特种加工期末考试题(共16页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些？ 答：1）特种加工是用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求。 2）特种加工打破传统的硬刀具加 工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。 3）特种加工过程中，工具与工件不受切削力的作用。 2、特种加工的本质特点是什么？ 答：1）特种加工所使用的工具硬度可以低于被加工材料的硬度； 2）特种加工不依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料 3）特种加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。 3、电火花加工必须解决的问题有哪些？ 答：1、由于在电火花

2、加工的不同阶段，金属蚀除的速度不同，因此必须具有工具电极的自动进给和调节装置，使工具和工件之间保持合适的放电间隙； 2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电； 3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。 4、什么是电火花加工的机理？火花放电过程大致可分为哪四个连续的阶段？ 答：电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质，即火花放电时，电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。 火花放电过程大致可分为如下四个阶段：1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道；（1分） 2、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀；（1分） 3、电极材料的抛出；（1分） 4、极间介质的消电离；（1分）

3、5、电火花加工的优缺点有哪些？ 答：电火花加工的优点主要体现在以下四个方面： 1、特别适合任何难以进行切削加工的材料；（1分） 2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件；（1分）3、工具与工件不接触，作用力极小；（1分） 4、脉冲放电时间短，冷却作用好，加工表面热影响小。（1分）但存在以下缺陷：1、主要用于加工金属等导电材料；（1分） 2、加工速度较慢（需进行预加工，去除大部分余量）且存在一定的电极损耗。（1分）6、简要叙述电火花加工的应用场合 答：1、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极，去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料； 2、加工时工件与工具不接触，无切削力，因此适于加工薄壁、窄

4、槽、低刚度及微细精密的零件。 3、可以加工任何形状特殊、结构复杂的工件；（1分）4、脉冲电源的参数可以任意调节，能在同一台机床上进行粗加工、半精加工或精加工。（1分）7、在电火花加工中，工作液的作用有哪些？ 答：1）形成火花放电通道，并在放电结束后迅速恢复放电间隙的绝缘状态； 2）压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域内，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的精确性； 3）加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电；（1分）4）加速电蚀产物的排除；（1分）9、简述RC线路脉冲电源的工作过程 答：RC线路脉冲电源的工作过程：1）当直流电源接通后，电流经限流电

5、阻向电容器充电，电容器两端的电压上升，电能往电容器上储存； 2）当电容器两端的电压上升到工具与工件之间间隙的击穿电压时，电容器上储存的电能就瞬间释放，形成较大的脉冲电流； 3）电容器上的电能释放后，电压下降到接近于0，极间工作液又迅速恢复到绝缘状态；此后，电容器再次充电，重复上述过程！ RC脉冲电源的主要的优点和缺点？ 答：优点：1）结构简单，工作可靠，成本低。2）在小功率时可获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用作电火花光整加工和精微加工。 缺点：1）电容器放电速度很快，无法获得较大的脉宽，因此无法实现长脉宽，低损耗的加工，很难在型腔加工中获得应用。 电能利用效率很低，最大不超过36%，因

6、大部分电能经过电阻R时转化为热能损失掉，这在大功率加工是很不经济的。 3）生产效率低，因为电容器的充电时间tc比放电时间te长50倍以上，脉冲间歇系数太大。4）工艺参数不稳定，而且放电间隙经过限流电阻，始终和直流电源直接联通，没有开关元件使之隔离开来，所以随时都有放电的可能，并容易转为电弧放电。 10、对电火花加工用脉冲电源的要求有哪些？ 答：1、总的要求：有较高的加工速度、工具电极损耗低、加工过程稳定性好、工艺范围广，从而，能适应粗加工、半精加工、精加工的要求；能适应不同材料的加工；能采用不同工具电极材料进行加工。 2、具体要求：1）所产生的脉冲应该是单向的；其目的是最大限度地利用极性效应，

