工过滤器上的小孔。5 电解加工时电极间隙蚀除特性与电火花加工时电极间隙蚀除特性有何不同？为什么？电火花加工时电极间隙蚀除特性曲线如图，当间隙大于A点，间隙开路，蚀出速度为零，间隙为零，短路，蚀除速度大于零，间隙过小，短路的机会多，蚀除速度减小，间隙过大，开路的机会多，蚀除速度也减小，只有间隙大小为B点时， 蚀除速度最大。电解加工时电极间隙蚀除特性为一双曲线，间隙越小，蚀除速度越大。6 解剖高硬度铁球用什么方法？喷气发动机叶轮怎么样进行加工为宜？钟表业宝石轴承打孔？电火花线切割，电解整体加工，分度。激光加工。7 电火花加工为什么必须采用脉冲性电源？使火花放电产生的热量来不及传导到其它部分，使蚀除点局限在很小的范围内，避免持续电弧放电，而使表面烧伤而无法作尺寸加工。8 电火花线切割为什么一般用正极性加工？电极丝很细，故脉冲宽度、平均电流不能太大，短脉宽加工正极蚀除速度快。9NaCL和 NaNO3 电解液各是什么类型的电解液？前者含活性的CL离子，阳极不宜生成钝化膜，是非钝化性电解液。后者能使阳极形成钝化膜，是钝化性电解液。10 电火花加工和电解加工进给系统有何异同？并作简要说明。电火花加工进给系统为伺服自动进给调节系统，维持一定的平均放电间隙S,蚀除速度最快，保证加工正常进行。电解加工进给系统为匀速进给，最终蚀除速度与进给速度趋于一致。11 电火花加工时为什么常选用铜和石墨作为工具电极？铜的导热性好，电极损耗小， 又便于制造各种精密和复杂电极；石墨电极不仅导热性好，熔点高， 制造容易， 而且可以利用碳的吸附效应补偿电极的损耗。12 电解加工型腔侧面精度高吗？用那些方法可以提高侧面精度？不高，电解加工型腔侧面有斜度。使用钝化型电解液并在阴极前段设计阴极圈、或采用混气加工。13 单电极平动法加工型腔有什么优点？只需要一个电极一次装夹定位可以完成粗、中、精加工，并方便电蚀产物的排出。14 为什么混气电解加工可以简化阴极的设计与制造？增加了电解液的电阻率，减小杂散腐蚀，使其向非线性电解液转化，同时降低电解液的密度和粘度，增加流速，均匀流畅。15 简要说明化学纤维喷丝头的异性孔可以用那些方法加工？电火花加工、电子束加工、激光加工。16 激光加工一般将焦点聚集在工件的什么位置？为什么？一般将实际焦点在工件的表面或略微低于工件表面为宜，若焦点位置很低， 容易产生喇叭口， 加工的深度小， 焦点过高，也会减小加工的深度。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -