特种加工复习要点

一、1.电火花加工经历了哪些阶段?（1）极间介质的电离、击穿，形成放电通道（2）介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀（电能变成动能，动能通过碰撞又转变成热能）（3）电极材料的抛出（通过工作液的气化和金属材料熔化、气化，热膨胀产生很高的瞬时压力）（4）极间介质的消电离2.特种加工的使能方式：热能、电能、光能、电节能、化学能、声能3．工件材料的去除形式：溶化、气化、电解4.特种加工按使能方式分（1）电加工：电解加工、电火花成型加工、电火花线切割加工（2）高能束流：激光加工、电子束加工、离子束加工、水射流加工（3）复合加工：超声加工、电解磨削5.电火花成型加工被广泛用于加工模具型腔的原因：可以加工尖角、锐边等几何细节6.电极损耗比的意义：工具电极的损耗量与工件去除量之比7.用电极损耗比评价电火花成型加工过程中电极损耗程度的理由：电极损耗量与工件去除量有关8.为了最大限度减少电极损耗：粗加工——半精加工——精加工9.影响电火花加工效率或速度的主要因素：单脉冲能量、放电频率、有效放电率（增大单脉冲放电能量，提高脉冲放电的频率，提高有效放电率）10.电极材料热学常数：熔点、沸点、热导率、比热容、熔化热、气化热等11.（1）紫铜：熔点虽低，但导热性好，因此损耗也小，可用作中小型腔加工（2）石墨：热血性能好，且容易吸附游离碳补偿电极损耗，且加工工艺性好，也被广泛应用。但石墨电极表面光洁度与石墨材质结构关系密切，石墨电极很难加工出表面光洁度很高的表面光洁度，加工工件表面的表面光洁度可能不高（好加工）12.降低电火花加工的电极损耗措施：（1）合理地选择电极材料（热学常熟高）（2）利用电极表面的涂覆作用（必须采用负极性加工）（3）控制放电电流的上升速度（4）采用分布加工的工艺路线13.电火花加工的主要工艺指标：表面光洁度（粗糙度）、加工速度、电极损耗比14.最佳放电间隙的定义：在保证稳定加工的前提下，能达到最大加工速度的最大间隙（间隙：30~40um电压：30V）15.测量方法：（1）峰值电压检测法，适用于独立式脉冲电源（2）平均值检测法，适用于非独立式脉冲电源，如RC电源16.（1）慢走丝：丝振小，切缝小，切割精度高；可实现自动穿孔，大锥度切割功能；丝只有一次性使用，一方面损耗问题对精度影响可排除，另一方面也造成成本提高走丝速度：0.2m/s，丝径0.3mm~0.01mm（2）快走丝：有利于排屑，提高加工速度；电极丝可重复使用，运行成本低；丝振难以克服，加工精度不及慢走丝速度：8~10m/s，丝径0.1~0.16mm17.电极击穿的阶段：极间介质的电离、击穿，形成放电通道，通道内的带电粒子撞击电极表面，使动能转化为电能，进而转化为热能，使电极表面瞬时达到很高的温度18.电火花放电是过渡过程，持续时间0.1us~10us19.电火花线切割加工：型芯、脱模锥度、凸模（至少四轴联动）20.电解加工（1）突出优点：加工效率高；表面质量好；光洁度好（2）存在的主要问题：加工精度难以控制；产生腐蚀污染21.电解加工产生复制误差主要发生在：初始加工间隙最大的地方22.电解加工的加工间隙（1）端面平衡间隙23.在厚度为64mm的低碳钢钢板上用电解加工方法加工通孔，已知阴极直径24mm，端面平衡间隙∆b＝0.2mm。求：（1）当阴极侧面不绝缘时，加工出的通孔在钢板上表面及下表面其孔径各是多少？（2）当阴极工具侧面绝缘，且阴极侧面工作圈高度b=1mm时，所加工出的孔径是多少？24.激光器的主要组成部分：光泵、谐振腔、工作介质、电源、光路（工作物质、光泵、玻璃套管和滤光液、冷却水、聚光器以及谐振腔）25.激光加工的优势：聚焦性好、加工效率高、热影响区小、在大气环加工（无需真空）26.等离子束加工四个典型应用：蚀刻、溅射、镀膜、离子注入二、1.电火花加工过程中为什么材料逐点销蚀？由于电源为脉冲式电源，单个脉冲放电后，产生一个电蚀坑，经过一段时间，工作液绝缘后，第二个脉冲又加到两极，在极间距离最近或绝缘强度最低的地方又电蚀出一个电蚀坑，该过程不断重复，所以材料会逐点烧蚀2.