江蘇自考精密加工與特種加工復習大全

1、第一章 概論精密與特種加工的特點 P2主要依靠機械能； 工具硬度可低于工件； 在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的機械切削力作用。 可解決： 高硬度、高強度、高韌性、高脆性等各種難加工材料加工問題； 精密、微細、形狀復雜零件加工問題； 薄壁、彈性等低剛度零件加工問題。 精密加工范疇 P2微細加工、完整加工、精密加工精密與特種加工技術引起了機械制造領域的變革（綜合）P3-4提高了材料可加工性（不受材料硬度、強度、韌性、脆性影響，如硬質合金、淬火鋼等不難加工）。 改革了零件工藝路線（淬火由加工后改加工前，工序由分散改集中有利于工件質量）。縮短了新產品試制周期（直接加工復雜零件，節(jié)省了工裝設計制

2、造）。 優(yōu)化了產品結構設計（如電火花加工和電解加工有圓角過渡，模具不必采用鑲拼結構）。 改變了結構工藝性好壞的標準（可加工傳統(tǒng)方法難加工的異形孔、微孔、彎孔、窄縫等）舉例說明精密與特種加工技術對材料可加工型及結構工藝性的影響。特種加工方法對材料的可加工性，不再受其硬度、強度、韌性、脆性等影響，容易加工傳統(tǒng)方法難加工的金剛石、硬質合金、淬火鋼、半導體、玻璃等材料，提高了材料的可加工性。 特種加工方法對過去因刀刃不能達到的圓角過渡、因大而復雜只能是鑲拼的模具結構等都得以改進，使傳統(tǒng)方法難于加工的異形孔、微孔、彎孔、斜孔、窄縫等得以實現(xiàn)，對各種復雜型面、低剛度零件、精微零件等加工發(fā)揮了重要作用。精密

3、加工與傳統(tǒng)加工的關系/精密與特種加工技術能否取代傳統(tǒng)機械加工？為什么？（不能取代，互補、發(fā)展、延續(xù)，選用時考慮成本等因素）/精密與特種加工技術與普通切削的關系。（綜合）傳統(tǒng)加工是指切削加工和磨料加工，是行之有效的實用加工方法，是主要加工手段，今后仍將占主導地位，應重視進一步發(fā)展。 但隨著難加工的新材料、復雜表面和有特殊要求的零件越來越多，傳統(tǒng)加工工藝必然難以適應。 特種加工擴大了加工范圍，提高了加工精度、表面質量和加工效率，具很大潛力。 特種加工工藝是傳統(tǒng)加工工藝的補充和發(fā)展，可在特定條件下取代一部分傳統(tǒng)加工工藝，但不可能取代和排斥主流的傳統(tǒng)加工工藝。應發(fā)揮各自所長，并將各種加工方法融合在一起

4、，應用各種復合加工技術。第二章 金剛石刀具切削加工簡述精密加工的技術難點（簡答） P12微量加工，猶如對不連續(xù)體切割，應力大難去除； 工藝系統(tǒng)剛度和熱變形大，對加工精度影響大； 工具和工件表面微觀變形隨機，精度難控制。超微量加工時，工具和工件表面微觀的彈性變形和塑性變形是隨機的，精度難以控制；工藝系統(tǒng)的剛度和熱變形對加工精度有很大影響；去除層越薄，被加工表面所受的切應力越大，材料就越不易被去除。超精密加工（簡答、名詞解釋）P13加工精度高于0.1，加工表面粗糙度小于0.01的加工方法稱為超精密加工。超精密加工的技術特點（簡答）P11-13超微量去除技術是實現(xiàn)超精密加工的關鍵，其難度比常規(guī)的大尺

5、寸去除加工技術大得多。工具和工件表面微觀的彈性變形和塑性變形是隨機的，精度難以控制；工藝系統(tǒng)的剛度和熱變形對加工精度有很大影響；去除層越薄，被加工表面所受的切應力越大，材料越不易去除。當去除材料在1以下時，材料去除區(qū)域內產生的切應力急劇增大。超精密加工實現(xiàn)的條件（簡答）P15，對刀具的要求P27實現(xiàn)條件： 超精密加工的機理與工藝方法； 超精密加工工藝裝備； 超精密加工工具； 超精密加工中的工件材料； 精密測量及誤差補償技術； 超精密加工工作環(huán)境、條件等。對刀具的要求： 極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量； 刃口能磨得極其鋒利； 刀刃無缺陷； 與工件材料的抗粘接性好，化學親和性小、摩擦系數(shù)

6、低。超精密機床采用空氣靜壓軸承？為什么？/為什么超精密機床大部分采用空氣靜壓軸承,它有哪些優(yōu)點?空氣靜壓軸承的應用特點(簡答)P19 ，同時還應重視液體靜壓軸承和空氣靜壓軸承的（名詞解釋）P18-19空氣靜壓軸承優(yōu)點： 有很高的回轉精度，運轉平穩(wěn)； 在高速轉動時溫升甚小，因此造成的熱變形誤差很小；主要問題是剛度低，只能承受較小的載荷。超精密切削時切削力甚小，空氣軸承能滿足要求，故在超精密機床中得到廣泛的應用。液體靜壓軸承：靠外部供給壓力油、在軸承內建立靜壓承載油膜以實現(xiàn)液體潤滑的滑動軸承空氣靜壓軸承：在轉軸與軸承軸瓦之間通入壓縮空氣，將轉軸與軸承分開，以壓縮空氣承受徑向載荷的一種軸承形式。主軸

7、驅動的兩種方式與特點（選擇）P20電機通過帶傳遞驅動機床主軸，優(yōu)點：實現(xiàn)無級調速，使主軸盡可能和振動隔離，缺點：無法應用在采用 T 型總體布局的超精密機床上。 電機通過柔性聯(lián)軸器驅動機床主軸，優(yōu)點：方便實現(xiàn)無級調速，提高超精密機床主軸的回轉精度，缺點：主軸部件的軸向長度較長，使整個機床的尺寸加大。采用內裝式同軸電動機驅動機床主軸，優(yōu)點：提高主軸回轉精度、主軸箱的軸向長度縮短、主軸箱成為獨立機構、移動方便，具有結構緊湊、重量輕、慣性小、動態(tài)特性好等，缺點：電機發(fā)熱，容易使主軸產生熱變形。機床的總體布局形式及大致的特點P21-22超精密機床的總體布局形式有T形布局、十字形布局、R-布局和立式結構布

