精密与特种加工试题B答案.doc

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1、2017－2018学年第二学期期末考查机械设计制造及其自动化专业《精密与特种加工技术》试卷B参考答案及评分标准一、填空(每空1分，共10分)1.耐磨性、抗振性。2.液体静压轴承、空气静压轴承。3.机械系统、控制系统4.圆锥形、指数形5.脉冲电源、控制系统二、选择题(每题2分，共20分)1.A2.C3.A4.B5.A6.A7.A8.A9.B10.B三、简述题(共34分)1.电火花正常加工的三个基本条件是什么？加工系统中为什么必须有自动进给调节系统？（8分）答：（1）工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离。在

2、该距离范围内，既可以满足脉冲电压不断击穿介质，产生火花放电，又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求。若两电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质、不能产生火花放电，若两电极短路，则在两电极间没有脉冲能量消耗，也不可能实现电腐蚀加工。（2）两电极之间必须充入介质。在进行材料电火花尺寸加工时，两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）；在进行材料电火花表面强化时，两极间为气体介质。（3）输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大。在火花通道形成后，脉冲电压变化不大，因此，通道的电流密度可以表征通道的能量

3、密度。能量密度足够大，才可以使被加工材料局部熔化或汽化，从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑），实现电火花加工。因而，通道一般必须有105-106A/cm2电流密度。放电通道必须具有足够大的峰值电流，通道才可以在脉冲期间得到维持。一般情况下，维持通道的峰值电流不小于2A。自动进给调节系统可以跟踪和保证加工放电间隙，保证加工稳定，以适应设定的电参数。42.超声加工系统中,声学部件主要有哪几部分组成？超声频电振荡是如何转换为工具头加工用的机械振动的？（8分）答：超声加工系统中,声学部件主要有超声发生器、超声

4、换能器和变幅杆三部分组成。超声波发生器将工频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡，换能器将超声频电振荡转变为超声机械振动，通过振幅扩大棒（变幅杆）使固定在变幅杆端部的工具振产生超声波振动，迫使磨料悬浮液高速地不断撞击、抛磨被加工表面使工件成型。3.简述电解磨削加工的基本原理,设备组成及应用。（8分）答：基本原理:电解磨削（Electrochemicalgrinding）电解作用与机械磨削相结合的一种特种加工，又称电化学磨削，英文简称ECG。电解磨削是20世纪50年代初美国人研究发明的为电解磨削的原理。

5、工件作为阳极与直流电源的正极相连；导电磨轮作为阴极与直流电源的负极相连。磨削时，两者之间保持一定的磨削压力，凸出于磨轮表面的非导电性磨料使工件表面与磨轮导电基体之间形成一定的电解间隙（约0.02～0.05毫米），同时向间隙中供给电解液。在直流电的作用下，工件表面金属由于电解作用生成离子化合物和阳极膜。这些电解产物不断地被旋转的磨轮所刮除，使新的金属表面露出，继续产生电解作用，工件材料遂不断地被去除，从而达到磨削的目的。4.超精密加工的难点是什么？超精密切削对刀具性能有哪些要求？为什么单晶金刚石被公认为理想的

6、超精密切削刀具材料？（10分）答：实现超精密加工的关键是超微量去除技术。超微量加工时，工具和工件表面微观的弹性变形和塑性变形是随机的，精度难以控制；工艺系统的刚度和热变形对加工精度有很大影响；去除层越薄，被加工表面所受的切应力越大，材料就越不易被去除。超微量切削往往是在晶粒内进行，相当于从材料晶格上逐个地去除原子，切削力一定要超过晶体内部的原子结合力才能产生切削作用，其单位面积上的切应力急剧增大，因此要求采用高硬度、高耐磨性的刀具材料。超精密切削对刀具性能的要求：（1）极高的硬度和耐磨性；（2）刃口能磨得极

7、其锋利；（3）刀刃无缺陷；（4）与工件材料的抗粘接性好，摩擦系数低。单晶金刚石被公认为理想的、不可代替的超精密切削刀具材料，是因为它有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数小，能磨出极锋利的刀刃等。四、综合分析题(每题12分，共36分)41.答：要降低工具电极的损耗，必须很好地利用电火花加工过程中的极性效应、吸附效应、传热效应等。（1）正确选择极性和脉宽：精加工时采用正极性短脉冲，粗加工时采用负极性长脉；（2）利用吸附效应：由于碳黑膜只能在正极产生，要利用碳黑膜的补偿

8、作用来实现电极的低损耗，必须采用负极性加工。为了保持合适的温度场和吸附碳黑的时间增大脉宽和适当减少脉间是有利的。另外，在加工过程中采用冲抽油时要注意控制压力不要太大；（3）利用传热效应：在放电初期限制脉冲电流的增长率；采用工具电极的导热性能比工件好；（4）选择合适的工具材料：钨、钼、铜、石墨、铜碳、铜钨、银钨合金等。2.答：原电池、微电池、干电池和蓄电池中的正极，一般都是较不活泼的金属或导电体，而其负极，则为较活