【原】數(shù)控特種加工技術(shù)復(fù)習(xí)題

桃花源士 2022-05-25 發(fā)布于廣東

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一、名詞解釋

1、特種加工P1、P6【A】

特種加工不是采用常規(guī)的刀具或磨具對工件進(jìn)行切削加工的工藝方法，而是利用電能、光能、化學(xué)能、聲能、磁能等物理、化學(xué)能量或幾種復(fù)合形式直接施加在被加工的部位，從而使工件改變形狀、去除材料、改變性能等的加工方法。

2、電火花加工P7

是在一定的介質(zhì)中通過工具電極和工件電極之間的脈沖放電的電蝕作用，對工件進(jìn)行加工的方法，國外稱為放電加工。

3、電解加工P52

是利用金屬工件在電解液中所產(chǎn)生的陽極溶解作用而進(jìn)行加工的方法。

4、電解加工原理P53

工件接直流電源的正極，成型工具接負(fù)極，兩極間保持較小的間隙，以一定的壓力和速度從間隙中高速流過電解液。工件與陰極接近的表面金屬開始電解，工具以一定的速度向工件進(jìn)給，逐漸使工具的形狀復(fù)映到工件上，得到所需要的加工形狀。

5、電化學(xué)當(dāng)量P61【A】

是反映金屬電解加工時(shí)蝕除能力的一個(gè)指標(biāo)，是金屬本身固有的化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)法拉第點(diǎn)解定律，電解加工時(shí)，陽極溶解或析出物質(zhì)的量與電解電流I和電解時(shí)間t成正比，其比例系數(shù)稱為電化學(xué)當(dāng)量，用K表示。即V=KIt

6、電化學(xué)陰極沉積加工P70【B】

電化學(xué)陰極沉積加工：是利用電化學(xué)反應(yīng)中的陰極沉積作用在工件上添加材料的加工方法，分為電鍍、電鑄、涂鍍、復(fù)合鍍等。主要用于表面裝飾、表面改性、零件修復(fù)、工具制造及精確復(fù)制等。

7、激光加工：筆記【B】

是利用材料在激光聚集照射下瞬時(shí)急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使被融化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來實(shí)現(xiàn)材料去除的加工技術(shù)。

8、超聲波的空化作用P89【A】

超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，在一定的聲強(qiáng)下，由于高頻振動(dòng)有負(fù)壓產(chǎn)生，會使液體中產(chǎn)生大量的小氣泡，即微細(xì)間隙—空化腔。這些小氣泡隨振動(dòng)而強(qiáng)烈生長，最終會達(dá)到更強(qiáng)烈的閉合，即破裂或稱為崩潰。在氣泡破裂的瞬間，會產(chǎn)生極大的聲波沖擊力（局部瞬間高壓脈沖）作用，其壓力可以從數(shù)個(gè)大氣壓達(dá)到甚至數(shù)百個(gè)大氣壓，這種現(xiàn)象稱為超聲波在液體中的空化作用。

9、超聲加工P89

超聲加工是利用超聲振動(dòng)（超聲頻小振幅）的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中，產(chǎn)生磨料的沖擊、拋光、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來去除材料，以及超聲振動(dòng)使工件相互結(jié)合的加工方法。適用于成形加工、切割加工、焊接加工和超聲清洗。

10、壓電效應(yīng)P92

某些晶體在受到機(jī)械壓縮或拉伸變性時(shí)，在其兩面上將產(chǎn)生電壓，這種現(xiàn)象叫壓電效應(yīng)。常見的壓電晶體有石英、鈦酸鋇、鈦酸鉛和鋯鈦酸鉛等。

11、逆壓電效應(yīng)P92【B】

若在壓電晶體上沿電軸方向施加交變電場，則晶體會沿一定方向產(chǎn)生變形（伸長或收縮），這種現(xiàn)象叫逆壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)換能器利用了逆壓電效應(yīng)，將晶體接上脈沖超聲頻交變電壓，則晶體就將產(chǎn)生超聲頻伸縮變形，使周邊介質(zhì)做超聲振動(dòng)。