8、局等。 T形布局縱、橫向導軌分離，精度互不影響。 十字形布局電機與導軌獨立設置，無振動。 R-布局通過改變刀座半徑R和轉角，可加工非球曲面。 立式結構布局承載剛度好，適于加工大而重工件。常用機床導軌形式P22-24超精密機床導軌常用類型有：液體靜壓導軌、空氣靜壓導軌和氣浮導軌（滾動導軌也有廣泛應用）。 液體靜壓導軌特點是：剛度高，承載大，運動精度高，平穩(wěn)無爬行。 空氣靜壓導軌與液體靜壓導軌比： 摩擦因數(shù)小，發(fā)熱小； 剛度低，運動精度低。 氣浮導軌的必要條件是：空氣壓力要穩(wěn)定，運動部件要很重，其特點是：受壓縮空氣壓力波動影響，剛度精度較低。氣浮導軌（名詞解釋）P24氣浮導軌一般為平面導軌，運動導

9、軌的底平面和兩側導軌面通有壓縮空氣，使運動部件浮起。微進給幾種驅動裝置（將摩擦和彈性展開分析）P25-271） 壓電和電致伸縮微進給裝置 電致伸縮微進給裝置的三大關鍵技術是電致伸縮傳感器、微量進給裝置的機械結構及其驅動電源。 電致伸縮效應的變形量與電場強度的平方成正比。2） 摩擦驅動裝置 兩個摩擦輪均由靜壓軸承支承，可以無摩擦轉動。上摩擦輪由彈簧壓板壓在驅動桿上。當彈簧壓板壓力足夠時，摩擦輪和驅動桿之間將相對滑動。直流電動機驅動下摩擦輪，靠摩擦力帶動驅動桿作非常平穩(wěn)的直線運動。3） 機械結構彈性變形微量進給裝置 機械結構彈性變形微量進給裝置具有工作穩(wěn)定可靠、精度重復性好的特點，適用于手動操作。

10、摩擦驅動裝置（名詞解釋）兩個摩擦輪均由靜壓軸承支承，可以無摩擦轉動。上摩擦輪由彈簧壓板壓在驅動桿上。當彈簧壓板壓力足夠時，摩擦輪和驅動桿之間將無相對滑動。直流電動機驅動下摩擦輪，靠摩擦力帶動驅動桿非常平穩(wěn)的直線運動。精密加工對微進給裝置的要求P25精微進給與粗進給分開； 運動部分低摩擦和高穩(wěn)定性； 末級傳動元件高剛度； 內部盡量用整體結構或剛性連接； 有好的動特性； 能自動控制； 容易制造。電致伸縮式的原理P25電致伸縮材料有逆壓電效應和電致伸縮效應，屬于電介質在電場作用下產生變形的基本電耦合效應。電致伸縮效應的變形量與電場強度的平方成正比。電致伸縮陶瓷片的伸長量實際是和它表面電荷量成比例，當

11、靜電場電壓增加時，電荷的密度增加，伸長量增加。為增加總伸長量，常采用將許多陶瓷片疊加在一起的辦法。簡述超精密切削加工對刀具的要求，如何評價金剛石刀具的質量？金剛石刀具的特點與應用（簡答）P27超精密切削對刀具的要求： 極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量； 刃口能磨得極其鋒利； 刀刃無缺陷； 與工件材料的抗粘接性好，化學親和性小、摩擦系數(shù)低。 單晶金剛石被公認為理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因為它有著一系列優(yōu)異的特性，如硬度極高，耐磨性和強度高，導熱性能好，和有色金屬摩擦系數(shù)小，能磨出極鋒利的刀刃等。但是它與鋼鐵材料的親和性很強，因而應用范圍受到限制。金剛石刀具具有極高的硬度和耐

12、磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導、低熱膨脹系數(shù)，以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點。可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。面網、各向異性的概念P28面網：晶體內部分布有原子的面各向異性：晶體的各向異性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導致晶體在不同方向的物理化學特性也不同，這就是晶體的各向異性。面網密度的概念，面網密度與硬度和耐磨性的關系；100、110、111密度比值（哪個最大哪個最小）（選擇、判斷）P29金剛石晶面（面網）上原子排列形式的不同、原子密度的不同以及面網間距離的差異，決定了金剛石晶體的各向異性。

13、（111）晶面的密度最高，其硬度和耐磨性最高，磨削率最低，但在兩相鄰晶面間最易解理劈開； （110）晶面磨削率最高（即最易破損、最好磨）；（100）晶面的密度最低，其硬度低強度高。 不同晶面具有不同耐磨性，而且在同一晶面上的不同方向上耐磨性也有著很大差別。 在對金剛石研磨時，通常把高磨削率（即圖2-30曲線極大值和圖2-31實線箭頭）方向稱為“好磨方向”； （110）晶面磨削率最高，即最容易磨； （111）晶面磨削率最低，即最不容易磨。 把低磨削率（即圖2-30曲線極小值和圖2-31虛線箭頭）方向稱為“難磨方向”，其磨削率極低（幾乎為零），研磨甚難。金剛石的解理現(xiàn)象（名詞解釋）注意平行于111

14、晶面劈開P30解理現(xiàn)象是金剛石晶體的一個非常重要的特性。它是指晶體受到定向的機械力作用時，可以沿平行于某個平面平整地劈開的現(xiàn)象。天然（單晶）金剛石為什么是理想的不可替代的超精密切削的刀具材料？（簡答）P27-31單晶金剛石被公認為理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因為它有著一系列優(yōu)異的特性，如硬度極高，耐磨性和強度高，導熱性能好，和有色金屬摩擦系數(shù)小，能磨出極鋒利的刀刃等。金剛石晶面磨削率（名詞解釋）（金剛石耐磨性指標）P31；同時注意100、110、111面網的磨削率（哪個最大哪個最小）（選擇、判斷）P31磨削率：指單位載荷和單位線速度下的磨削體積。110晶面最好磨，100次之，111