电火花成形加工必须采用单向脉冲电源（1）有足够的脉冲放电能量，否则金属只能发热而不能瞬时熔化和汽化；（2）所产生的脉冲应该是单向脉冲，以便利用极性效应，提高加工速度和减少工具电极损耗；（3）脉冲主要参数能在一个较宽的范围内调节，以满足粗、中、精加工需要；（4）在粗、中、精规准下都有一定的加工速度和较低的电极损耗；（5）脉冲电压的前沿要陡，后沿也不能延续太长，以利于稳定单脉冲放电能量和提高脉冲放电频率；（6）性能稳定可靠，操作简单，维修方便。3.影响电火花加工速度的因素：放电频率；单脉冲能量；有效放电率4.钝性电解液（非线性电解液）:使用钝性电解液在小间隙出处于超钝化状态，大间隙处处于钝化状态.加工间隙达到一定尺寸后，减少杂散腐蚀，提高加工精度5.等脉冲电源为什么可以提高加工效率？等脉冲电源能自动保持脉冲电流宽度相等，用相同的脉冲能量进行加工，放电凹坑大小均匀，从而可以保证一定表面粗糙度情况下，进一步提高加工速度（使脉冲放电加工时间Ton相等，减少脉冲停歇时间Toff，从而提高加工速度）（有效减小间隙击穿等待时间，大大提高加工效率，保证单个脉冲能量一致6..整平加工：7.电火花加工为什么电极损耗主要发生在放电初期？（因为在放电初期，热量还来不及扩散，从而时电极熔化、气化）间隙击穿的瞬间（传热有惯性），原因：在击穿放电的瞬时，电极上的热传导还没有完全建立起来，电极表面瞬时将产生局部高温，导致电极烧蚀，而在此后的放电持续时间内，由于电极材料有较高的导热系数，热传导已完全建立起来，表面的局部高温向基体的内部传递，不易引起电极烧蚀。8.电源为什么是脉冲型的？放电间隙加上电压后，延续一段时间Ti，需停歇一段时间T0，一般Ti为1~100us，T0一般为20~100us，这样才能使放电所产生的热量来不及传导至其余部分，把每一次的放电蚀除点分别局限在很小的范围内，否则，像持续电弧放电那样，会使表面烧伤而无法用作尺寸加工9.主轴进给系统的要求：较广的速度调节范围；较高的敏感性、快速性；必要的稳定性.10.电火花加工精度高因为严格的放电间隙，如果加工过程中放电间隙不变，则可以通过修正工具电极的尺寸对放电间隙进行补偿，以获得高精度11.周期抬刀：在绝大多数电火花加工过程中（除非零件结构许可，可以事先加工工作液循环工艺孔例外），都属于盲孔加工，由于工具电极的阻碍，工作液循环困难，电蚀产物排除条件相当差，电蚀产物不能及时排除会造成火花放电间隙阻塞，使加工不稳定。在加工过程中，工具电极不断进行周期或自适应抬刀有利于电蚀产物的排除，提高电火花加工的稳定性。（对刀：装夹、找正工件②装夹并找正电极，保证电极中心的垂直度。③在线切割零件上加工一个深0.5mm的孔。④进行X、Y、Z三个方向的对刀，归零点，设定工件加工坐标原点。）电解加工的原理性误差：杂散腐蚀，大小间隙都能溶解12.平动头原理：利用偏心机构将伺服电机的旋转运动通过平动轨迹保持机构转化成电极上每一个质点都能围绕其原始位置在水平面内作平面小圆周运动，许多小圆的外包络线面积就形成加工横截面积。13.小间隙加工：Va=C/A，工件材料的蚀除速度Va与加工间隙成反比，C为常数，14.提高电解加工精度的途径：使用脉冲电流电解加工；小间隙加工；改进电解液；混气电解加工15.电火花加工的基本原理：放电现象：在固体液体气体的绝缘体内16.例题用温度为30℃、质量分数为15％的NaCl电解液，对某一碳钢零件进行固定式阴极电解扩孔，起始间隙为0.2mm（单边，下同），电压为12V。求刚开始时的蚀除速度和间隙为1mm时的蚀除速度，并求间隙有0.2mm扩大到1mm所需的时间。17.（1）.端面平衡间隙当工件的蚀除速度va与阴极的进给速度vc相等，两者达到动态平衡，此时的加工间隙将稳定不变，称之为端面平衡间隙（2）侧面平衡间隙18.某厂用NaCl电解液电解加工一批零件，要求在64mm厚的低碳钢板上加工φ25mm的通孔。一种中空电极内孔直径为φ13.5mm，每个孔限5min加工完，求需用多大电流？如果电解电流用5000A，则电解时间需多少？