12、磁致伸縮效應(yīng)P92

鐵磁性物質(zhì)的長度隨著所處的磁場強(qiáng)度變化而產(chǎn)生伸長或縮短，去掉磁場后又恢復(fù)原來的長度，這種現(xiàn)象叫磁致伸縮效應(yīng)。

13、電子束加工P119【B】

電子束加工是在真空條件下，利用聚焦后能量密度極高（106~109W/cm2）的電子束，以極高的速度沖擊到工件表面極小的面積上，在極短的時(shí)間（幾分之一微秒）內(nèi)，其能量的大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使被沖擊部分的工件材料達(dá)到幾千攝氏度以上的高溫，從而使材料的局部熔化和氣化從而實(shí)現(xiàn)加工的方法。

14、電子束光刻P119【A】

用低能量密度的電子束照射高分子材料，由于入射電子和高分子相碰撞，會導(dǎo)致它們的分子鏈斷裂或重新聚合，從而使高分子材料的化學(xué)性質(zhì)和分子量產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象叫電子束的化學(xué)反應(yīng)，也稱電子束曝光。利用這種效應(yīng)進(jìn)行加工的方法叫電子束光刻。

15、離子束加工的原理P121

離子束加工的原理和電子束加工基本相似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速、聚焦，使之沖擊到工件表面。不同的是離子帶正電荷，其質(zhì)量比電子大幾個(gè)數(shù)量級（如氬離子的質(zhì)量是電子的7.2萬倍），所以離子在加速到較高速度時(shí)，離子束比電子束具有更大的沖擊動(dòng)能，它是利用微觀的機(jī)械沖擊能量，而不是靠動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能來加工的?？梢赃_(dá)到極高的加工精度—納米級或亞微米級，是最有前途的超精密和微細(xì)加工方法。

16、射流加工P103【A】

運(yùn)用液體增壓原理，經(jīng)過特殊裝置，如增壓器或超高壓水泵，將過濾后的工業(yè)用水加壓到100-400MPa，再經(jīng)過直徑為0.08-0.5mm的噴嘴，形成500-900m/s的高速細(xì)徑射流，功率密度高達(dá)10⁶W/mm²，用其對被切割材料進(jìn)行加工。

二、填空題

1、電火花加工是將【工具電極形狀】復(fù)制到工件上的一種工藝方法?！続】

2、【放電間隙】是放電時(shí)工具電極和工件之間的距離。

3、電火花加工中常用的電極結(jié)構(gòu)形式是【整體電極】、【組合電極】、【鑲拼式電極】?！続】

4、線切割加工的主要工藝指標(biāo)是【切割速度】、【加工精度】、【表面粗糙度】。

5、電極的制造方法有切削加工、線切割加工、電鑄加工。

6、電解磨削是靠金屬的溶解和機(jī)械磨削的綜合作用實(shí)現(xiàn)的。【A】

7、電火花加工時(shí)選用的電加工參數(shù)即電規(guī)準(zhǔn)主要有脈沖寬度、脈沖間隙、峰值電流。

8、電火花放電間隙內(nèi)每一個(gè)脈沖放電時(shí)的放電狀態(tài)分為開路、火花放電、短路、電弧放電、過渡電弧放電。

9、快走絲線切割機(jī)床加工最后階段斷絲的原因是工件材料變形、工件跌落。

10、影響電極損耗的因素分為電參數(shù)和非電參數(shù)兩大類?！綛】

11、電化學(xué)加工包括從工件上去除金屬的電解加工和向工件上沉積金屬的

電鍍、涂覆加工兩大類?！綛】

12、電解加工形成的電解產(chǎn)物主要是金屬氫氧化物，他們呈現(xiàn)絮狀混在電解液中，需及時(shí)的將電解產(chǎn)物及雜質(zhì)從電解液中過濾分離出去?！続】