15、晶面最難磨。金剛石晶體定向（名詞解釋），定向方法；為什么要進行金剛石晶體的定向？（簡答）P31金剛石晶體的定向，就是確定100、110、111晶面的位置。定向方法有：人工目測定向；X射線晶體定向；激光晶體定向等。金剛石晶體屬于平面立方晶系，由于每個晶面上原子排列形式和原子密度的不同以及晶面之間距離的不同，造成天然金剛石晶體的各向異性，天然金剮石晶體三個主要晶面(100)、(110)、 (1l1),各晶面各向異性的程度不同，其中(100)晶面各向異性最嚴重.金剛石不僅各晶面表現(xiàn)的物理機械性能不同、其制造難易程度和使用壽命都不相同。 且同一晶面不同方向的耐磨性也不同。因此，在制造道具時，如果晶向選

16、擇不當，即使晶面選擇正確，刃磨效率也會大大降低，所以在刃磨過程中要選擇晶面的易磨方向，因此，金剛石刀具制造前對金剛石天然晶體的準確定向是臺理選擇晶面的基礎技術，是制造性能優(yōu)良刀具的必要條件修光刃（名詞解釋），金剛石修光刃的形式與作用，國內外采用的方式、特點P34修光刃：金剛石刀具刀頭一般采用在主切削刃和副切削刃之間加過渡刃修光刃的形式，以對加工表面起修光作用，獲得好的加工表面質量。修光刃有小圓弧修光刃、直線修光刃和圓弧修光刃之分。國內多采用直線修光刃，這種修光刃制造研磨簡單，但要求對刀良好，即直線修刀刃應嚴格和進給方向一致，才能得到令人滿意的加工表面。國外金剛石刀具多采用圓弧修光刃。采用圓弧修

17、光刃時，對刀容易，使用方便。但刀具制造研磨困難，所以價格也高。提高刀刃強度的方法（選擇、判斷）P35為提高刀刃的強度，應采用較大的刀具楔角，所以宜取較小的刀具前角和后角。110晶面作為金剛石前刀面的原理（易于研磨）（選擇、判斷）100抗粘結性能好。111最硬、最難磨P36一般前面和后面都采用（110）晶面或者和（110）晶面相近的面（）。這主要是從金剛石的這兩個晶面易于研磨加工角度考慮的，而未考慮對金剛石刀具的使用性能和刀具耐用度的影響。第三章 精密與超精密磨料加工固結磨料加工與游離磨料加工的分類P38固結磨料加工、游離磨料加工（名詞解釋）P38固結磨料加工-利用固結磨具（砂輪）或涂覆磨具（砂

18、帶、油石）對黑色金屬、硬脆材料的精密加工方法。游離磨料加工-利用游離磨料對黑色金屬、硬脆材料的精密加工方法。 精密、超精密磨削的概念（簡答）P38精密加工是指加工精度為、表面粗糙度為的磨削方法，一般用于機床主軸、軸承、液壓滑閥、滾動導軌、量規(guī)等的精密加工。超精密磨削是一種亞微米級的加工方法，并正向納米級發(fā)展。它是指加工精度達到或高于0.1、表面粗糙度低于 的砂輪磨削方法，適宜于對鋼、鐵材料及陶瓷等脆性材料的加工。精密磨削機理即超精密磨削獲得高精度的機理（原因）（簡答）P38-39精密磨削主要靠砂輪具有微刃性和等高性的磨粒實現(xiàn)，即： 微刃的微切削作用； 微刃的等高切削作用； 微刃的滑擠、摩擦、拋

19、光作用。 磨粒可看做一具有彈性支承的和大負前角切削刃的彈性體，彈性支承為結合劑。 當?shù)度袖h利，有一定磨削深度時，微切削作用較強；如果刀刃不夠鋒利，或磨削深度較淺，磨粒切削刃不能切入工件，則產生塑性流動、彈性破壞和滑擦。微刃等高線（名詞解釋）P39砂輪表層上微刃數(shù)量多的同一深度表3-2中磨粒材料與被加工材料的選用關系（選擇、判斷）白剛玉（WA)淬火鋼、15Cr、40Cr、9Mn2V、鑄鐵鉻剛玉（PA)棕剛玉（A）工具鋼、38CrMoAl綠碳化硅（GC）有色金屬精密砂輪修整（簡答）P40砂輪修整是影響精密磨削質量的關鍵因素之一。修整方法有單粒金剛石修整、金剛石粉末燒結型修整器和金剛石超聲波修整等。

20、金剛石修整器的位置和砂輪磨削時的工件位置相對應，修整器安裝在低于砂輪中心0.51.5mm處，并向右上傾斜10，以減小受力。金剛石超聲波修整分為點接觸法和面接觸法。點接觸法的修整器為尖頂，面接觸法的修整器為平頂。在超聲波作用下，金剛石的微小平面與磨粒接觸，因接觸力小，磨粒不易產生裂紋，從而形成等高性很好的微刃。試從系統(tǒng)工程的角度分析超精密磨削能達到高質量的原因（綜合）P41影響超精密磨削的因素很多，各因素之間又相互關聯(lián)，相互影響，形成了一個大的系統(tǒng)工程。 超精密磨床是超精密磨削的關鍵，加工精度主要取決于機床； 砂輪及其修整，精細修整的砂輪，具有微刃性和等高性； 工作環(huán)境、振動、溫度等影響小； 在

21、線檢測及誤差補償。鏡面磨削（名詞解釋）P41鏡面磨削：指加工表面粗糙度達到 Ra0.020.01um，表面光澤如鏡的磨削方法。砂輪修整（整形、修銳）（名詞解釋），精密磨削砂輪為何要修整？如何修整？（簡答）P43-44用修整工具將砂輪修整成形或修去磨鈍的表層，以恢復工作面的磨削性能和正確的幾何形狀的操作過程。修整是整形和修銳的總稱。整形是使砂輪具有一定精度要求的幾何形狀；修銳是去除磨粒間的結合劑，使磨粒突出結合劑一定高度，形成良好的切削刃和足夠的容屑空間。修整方法：車削法磨削法滾壓擠軋法噴射法電加工法超聲波振動修正法。精密研磨（名詞解釋）P44精密研磨屬于游離磨粒切削加工，是在剛性研具上注入磨料