7、以提高生产率和减少工具电极的损耗。（1分） 2）脉冲电压波形的前后沿应该较陡；其目的是保证加工工艺过程相对稳定。（1分） 3）脉冲电源的主要参数应能在很宽的范围内可以调节；其目的是满足粗加工、半精加工、精加工的不同要求。（1分）4）工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。（1分）11、简述快走丝线切割机床的工作过程 答：快走丝线切割机床是利用细钼丝作为电极，多工件进行火花放电“切割”加工；贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动，加工能源由脉冲电源供给，电极丝和工件之间浇注专用工作液介质。（3分）工作台在水平面两个坐标方向上，各自按预定的控制程序、并根据火花间隙状态作伺服进给移动，从而合成各种曲线运动，将

8、工件切割成型。（3分）12、简述电化学反应加工的基本原理 答：当两铜片接上约10v的直流电流并插入CuCl2的水溶液时，即形成通路，在金属片和溶液的界面上，必定会产生电化学反应，溶液中的Cu+2移向阴极，在阴极上析出为铜；同时，在阳极上的Cu原子因失去电子而成为Cu+2，进入溶液；这便是电解(电镀)液中的电化学反应；（4分） 这种以电化学反应为基础，对金属进行加工（阳极溶解、阴极沉积）的方法称为电化学加工； 13、简述激光加工的基本原理 答：激光加工是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料； 激光加工时，把光束聚集在工件的表面上，由于区域小、亮度高

9、，其焦点处的功率密度极高，温度可以达到一万多度；在此高温下，可以在瞬间熔化和蒸发任何坚硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除。（4分）14、简述激光加工的特点 答：1）不受工件材料硬度、熔点、导电性等各种性质的影响，几乎对所有金属和非金属都可以进行激光加工； 2）激光能聚集成极小的光斑，可以进行细微和精密加工；（1分）3）可使用反射镜，将激光输送到远离激光器的隔离室或其它地点，进行加工；（1分）4）无刀具，属于非接触式加工，无机械加工变形；（1分）5）对环境无特殊要求，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小；（1分）15、简述电子束加工原理 答：电子束加工是利用

10、电子高速运动时的冲击动能来加工工件的；（1分）在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，再经过加速极加速，将具有很高速度和能量的电子束聚焦在被加工材料上，高速电子撞击工件，其动能绝大部分转化为热能，使工件材料局部、瞬时熔融，汽化蒸发而去除；（4分）所以说电子束加工是通过热效应进行加工的。（1分）16、简述电子束加工特点 答：1、电子束加工时，电子束聚焦直径小，可实现精密微细的加工。（1分）2、电子束加工属非接触式加工，工件不受机械力作用，不产生宏现应力和变形。（1分）3、加工材料范围很广，对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料都可加工。（1分）4、电子束的能量密度高，因而加工生产率很高。（1分

11、）5、电子束容易控制，加工过程便于实现自动化。（1分）6、电子束加工在真空中进行，因而污染少，加工表面不氧化，特别适用于加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料。（1分）17、简述离子束加工原理 答：与电子束加工比较相似，离子束加工也是在真空条件下，把惰性气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。（4分）与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。 19、简述超声波加工的原理 答：超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法； 超声波加工时，在工件和工

12、具之间注入液体（水或煤油等）和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为1630kHz，振幅为0.010.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击工件表面，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎；由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。（4分）20、简述超声波加工的主要特点 答：1、适合于加工各种硬脆材料，特别是某些不导电的非金属材料，例玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工淬火钢和硬质合金等材料，

13、但效率相对较低。 2、加工时宏观切削力很小，不会引起变形、烧伤。表面粗糙度Ra值很小，可达0.2 m，加工精度可达0.050.02 mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。 3、由于工具材料较软，易制成复杂的形状，工具和工件又无需作复杂的相对运动，因此普通的超声波加工设备结构简单。加工机床结构和工具均较简单，操作维修方便。 21、简述快速成形技术（RP）的原理 答：RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为：产品三维CAD模型分层离散按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料生成实体模型。（3分）该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在

