一、填空:( 30 分,每空1分)
1、电火花加工中,单个脉冲放电所释放的能量取决于(极间放电电压)、(放电电流)、(放电持续时间)。
2、电火花加工过程中,电火花加工过程的稳定性对电蚀量有影响,对稳定性影响最大的是电火花加工的(自动进给和调节)系统,以及正确(加工参数)的选择和调节。为提高加工稳定性,改善排屑条件,提高加工速度和防止拉弧,常采用(强迫冲油)和(工具电极定时抬刀)。
3、电火花加工的电极材料对加工稳定性有影响,常用的电极材料有(铜)、(石墨)。
4、电火花加工后,材料的表面层可分为(熔化凝固)层和(热影响)层。
5、型腔的电火花加工方法主要有(单电极平动法)、(多电极更换法)、(分解电极法)。
6、电火花加工脉冲电源按输出脉冲波形可分为(矩形波脉冲电源)、(高低压复合脉冲电源)、(梳状波分组脉冲电源)、(阶梯波脉冲电源)等。
7、电解加工中,常用的电解液为(NaCl )、(NaNO3 )、(NaClO3 )三种。
8、电解液的参数除除成分外,还有(粘性)、(温度)、(PH值)和浓度等。
9、影响电火花加工精度的主要因素有(放电间隙的大小)、(放电间隙的一致性)、(工具电极损耗)及其稳定性。
10、电火花加工的表面质量主要包括(表面粗糙度)、(表面变质层)、(表面力学性能)三部分。
二、选择题、(5 分、每题1分) 1、电火花加工使用(A )进行加工的。 (A)电能和热能(B)电能和光能
(C)声能和热能(D)光能和热能
2、对于电火花加工,我国通常把工件接脉冲电源的正极(工具电极接负极)时,称(B)加工
(A)极性(B)正极性 (C)其它(D)负极性
3、电火花加工存在电极损耗,该损耗多集中于电极的(B )。 (A)任意位置(B)尖角或底面 (C)上面(D)侧面
4、在电火花加工中,若采用“钢打钢” 直接配合法,则该机床应具有
( A )。
(A)高低压复合脉冲电源(B)交流电源 (C)多回路电源(D)单回路电源
5、电火花加工前,工件(凹模)的型孔部分要加工预孔,并留适当的电火花加工余量,一般单边余量为( A )为宜。
(A)0.3~1.5mm (B)3~5mm (C)0.03~0.15mm (D)10mm左右 三、判断题:(10 分、每题1分)
1、电火花加工适合于任何难切削导电材料的加工。√ 2、电火花加工工艺可以安排在淬火后进行。√
3、电火花加工中,脉冲间隔过小,则脉冲火花放电将恶性循环地转换有害的稳定电弧放电,同时工作液局部高温分解后可能积碳,在该处聚成焦粒而在两极间搭桥,使加工无法进行下去,并烧伤电极对。√
4、电火花加工中,当单个脉冲能量相同时,金属材料的热学物理常数越高,电蚀量将越小,越难加工。√
5、电解加工型孔时,一般采用端面进给法,为了避免锥度阴极侧面必须绝缘。√
6、高速走丝线切割机床使用的工作液主要是煤油。×
7、电子束不仅可以加工各种直的型孔,而且也可以加工弯孔和曲
面。√
8、线切割加工中为减少材料割离后的变形,最好将工件与其夹持部分分割的线段安排在切割总程序的首端。×
9、复杂型腔表面电解加工时,电解液流场不易均匀,在流速、流量不足的局部地区容易产生短路,此时应在阴极的对应处加开增液孔或增液缝。√
10、电火花加工时,工件的尖角和凹角很难精确的复制到工件上。√
四、回答下列问题(20 分)
1、指出低速走丝线切割机床和高速丝线切割机床的不同点?(至少8方面)(10分)
走丝速度不同:高速丝线切割机床8~10m/s , 低速走丝线切割机床0.2 m/s。
所能达到的表面粗糙度不同:高速丝线切割机床Ra5~2.5 , 低速走丝线切割机床Ra1.25
所能达到的加工精度不同:高速丝线切割机床0.01~0.02 mm , 低速走丝线切割机床0.005~0.002 mm。丝的材料不同:高速丝线切割机床多为钼丝;低速走丝线切割机床多为镀锌黄铜丝
丝的直径不同:高速丝线切割机床多为φ0.06~0.2 mm;低速走丝线切割机床多为镀锌黄铜丝0.3 mm以下,精
微加工时可用0.03mm以上的钼丝。
实现加工锥度的方式不同:高速丝线切割机床为偏移式丝架,能加工的锥度很小;低速走丝线切割机床为双坐
标联动装置能加工较大锥度。
加工方式不同:高速丝线切割机床浇注式, 低速走丝线切割机床浸泡式
丝运动方式不同:高速丝线切割机床双向运动, 低速走丝线切割机床单向运动
工作液不同:高速丝线切割机床多为专用乳化液, 低速走丝线切割机床多用去离子水。
2、简述在电火花穿孔成型加工中,如何降低工具电极的损耗?(10分)
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冲。
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
五、如图所示为落料凹模的型孔,编写此凹模的线切割加工程序。电极丝的直径为0.2mm的钼丝,单边放电间隙为0.02mm (15分)
1)、确定穿丝点的位置,并在图中标出:穿丝点应位于孔的内部 (位置自定)
2)、计算电极丝的偏移量,并指出偏移方向:电极丝的偏移量 =0.09 +0.01 ; 偏移方向:向内部偏移
3)、计算各尺寸的中值(9.91 39.81 19.81 )
4)、指出切割路线:应写出或在图中标清楚(顺时针、逆时针均 可,图中应标出各部位的尺寸,计算尺寸时应使用上一步计算所 得的中值) 5)、3B编程
六、某型腔横截面如图所示,要求加工后表面粗糙度达到Ra1.25:(1)试设计加工该型腔的精加工工具电极的水平尺寸。(不采用平动修整的工艺方法)(要求画出工具电极图形,标注尺寸及公差)(2)请根据工艺参数曲线图表确定峰值电流、脉宽及脉间。并说明该规准所能达到的加工效率、电极损耗率及单边侧面放电间隙。(20分)
1)计算各尺寸的中值
2)、根据工艺参数曲线图表确定峰值电流、脉宽及脉间,首 先根据表面粗糙度的要求找出满足条件峰值电流、脉宽, 要求列表说明
其次,对满足表面粗糙度要求的峰值电流、脉宽依据加工 效率、电极损耗率及单边侧面放电间隙及精加工时电参数 选择原则进行比较优选,最后确定一组相对较好的峰值电流、脉宽并指出该规准所能达到的加工效率、电极损耗率
及单边侧面放电间隙。
3)、依据单边侧面放电间隙计算型腔的工具电极的水平尺寸。画出工具电极图形,标注尺寸及公差。
4)、注意:工具电极公差可取型腔公差的1/2或1/3,表面粗糙度比型腔高一级。
5)、检查电流密度。
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