22、，在一定壓力，通過研具與工件的相對運動，借助磨粒的微切削作用，除去微量的工件材料，以達到高級幾何精度和優(yōu)良表面粗糙度的加工方法。根據(jù)超硬磨料（金剛石、立方碳化硼）的特點，說明（為什么超硬磨料磨具在精密、超精密加工中等廣泛應用？）（綜合）P43 主要特點： 可用來加工各種高硬度、高脆性金屬材料和非金屬材料，如陶瓷、玻璃、半導體材料等。 磨削能力強，耐磨性好，壽命高，易于控制加工尺寸及實現(xiàn)自動化。 磨削力小，磨削溫度低，表面質量好無燒傷、裂紋和組織變化。 磨削效率高，在加工硬質合金及非金屬硬脆材料時，金剛石砂輪的金屬切除率優(yōu)于立方氮化硼砂輪，但在加工耐熱鋼、鈦合金、模具鋼等時，立方氮化硼砂輪遠高于

23、金剛石砂輪。 綜合成本低超硬磨料砂輪修整的機理（簡答）P43砂輪修整時，修整器應安裝在低于砂輪中心 0.51.5 mm處并向上傾斜 1015。修整包括整形和修銳，整形是使砂輪達到一定精度要求的幾何形狀；修銳是去除磨粒間的結合劑，使磨粒突出結合劑一定高度。普通砂輪的整形和修銳一般是合為一步進行，而超硬磨料砂輪的整形和修銳一般是分為先后兩步進行的。 研磨、拋光加工機理（注意不同點）P44-45研磨是利用附著或壓嵌的游離磨粒，研具與工件相對運動微切削，得到精確尺寸和光潔表面。研磨硬脆材料時，一部分磨粒壓嵌在研具上對工件微切削，另一部分磨粒滾軋產生崩碎切削。研磨金屬材料時磨粒的研磨作用可看作是相當于普

24、通切削和磨削深度極小時的狀態(tài)，加工表面無裂紋，游離磨粒使其產生斷續(xù)磨屑。拋光是利用軟質彈性或粘彈性材料（低速）或低彈性材料（高速），加拋光劑流動摩擦，獲得光滑表面。拋光加工以磨粒的微小塑性切削生成切屑為主體，磨粒和拋光器與工件的流動摩擦使工件表面的凹凸變平，同時加工液對工件有化學溶析作用。 特點：工作原理與研磨類似，加工表面質量更高； 磨料更細； 研具為軟質材料； 即使拋光脆性材料也不產生裂紋。非接觸拋光（名詞解釋）的種類及各自概念（原理）和特點P47-50，或者高精度（精密）研磨方法非接觸拋光是一種研磨拋光新技術，是指在拋光中工件與拋光盤互不接觸，依靠拋光劑沖擊工件表面，以獲得加工表面完美結

25、晶性和精確形狀的拋光方法，其去除量僅為幾個到幾十個原子級。1.彈性發(fā)射加工 彈性發(fā)射加工是指加工時研具與工件互不接觸，通過微粒子沖擊工件表面，對物質的原子結合產生彈性破壞，以原子級的加工單位去除工件材料，從而獲得無損傷的加工表面。特點：工件表層無塑性變形，不產生晶格轉位等缺陷，對加工功能晶體材料極為有效。2.浮動拋光 浮動拋光是一種平面度極高的非接觸超精密拋光方法。高回轉精度的拋光機采用高平面度平面并帶有同心圓或螺旋溝槽的錫拋光盤，拋光液覆蓋在整個拋光盤表面上，拋光盤及工件高速回轉時，在二者之間的拋光液呈動壓流體狀態(tài)，并形成一層液膜，從而使工件在浮起狀態(tài)下進行拋光。3.動壓浮離拋光 動壓浮離拋

26、光是另一種非接觸拋光。工作原理：當沿圓周方向制有若干個傾斜平面的圓盤在液體中轉動時，通過液體楔產生液體動壓，使保持環(huán)中的工件浮離圓盤表面，由浮動間隙中的粉末顆粒對工件進行拋光。 特點：加工過程中無摩擦熱和工具磨損，標準平面不會變化，因此，可重復獲得精密的工件表面。4.非接觸化學拋光 普通的盤式化學拋光方法，是通過向拋光盤面供給化學拋光液，使其與被加工面作相對滑動，用拋光盤來去除被加工表面上產生的化學反應物。這種以化學腐蝕為主，機械作用為輔的加工，又稱為化學機械拋光。5.切斷、開槽及斷面拋光 工件與工具互不接觸，高速旋轉的工具驅動磨粒沖擊工件形成溝槽或切斷，然后再用同一種工具，對同一位置進行數(shù)次

27、拋光，即可實現(xiàn)斷面的鏡面拋光。浮動拋光（名詞解釋）、機理P48浮動拋光是一種平面度極高的非接觸超精密拋光方法。高回轉精度的拋光機采用高平面度平面并帶有同心圓或螺旋溝槽的錫拋光盤，拋光液覆蓋在整個拋光盤表面上，拋光盤及工件高速回轉時，在二者之間的拋光液呈動壓流體狀態(tài)，并形成一層液膜，從而使工件在浮起狀態(tài)下進行拋光。微細加工（名詞解釋）微細加工或微小件加工是指對小型工件進行的加工。第四章 電火花加工簡述電火花加工的必要條件（簡答）P511） 電極之間始終保持確定的距離；2） 放電點的局部區(qū)域達到足夠高的電流密度；3） 必須是脈沖性的放電（高頻脈沖）；4） 及時排除電極間的電蝕產物，以確保電極間介電

28、性能的穩(wěn)定。電火花加工的原理（一句話概括可用于名詞解釋、四個過程）P52-56每次電火花腐蝕的微觀過程是電力、熱力、磁力、流體動力等綜合作用的過程。大致可分為四個階段：極間介質的擊穿形成放電通道；介質熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹；蝕除產物的拋出；間隙介質消電離。1） 極間介質的擊穿和放電通道的形成；2） 介質熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹；3） 蝕除產物的拋出；4） 極間介質的消電離。電火花加工的特點（注意與傳統(tǒng)加工的對比）P561） 適用的材料范圍廣；2） 適于加工特殊及復雜形狀的零件3） 脈沖參數(shù)可以在一個較大范圍內調節(jié)4） 直接利用電能進行加工，便于實現(xiàn)自動化表4-1電火花加工的分