14、计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。（3分）22、简述快速成形技术的特点 答：快速原型技术突破了“毛坯切削加工成品”的传统的零件加工模式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。 与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：（4分1、可以制造任意复杂的三维几何实体。 2、快速性。3、高度柔性。 4、是实现快速制造的核心。A特种加工的本质特点：1）工具硬度可以低于被加工材料的硬度（甚至不用工具） 2）不依靠机械能，而是

15、主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除材料 3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。B特种加工与传统切削加工方法在原理上的主要区别：1）用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料，以达到图样上全部技术要求 2）打破传统的硬刀具加工软材料的规律，刀具硬度可低于被加工材料的硬度。 3）在特种加工中，工具与工件不受切削力的作用。特种加工技术的应用：1、 难加工材料的加工； 2、 复杂型面、微细表面和低刚度零件的加工； 3、 高精密表面的加工；4、 特殊要求零件的加工，如薄壁和弹性零件等；特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响1、提高了材料的可加工性 2、改变了零件的典型工艺路

16、线 3、改变了试制新产品的模式4、影响了产品零件的结构设计5、改变了传统零件工艺结构的评价标准6、成为微细加工的主要手段改变了零件的典型工艺路线1、落料模凸、凹模加工的原工艺路线为： 下料锻造正火粗加工调质精加工高频淬火及回火精磨2、落料模凸、凹模加工的现工艺路线为： 下料锻造正火粗加工高频淬火及回火线切割加工电火花加工定义： 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，将金属蚀除下来。电火花加工原理 基于工具和工件（正、负电极）之间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、形状和表面质量等预定的加工要求。参照右图，简述电火

17、花加工的一般过程： 脉冲电源提供脉冲电压作用于工具电极和工件电极上两电极之间的工作液被电离、介质被击穿 形成放电通道；在电场力作用下电子奔向阳极、正离子奔向阴极导致火花放电；电子和离子的高速运动轰击阳极和阴极，使动能转化为热能（10000）电极表面金属迅速熔化甚至汽化工件表面形成一个极小的圆坑，工件被蚀除，工具不断进给工件不断被蚀除。电火花加工必须解决的问题1、由于在加工的不同阶段，金属蚀除的速度不同，因此必须具有工具电极的自动进给和调节装置，使工具和工件之间保持合适的放电间隙；2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电；3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。电火花加工系统的基本组

18、成1、工件和工具；2、脉冲2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件；电源；3、自动进给和调节装置 电火花加工的特点1、特别适合任何难以进行切削加工的材料；3、工具与工件不接触，作用力极小；4、脉冲放电时间短，冷却作用好，加工表面热影响小但存在以下缺陷：1、主要用于加工金属等导电材料；2、加工速度较慢（需进行预加工，去除大部分余量）；3、存在电极损耗，；电火花加工的应用1、可以用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极，去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料；2、可以加工任何特殊及复杂形状的工件；3、没有机械加工时那样的切削力，因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度及微细精密的零件。4、脉冲电源的参数可以任意调

19、节，能在同一台机床上进行粗加工、半精加工或精加工。电火花加工的机理 电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质，即火花放电时，电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。电火花腐蚀的四个阶段1、极间介质的电离、击穿，形成放电通道；2、介质热分解、电极材料融化、气化，热膨胀；3、电极材料的抛出；4、极间介质的消电离；影响材料放电腐蚀的因素:1、极性效应2、吸附效应3、电参数4、金属材料的热学常数5、工作液极性效应对电蚀量的影响定义：单纯由于正、负极性不同，而彼此电蚀量不同的现象叫极性效应。原因：由于在不同的脉冲宽度下，工作液中所电离出来的电子与离子对电极发生作用的大小是不同的。吸附效应对