13、電解液分類：酸性溶液、堿性溶液、中性溶液【B】

14、電解液的流動(dòng)方向有正向流動(dòng)、反向流動(dòng)和側(cè)向（橫向）流動(dòng)三種。

15、電化學(xué)陰極沉積加工：是利用電化學(xué)反應(yīng)中的陰極沉積作用在工件上添加材料的加工方法，分為電鍍、電鑄、涂鍍、復(fù)合鍍等。主要用于表面裝飾、表面改性、零件修復(fù)、工具制造及精確復(fù)制等。

16、電鑄過程：原模具表面處理→→電鑄到規(guī)定厚度→→襯背處理→→脫?！逑锤稍铩善贰?/span>

17、激光加工能量密度高，可加工任何硬度的金屬和非金屬材料，包括紙張、布匹、木材、陶瓷、石英、金剛石等；【B】

17A激光打孔的主要方法有復(fù)制法和輪廓迂回法兩種?！続】

18、激光焊接按激光器的工作方式分為脈沖激光焊接和連續(xù)激光焊接。其中脈沖激光適合于點(diǎn)焊，而連續(xù)輸出的CO2激光器等適合縫焊。【B】

18A激光表面淬火是利用激光束掃描材料表面，使金屬表層材料產(chǎn)生相變甚至熔化，工件表面的熱量迅速向內(nèi)部傳遞，隨著激光束離開工件表面而形成極快的冷卻速度，使表面硬化，從而提高零件表面的耐磨性、耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度。為了提高對激光的吸收率，必須在被處理的工件表面上涂一層涂料，以提高激光表面淬火質(zhì)量。

19、超聲波：是指頻率高于20KHz的聲波。實(shí)際使用的最高頻率的界限是5000MHz以內(nèi)。超聲波在各種介質(zhì)中傳播，其運(yùn)動(dòng)軌跡都按余弦函數(shù)規(guī)律變化。超聲波可在氣體、液體和固體介質(zhì)中傳播，其傳播速度與頻率、波長、介質(zhì)密度等有關(guān)。

超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量。超聲波會產(chǎn)生反射、干涉和共振現(xiàn)象。超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象，強(qiáng)化了加工過程的進(jìn)行。

20、超聲加工中常用的磨料有【碳化硅】、氧化鋁、碳化硼和金剛砂等【A】

21、某些晶體在受到機(jī)械壓縮或拉伸變性時(shí)，在其兩面上將產(chǎn)生電壓，這種現(xiàn)象叫【壓電效應(yīng)】。常見的壓電晶體有石英、鈦酸鋇、鈦酸鉛和鋯鈦酸鉛等。【A】

22、若在壓電晶體上沿電軸方向施加交變電場，則晶體會沿一定方向產(chǎn)生變形（伸長或收縮），這種現(xiàn)象叫【逆壓電效應(yīng)】。

23、鐵磁性物質(zhì)的長度隨著所處的磁場強(qiáng)度變化而產(chǎn)生伸長或縮短，去掉磁場后又恢復(fù)原來的長度，這種現(xiàn)象叫【磁致伸縮效應(yīng)】。

24、為了獲得最大的振幅，應(yīng)使發(fā)生器的振動(dòng)源處于【共振狀態(tài)】。

對于壓電效應(yīng)換能器，應(yīng)使晶體厚度等于超聲波【半波長或其整數(shù)倍】?！続】

對于磁致伸縮效應(yīng)換能器，則應(yīng)使鎳棒的長度等于【超聲波半波長或其整數(shù)倍】。【B】

25、【液體噴射】加工是利用水或水中加添加劑的液體，經(jīng)水泵及增壓器產(chǎn)生高速液體束流，噴射到工件表面，從而達(dá)到去除材料的目的?？杉庸け　④浀慕饘偌胺墙饘俨牧?，去除腔體零件內(nèi)部毛刺、使金屬表面產(chǎn)生塑性變形。