29、類P57按工具電極的形狀、工具電極和工件相對運動的方式和用途的不同，大致可分為電火花穿孔成形加工、電火花線切割加工、電火花磨削和鏜磨、電火花展成加工、電火花表面強化與刻字。前四類屬電火花成形、尺寸加工，是用于改變零件形狀或尺寸的加工方法；最后一類則屬表面加工方法，用于改善或改變零件表面性質。電火花加工的極性效應（名詞解釋）、產生原因，在生產中應如何應用（選擇、判斷）P58僅由于正負極性接法不同而蝕除速度不同的現(xiàn)象叫極性效應。 在短脈寬加工時，電子轟擊是主要的，正極蝕除量大于負極；在長脈寬加工時，離子轟擊是主要的，負極蝕除量大。 從提高生產率和減小工具損耗角度來看，極性效應越顯著越好。 如用交變

30、脈沖電流加工，單個脈沖的極性效應便相互抵消，增加了工具的損耗。因此，電火花加工應采用單向脈沖電源。 一般在短脈寬精加工，應將工件接正極，稱正極性加工；用長脈寬粗加工，應將工件接負極，稱負極性加工。吸附（覆蓋）效應（名詞解釋）的產生原因及作用（碳黑膜吸附于正極，保護正極工具應置于正極，工件置于負極，負極性加工）（選擇、填空、判斷）正的電極表面能吸附工作液中分解游離出來帶有負電荷的碳微粒，形成熔點和氣化點較高的薄層碳黑膜，保護正極，減小電極損耗。碳黑膜可對正電極起保護和補償損耗作用，從而實現(xiàn)“低損耗”加工。單脈沖能量的公式4-4，提高電蝕量和生產率的途徑P59途徑：提高脈沖頻率，增加單個脈沖能量，

31、或者說增加平均放電電流（對矩形脈沖即為峰值電流）和脈沖寬度，減小脈間，設法提高系數(shù)。實際生產時要考慮到這些因素之間的相互制約關系和對其他工藝指標的影響。例如脈沖間隔時間過短，將產生電弧放電；隨著單個脈沖能量的增加，加工表面粗糙度值也隨之增大等等。金屬熱學常數(shù)對加工的影響P60當脈沖放電能量相同時，金屬的熔點、沸點、比熱容、熔化潛熱、氣化潛熱愈高，電蝕量將愈少，愈難加工；導熱系數(shù)愈大的金屬，由于較多地把瞬間產生的熱量傳導散失到其他部位，降低了本身的蝕除量。電極損耗P62加工過程中工具遭到的一定程度的電蝕。單位時間內工件的蝕除速度稱之為加工速度，亦即生產率；單位時間內工具的蝕除量稱之為損耗速度。影

32、響加工精度和粗糙度的因素P63-66加工精度：放電間隙的大小和一致性 ；工具電極的損耗及其穩(wěn)定性和“二次放電”影響表面粗糙度的主要因素：單個脈沖能量、工具電極表面的粗糙度值、電極絲的抖動、冷卻液供應、排屑情況、進給速度等。電火花加工設備的組成（四大組成）P67主機、脈沖電源、自動進給調節(jié)系統(tǒng)、工作液凈化及循環(huán)系統(tǒng)對脈沖電源的要求P68對脈沖電源的要求： 電參數(shù)可調； 電參數(shù)調節(jié)范圍寬； 電參數(shù)調節(jié)靈敏方便； 電源性能穩(wěn)定可靠； 無污染，低成本，長壽命。工頻交流電何種情況用于電火花加工（互相加工，不考慮極性效應和電極損耗的情況）在不需要“極性效應”，不考慮電極損耗率等的情況下，可以直接用220V

33、的50Hz交流電作為脈沖電源進行軋輥電火花對磨和齒輪電火花跑臺等。脈沖電源里各種電源的大致特點、應用P69-711）RC、RLC線路脈沖電源 RC線路脈沖電源結構簡單，工作可靠，成本低，在小功率時可以獲得很窄的脈寬和很小的單個脈沖能量，主要用于作光整加工和精微加工。其電能利用率很低；生產效率低；脈沖間隙系數(shù)太大；工具電極損耗大。2）閘流管式和電子管式脈沖電源 脈沖寬度比較窄，脈沖電流也不可能太大，且耗能大，主要用于沖模類穿孔加工等精加工場合，不適于型腔加工。3）晶閘管式、晶體管式、MOS管式脈沖電源 晶體管式具有脈沖頻率高、脈沖參數(shù)容易調節(jié)、脈沖波形較好、易于實現(xiàn)多回路加工和自適應控制等自動化

34、要求的優(yōu)點，所以應用非常廣泛，特別在中、小脈沖電源中，多采用晶體管式電源。4）各種派生脈沖電源高低壓復合脈沖電源 高壓擊穿，低壓加工等脈沖電源 自適應控制脈沖電源高低壓復合脈沖電源中高壓與低壓的作用（高壓擊穿、低壓加工）P72高壓脈沖回路，主要起擊穿間隙的作用、低壓脈沖回路起著蝕除金屬的作用等脈沖電源（名詞解釋）的概念與實現(xiàn)條件P72等脈沖電源：指每個脈沖在介質擊穿后所釋放的單個脈沖能量相等。實現(xiàn)條件：為了獲得等脈沖輸出，通常是利用火花擊穿信號來控制電源的脈沖發(fā)生器，作為脈沖電流的起始時間，經過一定的單穩(wěn)延時之后，立即中斷脈沖輸出，切斷火花通道，從而完成一個脈沖輸出。自動進給調節(jié)系統(tǒng)的作用與要