20、电蚀量的影响正电极表面能吸附工作液中分解、游离出来的带负电的碳离子，形成熔点和气化点比较高的薄层碳黑膜，保护正极，从而减少电极的损耗；吸附层主要是石墨化的碳素层，其次是粘附在电极表面的金属微粒粘结层。极性效应和吸附效应可以提高加工生产率、减少工具损耗，必须充分利用； 因此，电火花加工所用的脉冲电源都是单向、直流的脉冲电源。电参数对电蚀量的影响提高电蚀量和加工效率的电参数途径有：1）提高脉冲频率2）增加单个脉冲能量3）减少脉冲间隔放电所产生的热能主要消耗在以下几个方面：1、向电极其它部位和工作液中传导；2、使局部金属材料温度升高，达到熔点；3、熔化金属材料；4、使熔化后的金属材料继续升温至沸点；

21、5、使熔融金属气化；6、使金属蒸气继续加热成过热蒸气；金属材料热学常数对电蚀量的影响1）金属材料的熔点、沸点，比热容，熔化热，气化热愈高，电蚀量将愈小，愈难加工；2）导热率大的金属材料，能将热量传导、散失到其它部位，降低本身的蚀除量；工作液对电蚀量的影响1）形成火花放电通道，并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态；2）压缩放电通道，并限制其扩展，使放电能量高度集中在极小的区域内，既加强了蚀除的效果，又提高了放电仿型的精确性；3）加速电极间隙的冷却和消电离过程，有助于防止出现破坏性电弧放电；4）加速电蚀产物的排除； 实验表明：介电性好、密度和粘度大的工作液有利于压缩放电通道，提高放电的能量密度，强

22、化电蚀产物的抛出效应；但是，粘度过大不利于电蚀产物的排出，影响正常放电。所以，粗加工使用粘度大的机油，精加工时使用粘度小的煤油；提高加工速度的途径1、选用适当的脉冲宽度2、选用适当的脉冲间隔3、增加单位脉冲能量（主要是增加峰值电流4、提高脉冲频率f影响加工精度的主要因素 1放电间隙大小及其一致性：采用较小的电规准，可以缩小放电间隙；这样，可以提高仿形精度，也使间隙变化量小，从而提高加工精度。2工具电极的损耗及其稳定性：电火花穿孔加工时，电极在长度方向上可以贯穿型孔，因此得到补偿；但电火花成型加工时，电极损耗后无法得到补偿，需要更换电极；3二次放电 电火花加工的表面质量：表面粗糙度、表面变质层、

23、表面力学性能影响表面粗糙度的因素：1）单个脉冲能量大，则表面粗糙度差；2）材料熔点高，则表面粗糙度好；3）工具电极的表面粗糙度对工件表面粗糙度有复印现象；4）工作液的电阻率降低，可以形成多个并存的放电通道，脉冲放电能量被分散，相应的放电痕迹较小，可以获得较好的表面粗糙度。表面变质层：火花放电的瞬时高温和工作液快速冷却的结果，表面变质层的厚度大约在0.010.5 mm之间，一般将其分为熔化层和热影响层 显微裂纹：火花放电的瞬时高温和工作液快速冷却的结果；1）脉冲能量越大，显微裂纹越明显；2）工件材料越脆，显微裂纹越明显；（硬质合金、预先热处理、淬火材料等脆性大）电火花加工用的脉冲电源脉冲电源作用

24、：把工频交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流，向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量，以蚀除金属。脉冲电源输入为380 V、50 Hz的交流电，其输出应满足如下要求：(1) 足够的放电能量 (2) 短时间放电 (3) 波形单向 (4) 主要参数有较宽的调节范围 (5) 有适当的脉冲间隔时间对电火花加工用脉冲电源的要求1、总的要求 有较高的加工速度、工具电极损耗低、加工过程稳定性好、工艺范围广，从而，能适应粗加工、半精加工、精加工的要求；能适应不同材料的加工；能采用不同工具电极材料进行加工。2、具体要求 1）所产生的脉冲应该是单向的；目的：最大限度地利用极性效应，以提高生产率和减少工具

