2022年特种加工期末考试最终版 .pdf

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1、1 机械制造面临的严峻任务：1.解决各种难切削材料的加工问题；2.解决各种特殊复杂型面的加工问题；3.解决各种超精密，光整零件的加工问题；4.特殊零件的加工问题特种加工是指利用机，光，电，声，热，化学，磁，原子能等能源来进行加工的非传统加工方法，它们与传统切削加工的不同特点 主要有：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； 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，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。特种加工的影响：1 提高了材料的可加工性2 改变了零件的典型工艺路线。3大大缩短新产品试制周期4对产品零

2、件结构设计产生很大的影响5对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。精密与特种加工从加工成形的原理特点来分类，可以分为去除加工、结合加工、变形加工三大类。计算机辅助设计（CAD） ，计算机辅助工程分析（ CAE）,计算机辅助工艺过程设计（CAPP）,面向转配的设计（ DAF） ，面向制造的设计 (DFM) ，统称为面向工程的设计（ DFx） ，计算机集成制造技术（ CIM ）非接触抛光： 是指在抛光中工件与抛光盘互不接触，依靠抛光剂冲击工件表面，以获得加工表面完美结晶性和精确形状的抛光方法。非接触抛光主要用于功能晶体材料抛光和光学零件的抛光。非接触抛光种类：1.弹性发射加工， 2.浮动抛

3、光， 3.动压浮离抛光， 4.非接触化学抛光， 5.切断，开槽及端面抛光电火花加工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，是一种利用电、热能量进行加工的方法。要使电腐蚀原理用于尺寸加工，必须解决的问题：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，以确保被加工材料能在局部熔化，气化， 3.必须是脉冲性的放电，以确保放电所产生的热量来不及传导扩散到被加工材料的其他部分而集中在局部4.及时排除电极间的电蚀产物， 以确保电极间介电性能的稳定解决的办法： 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。电火花加工

4、的特点：1.适用的材料范围广， 2.适于加工特殊及复杂形状的零件，3.脉冲参数可以在一个较大的范围内调节，可以在同一台机床上连续进行粗，半精及精加工， 4.直接利用电能进行加工，便于实现自动化极性效应：单纯由于正，负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象电参数：脉宽，脉间，峰值电流，开路电压，脉冲的前沿上升率和后沿下降率电火花穿孔成形加工机床主要由主机（包括自动调节系统的执行机构），脉冲电源，自动进给调节系统，工作液净化及循环系统主机包括：主轴头，床身，立柱，工作台及工作液槽工作液：煤油和去离子水纯铜的优点：1.不容易产生电弧，在较困难的条件下也能稳定地加工，2.精加名师资料总结 - - -精品资料

5、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 2 工比石墨电极损耗小， 3.采用精微加工能获得很高的表面粗糙度，4.经锻造后还可做其他型腔加工用的电极，材料利用率高。缺点：机械加工性能不如石墨好。制造异性小孔电极，主要有下面几种方法：1.冷拔整体电极法， 2.电火花线切割加工整体电极法，3.电火花反拷加工整体电极法线切割机床的加工功能及加工工艺指标有了大幅度提高：1。加工对象2.加工范围3.加工形状4.自动化电火花线切割加工的原理：不需要制造复杂的成形电极，

6、 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”出所需的各种尺寸和形状。线切割加工的特点：1.不需要制造复杂的成形电极， 2.能够方便快捷地加工薄壁，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，在加工过程中大都不需要转换加工规准，4.单位长度电极丝的损耗较少，对加工精度的影响较少，5.工作液多采用水基乳化液，不易引燃起火，容易实现安全无人操作运行，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，采用正极性加工方式线切割加工的应用：1.适用于各种形式的冲裁模及挤压模等通常带锥度的模具加工， 2.高硬度材料零件的加

7、工，3.特殊形状零件的加工，4.加工电火花成形加工用的铜，铜钨合金等材料电极电化学加工按加工原理可以分为三大类：1.利用阳极金属的溶解作用去除材料， 2.利用阴极金属的沉积作用进行镀覆加工，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化学加工的主要特点：1.适应范围广， 2.加工质量高， 3.加工过程没有划分阶段， 4.电化学加工对环境有一定程度的污染电解液的分类：酸性溶液（盐酸、硫酸） 、中性溶液（NaCL）碱性溶液（NaOH）电解加工设备主要由机床本体，直流电源和电解液系统三大部分组成对电解加工机床的基本要求：1.机床刚性， 2.进给速度的平稳性， 3.防腐绝缘性， 4.安全措施