25A射流加工分為純水射流加工、磨料射流加工和聚合物射流加工?！続】

26、離子束工加工應(yīng)用分為從工件上去除材料的【離子蝕刻】加工、給工件表面添加材料的【離子鍍膜】加工和用于材料表面改性的【離子注入】加工。

27、離子蝕刻又可在分為【濺散蝕刻】和【離子蝕刻】兩種?！続】

28、離子束鍍膜加工分為【濺射沉積】和【離子鍍】兩種形式?！綛】

29、離子束加工裝置由【離子源】、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電源等部分組成。

30、離子源用原子電離的方法產(chǎn)生離子束流。根據(jù)離子束產(chǎn)生方式和用途不同主要有【考夫曼型】離子源和【雙等離子體型】離子源。【B】

31、化學(xué)加工是利用酸堿鹽的溶液對工件材料的腐蝕溶解作用來實(shí)現(xiàn)材料去除，以獲得所需形狀、尺寸和表面狀態(tài)的特種加工方法，分為【化學(xué)銑削】、【光刻加工】和【化學(xué)表面處理】。

32、在電火花加工過程中，工件表面層分為【熔化層】和【熱影響層】。

33、快速走絲線切割機(jī)床和慢速走絲線切割機(jī)床的分類依據(jù)是電極絲的【走絲速度】。【B】

34、電解磨削屬于電化學(xué)-機(jī)械復(fù)合加工，他同時(shí)利用金屬在電解液中的陽極溶解和機(jī)械磨削作用進(jìn)行加工，比電解加工有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機(jī)械磨削更高的效率。

35、復(fù)合加工的本質(zhì)是綜合運(yùn)用機(jī)械能、電能、聲能、光能等各種能量來進(jìn)行加工。【B】

36、電子束加工設(shè)備的電子槍的電子發(fā)射陰極一般用鎢或鉭制成，在發(fā)熱狀態(tài)下發(fā)射大量電子。小功率時(shí)用鎢或鉭制成絲狀電極，大功率時(shí)用鉭制成塊狀陰極。

37、電子束不僅可以加工直的型孔如錐孔和斜孔，還可以加工彎孔和曲面。利用電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)的原理，使電子束在工件內(nèi)部偏轉(zhuǎn)，就可以加工出彎孔和曲面。【A】

38、為了使電子束聚焦成為很小的束流，以提高電子束的能量密度，基本上決定了加工點(diǎn)的孔徑或縫寬。聚焦方法有兩種：一是利用高壓靜電場使電子流聚焦成細(xì)束，另一種利用電磁透鏡，靠磁場聚焦。【B】

39、化學(xué)銑削：適用于在薄板、薄壁零件表面加工出淺的凹面和凹槽，也可用于減小工件的局部厚度。

40、化學(xué)銑削的工藝過程：

表面預(yù)處理→→涂保護(hù)層→→固化→→刻形→→腐蝕→→清洗→→去保護(hù)層

41、光刻加工是利用光致抗蝕劑的化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)，通過顯影液的溶解作用，將掩模版上的圖形精確的印制在涂有光致抗蝕劑的襯底表面，再利用光致抗蝕劑的耐腐蝕特征，對襯底表面進(jìn)行腐蝕，可以獲得幾位復(fù)雜的精細(xì)圖形。是半導(dǎo)體器件和集成電路制造中的關(guān)鍵工藝之一。

42、光刻加工工藝過程

43、化學(xué)表面處理是利用化學(xué)溶液來改變工件的表面狀態(tài)，主要包括化學(xué)鍍膜、化學(xué)拋光、酸洗和化學(xué)去毛刺等。【B】

44、化學(xué)拋光不需要外加電源但拋光效果比電解拋光略差。【A】

45、電火花線切割加工圓弧時(shí)，終點(diǎn)靠近哪個(gè)軸，則計(jì)數(shù)方向取另一軸?！続】

46、電火花線切割加工直線時(shí)，終點(diǎn)靠近哪個(gè)軸，則計(jì)數(shù)方向取該軸?！綛】

47、快速走絲機(jī)床的電極絲主要有鉬絲、鎢絲和鎢鉬絲。【B】

48、數(shù)控電火花線切割機(jī)床DK7740，40的含義是（工作臺橫向行程400mm）【A】【B】

49、放電脈沖寬度增加，脈沖間隔減小，脈沖電壓幅值增大都會提高切割速度，但加工精度和表面粗糙度會變差；反之，可以提高加工精度和表面粗糙度，但會降低切削速度。【A】