25、电极的损耗。 2）脉冲电压波形的前后沿应该较陡（一般采用矩形波脉冲电源）；目的：保证加工工艺过程比较稳定。 3）脉冲电源的主要参数应能在很宽的范围内可以调节；目的：满足粗加工、半精加工、精加工的要求。4)工作可靠、成本低、操作方便、节能省电。RC线路脉冲电源的组成：两个回路：充电回路和放电回路1、充电回路：直流电源、充电电阻、电容器2、放电回路：电容器、工具电极、极间间隙RC线路脉冲电源的原理：1）、当直流电源接通后，电流经限流电阻向电容器充电，电容器两端的电压上升，电能往电容器上储存；2）、当电容器两端的电压上升到工具与工件之间间隙的击穿电压时，电容器上储存的电能就瞬间释放，形成较大的脉冲电

26、流；3）、电容器上的电能释放后，电压下降到接近于0，极间工作液又迅速恢复到绝缘状态；此后，电容器再次充电，重复上述过程！弛张（RC）式脉冲电源优点1、结构简单，工作可靠，成本低2、在小功率时可以获得很窄的脉宽和很小的单个脉冲能量，可用作光整加工和精微加工但电能利用率低自动进给调节系统作用维持一定的“平均”放电间隙，保证电火花加工正常而稳定地进行，以获得较好的加工效果；从原则上讲，应是工具电极的进给速度等于工件的蚀除速度；自动进给调节系统的技术要求1、有较广的速度调节跟踪范围；2、有足够的灵敏度和快速性；3、有必要的稳定性和抗干扰能力；4、应体积小、结构简单可靠、操作维修方便；自动进给调节系统的

27、组成 电火花成型加工的自动进给调节系统，主要包含伺服进给控制系统和参数控制系统。 伺服进给控制系统：主要用于控制放电间隙的大小 参数控制系统：主要用于控制电火花成型加工中的各种参数(如放电电流、脉冲宽度、脉冲间隔等)，以便能够获得最佳的加工工艺指标等。伺服进给系统一般有如下要求： (1) 有较广的速度调节跟踪范围。(2) 有足够的灵敏度和快速性。(3) 有较高的稳定性和抗干扰能力。自动伺服进给调节系统的基本组成部分电火花加工的自动进给调节系统主要由以下几部分组成：1、测量环节、2、比较环节、3、放大驱动环节、4、执行环节、5、调节对象我国国标规定，电火花成型机床均用D71加上机床工作台面宽度的

28、1/10表示；线切割机床均用D77加上机床工作台面宽度的1/10表示 例如D7132：D表示电加工成型机床(若该机床为数控电加工机床，则在D后加K，即DK)；71表示电火花成型机床；32表示机床工作台的宽度为320 mm。电火花成型加工机床结构：机床包括主机、电源箱、自动进给调节系统、工作液循环和过滤系统1床身；2一液压油箱；3一工作液槽； 4一主轴头；5立柱；6一工作液箱；7一电源箱工作液循环过滤系统包括：工作液箱、电动机、泵、过滤装置、工作液槽、管道、阀门、计量表等1）工作液循环方式：冲油式和抽油式；2）工作液过滤方式：自然沉淀法和介质过滤法；电火花穿孔成形加工：是利用电火花放电腐蚀金属的

29、原理，用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法，其应用范围可以分为两大类：穿孔加工、型腔加工（成形加工）。电火花成型加工和穿孔加工相比有下列特点： (1) 盲孔加工，工作液循环困难，电蚀产物排除条件差。(2) 电极损耗较难进行补偿。 (3) 材料去除量大，表面粗糙度要求严格。(4) 加工面积变化大，要求电规准的调节范围相应也大。 电蚀产物的排除1) 电极冲油、2) 工件冲油、3) 工件抽油、4) 开排气孔、5) 抬刀、6) 电极的摇动或平动加工规准的选择1）粗规准：一般选取宽脉冲(大于400s)、高峰值电流进行粗加工。速度高、电极损耗低2）中规准：一般选用脉冲宽度为20400 s、峰值电流较小的