8、电化学机械加工的分类：电化学机械复合加工大致可分为电解磨削，电解研磨，电解磨，电化学超声加工，电化学砂带磨削，电化学机械复合抛光加工及高精度电化学机械加工等几类； 另一类分类方法是根据工具电极的设置方式来划分的，这种分类方法大致可以把电化学机械加工分为两大类：一类是复合法， 一类是中间电极法，简称中级法电化学机械复合加工的特点：1.加工范围广， 2.加工精度和表面质量优良，3.机械磨具磨损小， 4.控制条件好， 5.成本低激光的特性：具有单色性好，相干性好，方向性好和能量密度高等特性激光加工的基本设备包括激光器、电源，光学系统，冷却系统，机械系统，控制系统及安全系统等。激光的加工特点：1.激光

9、功率高，热影响区小，几乎可以加工任何材料，2.激光加工不需要工具，适于自动化连续操作3.适合于精密微细加工， 4.可以在任意透明的环境中操作，5.激光加工不受电磁干扰可以在大气中进行，且加工装置较简单， 6.可以进行焊接，热处理，表面强化或涂敷，引发化学反应等加工名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 3 激光切割的特点：1.切割速度快，热影响区小，热畸变行小，2.割缝窄，割缝质量好，切口边缘平衡，3.切边无机械应力，工

10、件变形极小，适宜于蜂窝结构与薄板等低刚度零件的切割，4.无刀具磨损，没有接触能量损耗，也不需更换刀具，切割过程易于实现自动控制，5.激光束聚焦后功率密度高，能够切割各种材料，6.可在大气中或任意气体环境中进行切割，不需真空装置超声波加工是利用工具端面做超声频震动， 通过磨料悬浮夜加工脆性材料的一种成形加工方法。超声波加工的特点：1.特别适合加工各种硬脆材料，尤其是电火花加工等无法加工的不导电非金属材料，2.加工精度高，加工表面质量好，3.工件在加工过程中受力较小，对于加工薄壁，窄缝等低刚度工作非常有利，4.超声波加工机床机构比较简单，操作维修方便，5.与电火花加工，电解加工相比，采用超声波加工

11、硬质金属材料的效率较低超声波加工的应用：1.超声波加工型腔，型孔，具有精度高，表面质量好的优点， 2.用超声波切割脆硬的半导体材料，3.复合加工，分为超声波电解、电火花、切割复合加工， 4.超声波清洗5.超声波焊接电子束加工特点：1.加工面积可以很小， 是一种精密微细的加工方法2.工件不受机械力作用，加工材料范围很广，是一种非接触式加工方法3.电子束的能量密度高，加工生产率很高， 4.可以通过磁场或电场对电子束的强度，位置，聚焦等进行直接控制，自动化程度高5.污染少，加工表面不氧化， 6 需要一套专用设备和真空系统，价格较贵，生产应用有一定局限性电子束加工设备主要由电子枪，真空系统，控制系统和

12、电源电子束加工的应用：用于打孔，切割，蚀刻，焊接，热处理和曝光加工离子束加工的特点：1.加工精度高，易精确控制2.污染少 3.加工应力、变形极小。离子束加工基本原理：利用离子束对材料进行成形或表面改性的加工方法离子束加工设备：离子源，真空系统，控制系统，电源离子束加工应用：利用离子撞击和溅射效应的离子束刻蚀，离子溅射镀膜和离子镀，以及利用离子注入效应的离子注入。等离子体加工基本原理：等离子体加工又叫等离子弧加工，是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子气体流束，靠局部熔化及气化来去除工作材料。等离子体被称为物质存在的第四种状态， 物质存在的通常三种状态是气， 液，固三态。挤压珩磨是利用一种含磨料

13、的版流动状态的粘性磨料介质，在一定压力下强迫通过被加工表面，由磨料颗粒的刮削作用去除工件表面微观不平材料的工艺方法挤压珩磨的特点，1.适应范围广 2.加工效果好3.加工效率高4.加工精度高磁性磨料：单晶硅光刻加工技术是用照相复印的方法将光刻掩模上的图形印制在涂油光致抗蚀剂的薄膜或基材表面， 然后进行选择行腐蚀， 刻蚀出规定的图形。 光刻加工技术使用的基材有各种金属，半导体和介质材料。光刻加工技术的基本过程包括涂胶， 曝光，显影，坚模，腐蚀，去胶等步骤。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 - - - - - - - - -