50、電火花成型加工的工作液主要為油類。粗加工一般選擇介電性能和粘度較大的機(jī)油，精加工選擇粘性小流動(dòng)性強(qiáng)的煤油。

三、簡答題

1、特種加工的特點(diǎn)：P3-4【B】

（1）特種加工不是主要依靠機(jī)械能，而是主要用其他能量（電、化學(xué)、光、聲、熱等）去除金屬材料。

（2）工具硬度可以低于被加工材料的硬度。

（3）加工過程中工具和工件之間不存在顯著的機(jī)械切削力。

（4）特種加工屬于微細(xì)加工，可獲得極高的加工精度和極低表面粗糙度。

（5）特種加工不存在機(jī)械應(yīng)變和大面積的熱應(yīng)變，尺寸穩(wěn)定性好。

2、電火花放電過程【A】

一次放電過程可大致分為電離、放電與熱膨脹、拋出電蝕物及消電離等四個(gè)階段。

1）電離：由于電場強(qiáng)度作用，兩極間絕緣介質(zhì)電離分解成電子和正離子。

2）放電與熱膨脹：在電場力的作用下，電子高速奔向陽極，正離子奔向陰極，在極短的時(shí)間內(nèi) （10^-7～10^-5s）介質(zhì)被擊穿，產(chǎn)生火花放電，并形成電流通道。通道電流迅速上升（其密度高達(dá)10⁵～10⁸A/cm²），帶電離子在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生劇烈碰撞，產(chǎn)生大量的熱，使通道溫度迅速上升（高達(dá)10000～12000℃）,在瞬時(shí)高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，工件和工具電極表面層金屬會很快熔化，甚至氣化，即產(chǎn)生電腐蝕現(xiàn)象。同時(shí)，通道周圍的液體介質(zhì)，除一部分氣化外，另一部分被瞬時(shí)高溫分解為游離的碳黑和H₂、C₂H₂、C₂H₄、CnH₂n等氣體，使工作液變黑，并冒出小氣泡。由于上述過程是在非常短促的時(shí)間內(nèi)完成的，因此金屬的熔化和氣化以及液體介質(zhì)的氣化都具有突然膨脹而爆炸的特性（可聽到僻啪聲）

3）拋出電蝕物：在熱膨脹產(chǎn)生的爆炸力作用下，將熔化和氣化了的金屬蝕物拋入周圍的工作液中冷卻，凝固成細(xì)小的圓球狀顆粒（直徑約為0.1～500um）而工件表面則形成一個(gè)周圍凸起的微圓形凹坑。

4）消電離：脈沖放電后，應(yīng)有一間隔時(shí)間，使極間介質(zhì)消電離，以便恢復(fù)兩極間液體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，準(zhǔn)備下次脈沖擊穿放電。如果放電蝕物和氣泡來不及很快排除，就會改變極間介質(zhì)的成分和絕緣強(qiáng)度，大大降低帶電粒子的復(fù)合比率，破壞消電離過程，從而使脈沖放電轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)電弧放電，使加工無法進(jìn)行。因此，在兩次脈沖放電之間一般應(yīng)有足夠的脈沖間隔時(shí)間。其最小脈沖間隔時(shí)間的選擇，不僅要考慮介質(zhì)消電離的極限速度，還要考慮電蝕產(chǎn)物排出放電區(qū)域的時(shí)間。