30、参数进行半精加工。3）精规准：220 s的窄脉宽，小峰值电流。线切割加工：是利用移动的、作为负极的、线状电极丝和作为正极的金属材料工件之间的脉冲放电所产生的电腐蚀作用，对工件加工的一种工艺方法。线切割加工特点1、数控线切割加工是轮廓切割加工，不需设计和制造成形工具电极，大大降低了加工费用，缩短了生产周期。 2、直接利用电能进行脉冲放电加工，工具电极和工件不直接接触，无机械加工中的宏观切削力，适宜于加工低刚度零件及细小零件。 3、无论工件硬度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。 4、切缝可窄达仅 0.005mm ，可以做到只对工件材料沿轮廓进行“套料”加工，材料利用率高，能有效节约贵重材

31、料。5、移动的长电极丝连续不断地通过切割区，单位长度电极丝的损耗量较小，加工精度高。 6、一般采用水基工作液，可避免发生火灾，安全可靠，可实现昼夜无人值守连续加工。 7、通常用于加工零件上的直壁曲面，通过 X-Y-U-V 四轴联动控制，也可进行锥度切割和加工上下截面异形体、形状扭曲的曲面体和球形体等零件。8、不能加工盲孔；9、因工具电极是直径很小的细丝，故脉冲宽度、平均电流等不能太大，加工工艺参数的范围较小，属中、精、正极性电火花加工，工件常接脉冲电源正极。10、一般没有稳定的电弧放电状态；电极和工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。线切割机床分类1.按电极丝运动速度分：快走丝 、慢走丝

32、2.按电极丝位置分：立式、卧式3.按工作液供给方式分：冲液式、供液式快走丝线切割机床简介：利用细钼丝作为电极进行切割，贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动，加工能源由脉冲电源供给，电极丝和工件之间浇注专用工作液介质。 工作台在水平面两个坐标方向上，各自按预定的控制程序、并根据火花间隙状态作伺服进给移动，从而合成各种曲线运动，将工件切割成型。DK7725的基本含义为： D为机床的类别代号，表示是电加工机床； K为机床的特性代号，表示是数控机床； 第一个7为组代号，表示是电火花加工机床； 第二个7为系代号(快走丝线切割机床为7，慢走丝线切割机床为6，电火花成型机床为1)； 25为基本参数代号，表示工作台

33、横向行程为250 mm。快走丝线切割机床结构 由机床本体、脉冲电源、数控系统和工作液循环系统组成 ；线切割机床走丝机构的作用：是使电极丝以一定的速度运动，并保持一定的张力；线切割机床脉冲电源：窄脉宽 (260 s) 、单个脉冲能量小、平均电流小(15 A)，故总采用正极性加工线切割机床数控系统种类及作用 1）轨迹控制：自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹 2）加工控制：自动控制伺服的进给速度、 短路回退、间隙补偿（刀补）、图形的缩放、旋转和平移、适应控制、自动找中心、信息显示等。 线切割机床工作液循环系统 由工作液、工作液箱、工作液泵和循环过滤系统等组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。 低速走

34、丝线切割机床大多采用去离子水作工作液；高速走丝线切割机床大多采用专用乳化液作工作液。 供液方式有：浇注式和浸液式两种线切割控制系统作用1）自动控制电极丝相对于工件的运动轨迹2）自动控制伺服的进给速度。钼丝：抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.080.2mm范围内 ；慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm以上的黄铜丝作为电极丝。快走丝线切割工作液：广泛采用的是乳化液，其加工速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液：是去离子水和煤油。 工作液的注入方式和注入方向对线切割加工精度有较大影响。工作液的注入方式有浸泡式、喷入式和浸泡喷入复合式。浸泡式和喷入