35、求P73-74作用：維持某一穩(wěn)定的放電間隙S，保證電火花加工正常而穩(wěn)定地進行，獲得較好的加工效果。要求：1）有較廣的速度調節(jié)跟蹤范圍2)有足夠的靈敏度和快速性3）有必要的穩(wěn)定性4）有足夠大的空載進給速度和短路回退速度伺服進給P73（電火花加工）；等速進給P117（電解加工）工作液的作用P78縮放電通道，提高放電的能量密度，提高蝕除效果； 加速極間介質冷卻和消電離過程，防止電弧放電； 加速蝕除物拋出，保持加工穩(wěn)定； 改變工件表面層的理化性質；加劇電極覆蓋效應，改善工件表層性質。（介電、冷卻、清洗、吸附、滲透） 混粉工作液加工的機理P791） 加工中放電間隙明顯增大，使放電對工件表面的沖擊力減小，

36、從而使放電凹坑中蝕除拋出量減少，形成較淺的放電凹坑。2） 金屬及半導體微粉與被加工表面之間將產生微放電，形成分散式放電狀況，有效地防止放電凹坑的多次重疊，使凹坑較淺。3） 分散極間電容，使極間電容減小，從而有效地減小了放電脈沖能量。4） 混粉工作液中的微粉對工件表面有拋光、磨料噴射加工等作用。工作液凈化、過濾的方法P801） 自然沉淀法2） 介質過濾法3） 高壓靜電過濾、離心過濾法等電極的設計要求與結構形式P82設計要求：工具電極的尺寸精度和表面粗糙度比凹模高一級，一般精度不低于IT7，表面粗糙度小于Ra1.25，且直線度、平面度和平行度在100mm長度上不大于0.01mm。結構形式：整體式，

37、鑲拼式和組合式（電）規(guī)準、粗規(guī)準和精規(guī)準的概念與粗規(guī)準和精規(guī)準時各自的特征P83-84，電火花精加工、粗加工電參數(shù)選擇要點（綜合）。電規(guī)準：電火花加工過程中一組電參數(shù)粗規(guī)準主要采用較大的電流，較長的脈沖寬度，采用銅電極時電極相對損耗應低于1%。精規(guī)準應采用小的電流、高的頻率、短的脈沖寬度。型腔電火花加工的方法分類及各自的加工特點（運用場合）P84單電極平動法（應用最廣）采用一個電極完成型腔的粗、中、精加工，利用平動頭作平面小圓運動，來補償型腔的側面修光；多電極更換法：采用多個電極依次更換加工同一個型腔，每個電極加工時必須把上一規(guī)準的放電痕跡去掉。一般用兩個電極來滿足粗、精加工；另外， 還應注意

38、更換電極的裝夾；分解電極法：它是上述兩種方法的綜合，適用尖角窄縫、沉孔、深槽多的復雜型腔模具加工。 單電極平動法的最大優(yōu)點是只需一個電極 一次裝夾定位，便可達到0.05mm的加工精度，并方便了排除電蝕產生。 它的缺點是難以獲得高精度的型腔模，特別是難以加工出清棱 清角的型腔。對圖4-28和4-29的理解（選擇、判斷）4-28 蝕除速度隨著脈沖寬度的增加先增大后減小，脈沖寬度增加過一定值后利用率降低。4-29 電極損耗率隨脈寬增加而減小，工件蝕除更快。脈寬增大負極性明顯；脈寬增大產生吸附效應吸附于正極；脈寬增大吸附效應增大保護正極。水平尺寸計算公式中各參數(shù)的含義P86與主軸頭進給方向垂直的電極尺

39、寸稱為水平尺寸，可用下式確定式中 a電極水平方向尺寸 A型腔圖樣上的名義尺寸 K與型腔尺寸注法有關的系數(shù) b電極單邊縮放量 b = 式中 電火花加工時單面加工間隙 前一規(guī)準加工時表面微觀不平度最大值 本規(guī)準加工時表面微觀不平度最大值高速小孔加工的條件（中間有空、高速旋轉、高壓工作液）P90電火花加工的五種典型特征P97-981. 開路（空載）；2. 正常火花放電；3. 可恢復性不穩(wěn)定電弧(過渡電弧)；4. 不可恢復燒傷性穩(wěn)定電弧（燒傷工件）；5. 短路。開路、短路不影響工件質量。第五章 電火花線切割加工（線切割加工的名詞解釋），電火花線切割加工與電火花成型加工相比較的異同點P101-102電火

40、花線切割加工時電火花加工基礎上發(fā)展起來的一種新的工藝形式，是用絲狀電極靠火花放電對工件進行切割加工，故稱為電火花線切割。相同點： 脈沖放電，瞬時局部高溫蝕除導電材料。 不同點： 電火花成形加工是在煤油電介液中，使用成形電極，分粗、精規(guī)準不同極性復制加工，可加工通孔或盲孔，最適合模具型腔加工； 線切割加工只能加工直通結構，是在乳化液中，利用線狀電極，精規(guī)準，正極性一次切割加工。線切割脈沖電源的要求與種類P105脈沖電源的脈沖峰值電流的大小要適中，一般在525A范圍內變化。應控制單個脈沖能量，盡量減小脈沖寬度，一般在0.5。線切割加工總是采用正極性加工方式。種類：晶體管脈沖電源、高頻分組脈沖電源、

41、并聯(lián)電容型脈沖電源等，目前主要使用晶體管脈沖電源。3B代碼格式（各符號的含義，簡答）；無補償量的3B代碼的編程（尤其注意扇形零件編程、注意勾股定理的運用，綜合計算）線切割加工的工藝指標及影響因素P111主要工藝指標： 切割速度、加工精度、表面粗糙度。 影響工藝指標的主要因素： 電參數(shù)、電極絲及其移動速度、進給速度、工件材料及其厚度等。線切割多次切割的概念、意義P114線切割加工時，如果取不同的加工余量用同一加工程序加工同一個工件，便是所謂的多次切割。工件材料的多次去除，可以逐步釋放材料的內應力，減小材料變形，從而提高加工精度。可以獲得較高的生產效率和較小的表面粗糙度值。第六章 電化學加工電化學