2、什么是極性效應(yīng)？在電火花加工中如何充分利用極性效應(yīng)？（6分）P19【B】

(1)極性效應(yīng)；在電火花加工中，無論正極還是負(fù)極都要受到不同程度的電腐蝕。即使兩極材料相同（如用鋼電極加工鋼），兩極的腐蝕量也會因?yàn)樗与姌O極性不同而不同。其中一個(gè)電極比另一個(gè)電極蝕除量大，這種現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。工件接正極的加工方法叫正極性加工，工件接負(fù)極的加工方法叫負(fù)極性加工。

（2）充分利用極性效應(yīng)：在窄脈沖寬度精加工時(shí)，電子對正極的轟擊作用大于正離子對負(fù)極的轟擊作用，正極的電蝕量大于負(fù)極的電蝕量，此時(shí)應(yīng)采用正極性加工；在寬脈沖寬度粗加工時(shí)，正離子對負(fù)極的轟擊作用大于電子對正極的轟擊作用，負(fù)極的電蝕量大于正極的電蝕量，此時(shí)，應(yīng)采用負(fù)極性加工。最大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。

3、簡述電火花加工與電火花線切割加工的異同點(diǎn)。（8分）

答：相同點(diǎn)：（1）加工原理相似，都是通過電火花放電產(chǎn)生的熱來熔解去除金屬的；（2）加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律基本相似；（3）最小角部半徑有限制，電火花加工的最小角部半徑=加工間隙，線切割加工的最小角部半徑=電極絲的半徑加上加工間隙。

不同點(diǎn)：（1）加工原理，電火花加工:將電極形狀復(fù)制到工件上，線切割加工：利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線做電極，對工件進(jìn)行脈沖火花放電；（2）產(chǎn)品形狀，電火花加工：先加工出與產(chǎn)品形狀相似的電極，線切割加工：按給定的控制程序在工作臺上移動(dòng)加工；（3）電極，電火花加工：成型用電極（銅、石墨等），線切割加工：增細(xì)金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）；（4）電極損耗，電火花加工：相對靜止，易損耗，線切割加工：連續(xù)移動(dòng)，局部損耗??；（5）應(yīng)用，電火花加工：通孔或盲孔，線切割加工：通孔。

4、激光加工特點(diǎn)與應(yīng)用【A】

一、激光的特點(diǎn)

1、單色性好：光的波長或頻率趨于一個(gè)確定數(shù)值。

2、方向性好：光的發(fā)散角極小，聚焦后光斑直徑可小于0.01mm。

3、亮度高：比太陽表面的亮度高二百多億倍。

4、相干性好：干涉長度可達(dá)數(shù)十公里。

1）、加工能量密度高，可加工任何硬度的金屬和非金屬材料，包括紙張、布匹、木材、陶瓷、石英、金剛石等；

2）、能聚焦成極小光斑，可進(jìn)行細(xì)微和精密加工，如細(xì)微窄縫和微孔等；

3）、可用反射鏡將激光束送往遠(yuǎn)離激光器的隔室或其他地點(diǎn)進(jìn)行加工；

4）、無需加工工具和特殊環(huán)境，便于自動(dòng)控制連續(xù)加工，加工效率高，加工變形和熱變形小。

5、電子束加工的特點(diǎn)與應(yīng)用【A】

電子束加工的特點(diǎn)

1）電子束可以微細(xì)地聚焦，是一種精密微細(xì)的加工方法。
2）能量密度高，生產(chǎn)效率高，是非接觸式加工，不產(chǎn)生應(yīng)力和變形，加工材料范圍廣。
3）可以通過電場或磁場對電子束的強(qiáng)度、位置、聚焦等直接進(jìn)行控制，整個(gè)加工系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
4）電子束加工是在真空進(jìn)行，污染少，表面不氧化，特適合加工易氧化的材料。
5）整個(gè)加工系統(tǒng)價(jià)格較貴，生產(chǎn)中受到一定的限制。