35、式比较，喷入式的优点明显，所以大多数快走丝线切割机床采用这种方式。在精密电火花线切割加工中，慢走丝线切割加工普遍采用浸泡喷入复合式的工作液注入方式，它既体现了喷入式的优点，同时又避免了喷入时带入空气的隐患。电极丝的进给速度明显超过蚀除速度，则放电间隙会越来越小，以致产生短路。电极丝的进给速度明显落后于工件的蚀除速度，则电极丝与工件之间的距离越来越大，造成开路。国内线切割程序常用格式：有3B格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式，快走丝机床大部分采用3B格式。 1）直线的3B代码（一）X、Y值确定 以直线的起点为原点，建立直角坐标系， X、Y表示直线 终点的坐标绝对值（或用直线的终点

36、坐标除以它们的最大 公约数作为X、Y的值）。 若直线与X轴或Y轴重合，则X、Y的值均可写为0 。（二）G的确定（有GX和GY两种） 以直线的起点为原点，建立直角坐标系，取该直线终点坐标 绝对值大的坐标轴作为计数方向。 令x=|xe|，y=|ye| y=x, 线段在一、三象限G=Gy 线段在二、四象限G=Gx（三）J的确定 J为计数长度，以微米为单位；J的大小： G=GX 将直线向X轴投影得到长度的绝对值 G=GY 将直线向Y轴投影得到长度的绝对值 Z的确定加工指令Z按照直线走向和终点的坐标不同可分为L1、L2、L3、L4，如图（a)；与+X轴重合的直线算作L1，与-X轴重合的直线算作L3，与+

37、Y轴重合的直线算作L2，与-Y轴重合的直线算作L4。2） 圆弧的3B代码编程1) x，y值的确定以圆弧的圆心为原点，建立正常的直角坐标系，x，y表示圆弧起点坐标的绝对值，单位为m。如在图(a)中，x=30000，y=40000；在图(b)中，x=40000,y=30000。 2) G的确定 G用来确定加工时的计数方向，分Gx和Gy。圆弧编程的计数方向的选取方法是：以某圆心为原点建立直角坐标系，取终点坐标绝对值小的轴为计数方向。 具体确定方法为：若圆弧终点坐标为(xe，ye)，令x=|xe|，y=|ye|，若yx，则G=Gx (如图(b)所示)；若y=x，则Gx、Gy均可。 3) J的确定 圆弧

38、编程中J的取值方法为：由计数方向G确定投影方向，若G=Gx，则将圆弧向X轴投影；若G=Gy，则将圆弧向Y轴投影。J值为各个象限圆弧投影长度绝对值的和。如在图(a)、(b)中，J1、J2、J3大小分别如图中所示，J=|J1|+|J2|+|J3|。 4) Z的确定 加工指令Z按照第一步进入的象限可分为R1、R2、R3、R4；按切割的走向可分为顺圆S和逆圆N，于是共有8种指令：SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具体可参考图6-6。3编程实例解 对图(a)，起点为A，终点为B，J=J1+J2+J3+J4=10000+50000+50000+20000=故其3B程序为：B3

39、0000 B40000 B GY NR1对图(b)，起点为B，终点为A，J=J1+J2+J3+J4=40000+50000+50000+30000=故其3B程序为：B40000 B30000 B GX SR4电化学反应加工原理：当两铜片接上约10v的直流电流并插入CuCl2的水溶液时，即形成通路，在金属片和溶液的界面上，必定会产生电化学反应，溶液中的Cu+2移向阴极，在阴极上析出为铜；同时，在阳极上的Cu原子因失去电子而成为Cu+2，进入溶液；这便是电解(电镀)液中的电化学反应； 以这种电化学反应为基础，对金属进行加工（阳极溶解、阴极沉积）的方法称为电化学加工；电化学加工有三种不同的类型。1、