42、加工原理（名詞解釋）及應用、分類（三大類）P116，電解機理P117-118電化學加工是利用電極在電解液中發(fā)生的電化學作用對金屬材料進行成形加工。廣泛應用于渦輪，齒輪、異型孔等復雜型面、型孔的加工以及炮管內膛線加工和去毛刺等工藝過程。三大類：1.利用陽極金屬的溶解作用去除材料；2.利用陰極金屬的沉積作用進行鍍覆加工；3.電化學加工與其他加工方法結合完成的電化學復合加工。電解機理：以工件為陽極、工具為陰極，兩極之間加624V的直流電壓，電解液以560m/s的速度從兩極之間的縫隙沖過，使兩極之間形成導電通路，兩極和電解液之間就有電流通過。金屬工件在電化學反應的作用下，不斷地溶解到電解液中電解產生物

43、則被高速流動的電解液帶走。隨著工具電極恒速向工件進給，工件材料按工具電極型面的形狀不斷地溶解，最終使工件與工具電極之間各處的間隙趨于一致，在工件上加工出和工具電極型面相反的形狀。電解加工的特點，優(yōu)缺點。（注意與傳統(tǒng)加工、電火花加工的比較）效率高、Ra值小、精度差 P117優(yōu)點：能以簡單的直線進給運動一次加工出復雜的型腔、型面和型孔； 可加工各種金屬，與被加工材料的硬度、強度、韌性無關，常用來加工高溫合金、鈦合金、淬火鋼、不銹鋼及硬質合金等難加工材料； 加工中不產生加工變形和應力；適于加工易變形薄壁零件； 由于電解加工所用電流密度較高，生產率高約為電火花加工的 5 10 倍； 加工后零件表面無殘

44、余應力、無刀痕、毛刺，能得到表面粗糙度值較小的表面，并具有一定的加工精度。 加工中陰極沒有損耗，適于成批加工。 缺點： 加工精度比電火花加工低，形狀越復雜，精度越低。 有圓角半徑，不易清棱清角。 加工復雜型面時，陰極設計、制造較費事，因而單件小批量生產的應用受到限制。 電解加工附屬設備多，除主機及電源外，還需電解液系統(tǒng)、電解產物處理設備等。設 備均需考慮防腐問題，設備占地面積大、投資多。 雙電層與電極電位的概念P118-119雙電層：電極與電解質溶液界面上存在的大小相等符號相反的電荷層。任何一種金屬插入含該金屬離子的水溶液中，在金屬/溶液界面上都會形成一定的電荷分布，從而形成一定的電位差，這種

45、電位差就稱之為該金屬的電極電位。電極電位最負首先在陽極反應，電極電位最正首先在陰極反應。（注意該理論在選擇題和填空題中的應用）電解鈍化、活化（名詞解釋）P122陽極鈍化（電阻極化）-陽極表面形成鈍化膜阻礙溶解的現(xiàn)象。（陽極電位增大、電流突降、溶解驟減）（陽極極化兩種狀態(tài)：鈍化、活化，去掉鈍化膜過程稱活化）。法拉第定律公式6-3和6-4，用于（填空）P123 電解加工時實際溶解金屬的重量： 對應的體積： 試比較電火花加工與電解加工在進給系統(tǒng)、電源、工作液、加工效率、加工精度、電極損耗及表面質量方面的異同（綜合比較）。特種加工 機工版 P127 4-7電解加工的計算：固定陰極擴孔計算；中空電極電解

46、加工計算：（綜合計算）可以參考P118圖6-1繪圖,注意是否采用鈍化性電解液平衡間隙理論？電解加工平衡間隙概念，平衡間隙與哪些因素有關？有哪些應用？（論述）P127+129平衡間隙（電解加工中）-當電解加工一定時間后，工件的溶解速度和陰極的進給速度相等，加工過程達到動態(tài)平衡，此時的加工間隙為平衡間隙。影響平衡間隙的因素有哪些？（簡答），平衡間隙理論、平衡間隙的計算公式 進行分析平衡間隙主要由選用的電壓和進給速度所決定的。電解加工間隙蝕除特性與電火花加工間隙蝕除特性曲線各有何特點？有何不同？（綜合），要會繪圖，解釋。參考特種加工P127 4-9“雙曲線”和“凸而次曲線”電化學（陽極）鈍化作用，是

47、優(yōu)點還是缺點，為什么？（簡答）參考特種加工P100-103陽極鈍化現(xiàn)象的存在，使電解加工中陽極溶解速度下降甚至停頓，從生產率的角度考慮人們不希望選用產生鈍化現(xiàn)象的鈍化型電解液。但是，當采用NaCl等非鈍化型電解液加工時，雖然生產率高，但雜散腐蝕嚴重，成形精度較差，嚴重影響了電解加工的應用。而當采用鈍化型電解液加工時，盡管電極工具的非工作面沒有絕緣，但當加工間隙達到一定尺寸后，對應的工件表面就會產生鈍化膜，可以避免產生雜散腐蝕，提高加工精度，促進了電解加工的推廣應用。電解磨削、電解研磨等加工方法就是利用陽極鈍化現(xiàn)象的存在而開發(fā)出來的。它們利用了鈍化膜對金屬的保護作用，采用機械去除鈍化膜的方法，使

48、金屬微觀表面凸點的鈍化膜被刮除，并迅速電解，而低凹處的鈍化膜起保護作用，使局部不被電解，最終使金屬表面的整平作用加快，可實現(xiàn)精加工。鈍化性電解液的概念,鈍化性電解液提高加工精度的原因(簡答)P131陽極鈍化的優(yōu)點鈍化性電解液，在陽極表面產生鈍化膜，雖有電流通過，但陽極不溶解，此時的電流效率。鈍化性電解液，雜散腐蝕小孔壁的錐度小，成型精度高。工件的加工區(qū)處于超鈍化狀態(tài)而非加工區(qū)由于陽極電位較低，處于鈍化狀態(tài)而受到鈍化膜的保護就可以減少雜散腐蝕，提高加工精度。常用電解液的電導率P135表格6-4(選擇)成分濃度（%）5101520NaCl672121116421957KCl690135920202

49、677NaNO343678210301303KNO345483911861505NaClO33406008501070提高加工精度的方法P137-139,同時注意參考特種加工P100-1031） 脈沖電流電解加工2） 小間隙電解加工（整平比較好，整平效果好）3） 改進電解液4） 混氣加工。電解混氣加工的概念、提高精度的原理P140-141在特制的氣液混合器中，將一定壓力的壓縮空氣與電解液混合，使電解液中含有大量小氣泡，然后送入加工間隙進行電解加工，這種方法稱混氣電解加工。增加了電解液的電阻率，減少了雜散腐蝕，提高了電解液的“非線性”特性。由于氣體不導電，混入電解液后增加了電阻率， 而且電阻率隨