電子束的應(yīng)用

通過控制電子束能量密度的大小和能量注入時(shí)間，使材料發(fā)生不同的變化，就可以達(dá)到不同的加工目的。

1）電子束打孔：在人造革、塑料上打大量微小的孔，可以使其具有真皮的透氣

性，成本低，可替代天然革。可加工細(xì)微的孔，目前最小加工直徑可達(dá)0.003mm左右。加工深孔，孔的深徑比大於10：1，其深度亦可達(dá)10公分以上。

2）型孔加工

3）彎孔或曲面加工

電子束不僅可以加工直的型孔（錐孔和斜孔），還可以加工彎孔和曲面。利用電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)的原理，使電子束在工件內(nèi)部偏轉(zhuǎn)，就可以加工出彎孔和曲面?？刂齐娮拥倪\(yùn)動(dòng)速度和磁場強(qiáng)度就可以控制彎孔和曲面的曲率半徑。

4）電子束焊接

5）電子束熱處理：可以獲得超細(xì)晶粒組織和高硬度、熱轉(zhuǎn)換效率高、在真空進(jìn)行防止材料氧化。前景看好。

6）電子束蝕刻

7）電子束光刻：

5、結(jié)合圖解釋超聲加工的基本原理P89-90【A】

答案：加工時(shí)，工具和工件之間加入磨料懸浮液，并使工具以很小的力輕輕壓在工件上。由超聲發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電振蕩施加于超聲換能器上，將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成為20KHz以上的超聲頻縱向振動(dòng)，并借助于變頻桿把振幅放到到0.05～0.1mm左右，驅(qū)動(dòng)工具使其端面做超聲振動(dòng)。做超聲振動(dòng)的工具迫使磨料懸浮液中的磨粒以很大的速度和加速度不斷的撞擊、拋磨被加工表面，把被加工表面的材料粉碎成很細(xì)的微粒，從工件上被打擊下來，并被循環(huán)流動(dòng)的磨料懸浮液帶走。工具連續(xù)進(jìn)給，加工持續(xù)進(jìn)行，工具的形狀被復(fù)制到工件上，知道達(dá)到要求的尺寸。每秒打擊的次數(shù)多達(dá)16000次以上，所以雖然每次打擊下來的材料很微小，但仍然具有一定的加工速度。同時(shí)，工作液受到工具端面振動(dòng)產(chǎn)生高頻、交變的液壓沖擊和“空化”作用，加速了加工過程。所以，超聲加工是磨粒在超聲振動(dòng)作用下的機(jī)械撞擊和拋磨作用以及超聲空化作用的綜合結(jié)果，其中磨粒的撞擊是主要的。

6、與低頻或工頻振動(dòng)的概念完全不同，超聲加工時(shí)并不是整個(gè)變幅桿和工具都在做上下的高頻振動(dòng)。超聲波在金屬桿內(nèi)主要以縱波形式傳播，引起桿內(nèi)各點(diǎn)沿波的前進(jìn)方向按正弦規(guī)律在原地做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以聲速傳導(dǎo)到工具端面，使工具端面做超聲振動(dòng)。P93

7、超聲振動(dòng)的變幅桿的原理P93

由于通過變幅桿的每一個(gè)截面的振動(dòng)能量是不變的，截面小的地方能量密度大，而能量密度又正比例于振幅的平方，因此，截面面積越小，能量密度就越大，振動(dòng)幅度也就越大。變幅桿的固有頻率應(yīng)與外激頻率處于共振狀態(tài)，其長度應(yīng)為超聲波半波長或其整數(shù)倍。其外形可以是圓錐（振幅擴(kuò)大比5-10倍）、指數(shù)曲線形（振幅擴(kuò)大比10-20倍）、階梯型（振幅擴(kuò)大比大于20倍）和懸鏈型等。

8射流設(shè)備的液壓原理P105-106【B】

增壓器4中間的大活塞由液壓泵1驅(qū)動(dòng)，低壓供水泵2提供的低壓水經(jīng)過粗精2次過濾后，進(jìn)入增壓器兩側(cè)的超高壓水缸內(nèi)獲得超高壓。增壓器兩端設(shè)有無觸點(diǎn)行程開關(guān)1SQ和2SQ，通過交替發(fā)出信號，可以實(shí)現(xiàn)三位四通電液換向閥換向。