40、第类是利用电化学反应过程中的阳极溶解来进行加工，主要有电解加工和电化学抛光等；2、第类是利用电化学反应过程中的阴极沉积来进行加工，主要有电镀、电铸等；3、第 类是利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工工艺进行加工，目前主要有电解磨削、电化学阳极机械加工(其中还含有电火花放电作用)。激光加工的原理激光加工是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料；激光加工时，把光束聚集在工件的表面上，由于区域小、亮度高，其焦点处的功率密度极高，温度可以达到一万多度；在此高温下，可以在瞬间熔化和蒸发任何坚硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去

41、除。激光加工的特点1）几乎对所有金属和非金属都可以进行激光加工；2）激光能聚集成极小的光斑，可以进行细微和精密加工；3）可使用反射镜，将激光输送到远离激光器的隔离室或其它地点，进行加工；4）无刀具，属于非接触式加工，无机械加工变形；5）对环境无特殊要求，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小；电子束加工原理： 电子束加工就是利用高速电子的冲击动能来加工工件的； 在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，再经过加速极加速，将具有很高速度和能量的电子束聚焦在被加工材料上，高速电子撞击工件，其动能绝大部分转化为热能，使工件材料局部、瞬时熔融，汽化蒸发而去除；所以说电子束加工是通过热效应

42、进行加工的；电子束加工特点与应用1、聚焦直径小，焦点直径甚至能聚焦到0.1um。可实现精密微细的加工。2、非接触式加工。工件不受机械力作用，不产生宏现应力和变形。3、加工材料范围很广，对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料都可加工。4、电子束的能量密度高，因而加工生产率很高。例如，每秒钟可以在2.5mm厚的钢板上打50个直径为0.4 mm的孔。5、电子束容易控制，加工过程便于实现自动化。特别是在电子束曝光中，从加工位置找准到加工图形的扫描，都可实现自动化。在电子束打孔和切割时，可以通过电气控制加工异形孔，实现曲面弧形切割等。6、电子束加工在真空中进行，因而污染少，加工表面不氧化，特别适用于加工

43、易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料。7、电子束加工需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，生产应用有一定局限性。离子束加工原理：与电子束加工比较相似，也是在真空条件下，把惰性气体，通过离子源产生离子束并经过加速、集束、聚焦后，投射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。离子束加工的四种工作方式：1、离子束溅射去除加工，即将被加速的离子聚焦成细束，射到被加工表面上。被加工表面受“轰击”后，打出原子或分子，实现分子级去除加工。2、离子束溅射镀膜加工，即用加速的离子从靶材上打出原子或分子，并将这些原子或分子附着到工件上，形成“镀膜”。又被称

44、为“干式镀”3、离子束溅射注入加工，即用高能离子（数十万KeV）轰击工件表面，离子打入工件表层，其电荷被中和，并留在工件中（置换原子或填隙原子），从而改变工件材料和性质。4、离子束曝光，即用在大规模集成电路制作中，与电子束相比有更高的灵敏度和分辨率。超声波加工的原理 超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法；加工时，在工件和工具之间注入液体（水或煤油等）和磨料混合的悬浮液，工具对工件保持一定的进给压力，并作高频振荡，频率为1630kHz，振幅为0.010.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下，以极高的速度不断地撞击

45、工件表面，使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎；由于悬浮液的告诉搅动，又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动，使磨料不断得到更新，同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形状便被复制到工件上。超声波加工的主要特点如下：1、适合于加工各种硬脆材料，特别是某些不导电的非金属材料，例玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工淬火钢和硬质合金等材料，但效率相对较低。2、加工时宏观切削力很小，不会引起变形、烧伤。表面粗糙度Ra值很小，可达0.2 m，加工精度可达0.050.02 mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。3、由于工具材料较软，易制成复杂的形状，工具和工件又无需作复杂的相对运动，因此普通的超声波加工设备结构简单。加工机床结构和工具均较简单，操作维修方便。快速成形技术的原理RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型，其原理为：产品三维CAD模型分层离散按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料生成实体模型。 该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。快速成形技术的特点 快速原型技术突破了“毛坯切削加工