50、壓力大小而變化，間隙小，壓力大，氣泡小、電阻率小、電解作用強。間隙大，壓力小，氣泡大、電阻率大、電解作用 弱。間隙大到一定值時，停止電解，出現(xiàn)“切斷間隙”，因此可以得到高的加工精度。 混氣后，降低了電解液的密度和粘度，使流速增大，流場趨于均勻，并且由于氣泡對 電解液的攪動作用，易消除死水區(qū)。 電解加工用的電源P146直流發(fā)電機組： 由交流電動機帶動直流發(fā)電機發(fā)出直流電。電量經二次轉換，效率較低，噪聲大、占地面積大、不宜頻繁啟動，但可無級調壓，性能參數(shù)穩(wěn)定，使用可靠。 早期應用，現(xiàn)在不大用。 硅整流電源：利用半導體二極管的單向導電特性來實現(xiàn)整流，用飽和電抗器實現(xiàn)調壓 的電源，運行可靠，比較笨重，

51、反應靈敏性較差，制造工藝也比較復雜。 晶閘管整流電源：整流與調壓統(tǒng)一，結構簡單、制造方便、反應靈敏。電解磨削的技術優(yōu)勢，（比較）為什么？P155-1561） 加工范圍廣，生產效率高2） 加工精度和表面質量優(yōu)良3） 機械磨具磨損小4） 控制條件好5） 成本低電解磨削與其它電解加工有何不同？P156-161（分類不同、原理P116-156）電解加工時工件表面形成的鈍化膜是靠活性離子進行活化，或靠高的電流密度去破壞，電解產物的排除是靠高速流動的電解液的沖刷作用。電解磨削加工時，工件表面氧化膜的去除是靠砂輪上的磨粒的機械刮除作用，因此電解磨削加工一般不需要高壓力、大流量的泵，而采用小型離心泵。電解磨削

52、加工其形狀和尺寸精度主要是由砂輪相對于工件的成型運動來保證的，因此電解液中不能含有活化能力很強的活性離子，而是采用腐蝕能力較弱的鈍化性電解液，以提高成型精度。電解磨削、研磨（名詞解釋）原理P156電解磨削是電解作用與機械磨削相結合的一種特種加工，又稱電化學磨削磨削時，工具和工件兩者之間保持一定的磨削壓力，當在它們之間施加電解液時，工件和工具之間發(fā)生電化學反應，在工件表面就會產生一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜，一般稱它為陽極薄膜，而工具的表面有突出的磨粒，隨著工具與工件的相對運動，工具吧工件表面的陽極薄膜刮除，使工件表面新的金屬表面露出，繼續(xù)產生電解作用，這樣，電解作用和機械刮膜作用交替進行，使

53、工件被連續(xù)加工，達到一定的尺寸精度和表面粗糙度。磨削時，兩者之間保持一定的磨削壓力，凸出于磨輪表面的非導電性磨料使工件表面與磨輪導電基體之間形成一定的電解間隙（約0.020.05毫米），同時向間隙中供給電解液。在直流電的作用下，工件表面金屬由于電解作用生成離子化合物和陽極膜。這些電解產物不斷地被旋轉的磨輪所刮除，使新的金屬表面露出，繼續(xù)產生電解作用，工件材料遂不斷地被去除，從而達到磨削的目的。電鍍、電鑄（名詞解釋），電鍍、電鑄原理（簡答）P162-163電鍍-利用陰極金屬在電解液中發(fā)生的電化學沉積作用對工件表面鍍覆加工的加工方法。電鑄-利用陰極原模在電解液中的沉積鍍覆很厚鍍層，然后與原模分離獲

54、得電鑄件的加工方法。電鍍原理：在盛有電鍍液的鍍槽中，經過清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的負極和正極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類、緩沖劑、pH調節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，電鍍液中的金屬離子，在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進入電鍍液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來維持。電鍍時，陽極材料的質量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜質、電

55、源波形等都會影響鍍層的質量，需要適時進行控制。電鑄原理：將電鑄材料作為陽極，可導電的原模作為陰極，電鑄材料的金屬鹽溶液做電鑄液。在直流電源的作用下，陽極發(fā)生電解作用，金屬材料電解成金屬陽離子進入電鑄液，再被吸引至陰極獲得電子還原而沉積于原模上。當陰極原模上電鑄層逐漸增厚達到預定厚度時，將其與原模分離，即可獲得與原模型面凹凸相反的電鑄件。電鑄加工具有很高精度與小粗糙度，為什么？電鑄加工精度高的原因？電鑄加工工藝優(yōu)勢，為什么？（簡答）P163-164(1) 高復制精度。電鑄是一種精密的金屬零件制造技術，能獲得到其他制造難以達到的復制精度。電鑄產生的鑄件可以成為其他制造所需要的原模，并且表面精度極佳

56、。（電鑄件是靠在原膜表面沉積金屬離子而成，由于電鑄件與模具表面不存在間隙，所以可準確復制原模的表面細節(jié)，電鑄件與原模尺寸誤差可控制在，而且電鑄件具有良好的表面狀況。）(2) 原模可永久性重復使用。電鑄加工過程對原模無任何損傷，所以原模可永久性重復使用，而同一原模生產的電鑄件重復精度極高，尺寸誤差可在微米數(shù)量級。(3) 借助石膏、石蠟、環(huán)氧樹脂等作為原模材料，可把復雜零件的內表面復制為外表面，或外表面復制為內表面，然后再電鑄復制電鑄技術的局限性（判斷）P164(1) 生產率低。由于電流密度過大易導致沉積金屬的結晶粗大，強度低。一般每小時電鑄金屬層為0.020.5 mm，加工時間長。(2) 原模制造技術要求高。(3) 有時存在一定的脫模困難。 電刷鍍（涂鍍）（名詞解釋）；加工原理及應用（簡答）P166電刷鍍：在金屬工件表面局部快速電化學沉積金屬的新技術。原理：電刷鍍