當(dāng)三位四通電液換向閥兩側(cè)的電磁鐵1YA和2YA均不通電時(shí)，液壓泵空負(fù)荷運(yùn)行。準(zhǔn)備切割時(shí)，1YA通電，液壓泵排出的壓力油進(jìn)入增壓器大活塞的右側(cè)腔體，驅(qū)動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)小柱塞將左側(cè)水缸中的水增壓，增壓后的高壓水一方面關(guān)閉超高壓單向閥5，同時(shí)頂開單向閥6進(jìn)入超高壓蓄能器和管路中。在此過程中，單向閥6a和液控單向閥10關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)水壓逐漸增高。當(dāng)增壓器大活塞向左運(yùn)行到行程終點(diǎn)時(shí)，行程開關(guān)1SQ發(fā)信號使1YA斷電，2YA通電，電液換向閥換向。此時(shí)，液壓泵排出的壓力油進(jìn)入增壓器大活塞的左側(cè)腔體，驅(qū)動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)小柱塞將右側(cè)水缸中的水增壓，增壓后的高壓水一方面關(guān)閉超高壓單向閥5a，同時(shí)頂開單向閥6a進(jìn)入超高壓蓄能器和管路中。在此過程中，單向閥6和液控單向閥10關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)水壓逐漸增高。當(dāng)增壓器大活塞向右運(yùn)行到行程終點(diǎn)時(shí)，行程開關(guān)2SQ發(fā)信號使2YA斷電，1YA通電，電液換向閥換向，這就是一個(gè)完整的工作循環(huán)。這樣的過程不斷重復(fù)，增壓器往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷輸出高壓水，直到達(dá)到要求的水壓，就可以開加工。啟動(dòng)控制液壓泵14，使三位四通電液換向閥3YA通電，控制液壓油頂開液控單向閥10，超高壓水經(jīng)噴嘴11噴出，開始切割。完成時(shí)，電液換向閥3YA斷電，4YA通電，控制油使液控單向閥迅速關(guān)閉。

9、下圖為電子束加工裝置結(jié)構(gòu)示意圖，填出部件名稱，并解釋各部件的作用。

10、電鑄加工原理與過程

1）原理：用可導(dǎo)電的原模具作為陰極，電鑄材料作為陽極，電鑄材料的金屬鹽溶液作為電鑄液，在直流電流作用下，溶液中的金屬離子在陰極上獲得電子還原為金屬原子而沉積鍍覆在陰極表面，陽極金屬失去電子成為金屬離子進(jìn)入溶液，隨著時(shí)間的推移，陰極原模具上電鑄層逐漸增厚，當(dāng)達(dá)到規(guī)定厚度時(shí)就可取出，設(shè)法讓原模具與電鑄層分離，就可獲得與原模具凹凸相反的電鑄件。

2）過程：原模具表面處理→→電鑄到規(guī)定厚度→→襯背處理→→脫?！逑锤稍铩善?。

11、電解加工的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍【B】

1）優(yōu)點(diǎn)：

（1）加工范圍廣，不受金屬材料本身硬度和強(qiáng)度的限制。可以加工硬質(zhì)合金、耐熱合金等高硬度、高強(qiáng)度及韌性的金屬材料，也可以加工葉片、鍛模等各種復(fù)雜的型面；

（2）生產(chǎn)率較高，不直接受加工精度和表面粗糙度的限制；

（3）加工表面粗糙度較低Ra1.25~0.2um，平均精度達(dá)±0.1mm

（4）加工過程中不存在機(jī)械切削力，不會產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，沒有飛過毛刺；

（5）陰極工具在理論上不會損耗，可以長期使用。

2）電解加工的主要弱點(diǎn)和局限性是：

（1）加工精度和加工穩(wěn)定性不易保證。

（2）成本高

（3）易造成污染環(huán)境污染。