《特种加工》课程教学大纲

《特种加工》课程教学大纲（共10篇）

《特种加工》课程教学大纲 篇1

《特种加工》课程教学大纲

课程中文名称：特种加工

课程英文名称：Non-Traditional Machining 课程类别：专业核心课程 课程编号：0400051221 课程归属单位：机械工程学院 制订时间：2015年11月10日

一、课程的性质、任务 1．课程性质和任务

本课程是高等工业院校机械专业的重要专业技术课程。本课程的目的及任务是：

（1）使学生了解与常规切削加工方法不同的一些特种加工新工艺。懂得可以用电、化学、热、光、声等能的形式加工材料。

（2）使学生基本掌握电火花成型加工、线切割加工和电化学加工的基本原理，机床结构，工艺规律、特点和应用范围。

（3）使学生了解超声加工、激光加工、电子束和离子束加工的基本原理、基本设备、工艺规律、特点和应用。

（4）使学生了解其他的特种加工方法和特殊、复杂、典型难加工零件的特种加工技术。（5）培养学生对物理、化学、电工、液压、机械等多门课程各种学科知识的综合应用能力，巩固并深化前期课程。

通过本课程的学习使学生具有能合理选择加工方法的基础知识，提高其解决工艺难题的能力，以适应当今社会制造业发展的需求。

2．教学要求

（1）要求课堂讲解内容简练、清晰，概念正确，突出重点、难点，取舍得当，举例合适。（2）严格遵守教学大纲要求组织教学内容。

（3）作业是检验学生学习情况的重要教学环节，为了帮助学生掌握课程的基本内容，适当安排一定数量的分析讨论案例的作业。

3．适用专业

机械设计制造及其自动化专业、其他与机械相近专业。

4．本门课程与其它课程的关系

本课程是机械加工工艺课程的延续，在学完专业基础课后讲授。先修课程有机械制图、机械设计、机械制造技术基础、工程材料及成形技术基础等。

5．学分、学时数

本课程学分数为2学分。教学总教学学时为36学时，其中理论教学30学时，实验教学6学时。

6．推荐教材

《特种加工》（第5版），刘晋春、白基成、郭永丰主编，北京：机械工业出版社，2008年3月。

7．推荐参考书

1.精密与特种加工，张建华主编，机械工业出版社；版日期: 2011年6月。

2.精密和超精密加工技术，袁哲俊、王先逵主编，机械工业出版社出版，1999年7月第1版。

3.精密加工技术实用手册，王先逵主编，机械工业出版社，2001年3月第1版。4.《精密与特种加工》，王贵成等编，武汉理工大学出版社，2001年。5.《精密和超精密加工技术》，袁哲俊等编，机械工业出版社，1999年。6.《特种加工》，刘晋春等编，机械工业出版社，第4版，2004年。

8．主要教学方法和多媒体教学要求：

（1）主要教学方法

ppt课堂讲授与实验相结合。（2）多媒体教学要求

把ppt理论教学与动画演示相结合，在教学中ppt要尽量避免文字化，要生动、形象，使学生通过图片、声音等比较直观的方式掌握知识。

二、各章教学内容和要求

1、课堂讲授内容（30学时）：

绪论（2学时）基本内容：

1、特种加工技术的产生及发展

2、特种加工方法与分类

3、特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响 教学重点和难点： 重点：特种加工的定义 难点：特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响 教学要求：

1、掌握特种加工的定义，了解特种加工方法与分类

2、了解特种加工对材料可加工性和结构工艺性等的影响 第一章 电火花加工（8学时）基本内容：

1、电火花加工的基本原理及其分类

2、电火花加工的机理

3、电火花加工中的一些基本规律

4、电火花加工用脉冲电源

5、电火花加工的自动进给调节系统

6、电火花加工机床

7、电火花穿孔成形加工 教学重点和难点：

重点：电火花加工的基本原理、机理及基本规律 难点：电火花加工的机理及自动进给调节系统

教学要求：使学生掌握电火花成型加工的基本原理及机理，机床结构，工艺规律等内容。第二章 电火花线切割加工（4学时）基本内容：

1、电火花线切割加工原理、特点及其应用范围

2、电火花线切割加工设备

3、电火花线切割控制系统

4、影响线切割工艺指标的因素 教学重点和难点：

重点：电火花线切割加工原理、加工设备 难点：电火花线切割控制系统 教学要求：

1、了解电火花线切割加工的的机理

2、掌握电火花线切割加工中的一些基本规律

3、掌握电火花线切割控制系统 第三章 电化学加工（6学时）基本内容：

1、电化学加工原理及分类

2、电解加工

3、电铸、涂镀及复合镀加工 重点与难点：

重点：电化学加工的基本规律 难点：提高电解加工精度的途径 教学要求：

1、了解电化学反应过程

2、了解电解加工过程及其特点

3、了解电铸及电刷镀加工 第四章 激光加工（2学时）基本内容：

1、激光加工的原理和特点

2、激光加工的设备

3、激光加工工艺及应用 重点与难点：

重点：激光加工的原理和特点 难点：激光工作原理 教学要求：

1、了解激光原理与特点

2、了解材料加工用激光器

3、了解激光切割和打孔技术

4、了解激光焊接技术

第五章 电子束和离子束加工（2学时）基本内容：

1、电子束加工

2、离子束加工 重点与难点：

重点：电子束加工和离子束加工设备和应用实例 难点：电子束加工和离子束加工的基本原理 教学要求：

1、了解电子束加工的基本原理与特点

2、了解离子束加工的基本原理与特点 第六章 超声加工（4学时）基本内容：

1、超声加工的基本原理和特点

2、超声加工设备及其组成部分

3、超声加工速度、精度、表面质量及其影响

4、超声加工的应用 重点与难点：

重点：超声加工设备及其组成部分 难点：超声波特性及其加工的基本原理 教学要求：

1、了解超声波特性及其加工的基本原理

2、了解超声加工设备及其组成部分

3、了解超声加工的应用 复习（2学时）

2、课带实验的教学内容（6学时）：（实验大纲另行制订）

实验一电火花加工实验（2学时）实验二电火花线切割实验（4学时）

三、考核方式

1、明确考查或考试方式

闭卷考试

2、明确成绩设定比例及设定原因

成绩评定：期末考试成绩占总评成绩的70%，平时成绩占总评成绩的30 %；平时成绩的构成及比例为：实验报告占30%，考勤占30%，作业占 30%，课堂表现10%。

期末总评成绩＝（平时成绩×30%）+（期末成绩×70%）。

成绩设定原因：该门课程的学习是一个有一定时间长度的过程，学生期末总评成绩不能单单根据期末考试成绩来定，而应根据学生在该门课程的整个学习过程的表现来综合评定。

制订人（签名）： 审核意见：

审核人（签名）：年月日

《特种加工》课程教学大纲 篇2

1 目前教学中存在的问题

作为一门专业选修课, 大多数学生对特种加工课程所包含的内容了解很少, 甚至部分授课教师对特种加工技术的发展现状也并非十分精通, 部分教师为年轻教师, 教学经验也并非十分丰富。目前采用的教学方法也只是按照教材的内容体系进行传授, 存在照本宣科现象, 学生上课的积极性不高, 究其原因, 存在以下几个方面的问题。

1.1 选用教材有待进一步优化和调整

现选用的教材为机械工业出版社的《特种加工》, 该教材内容有九大部分, 它们是电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、超声加工等方面, 按照计划安排的32学时, 时间紧, 任务重, 教师没有时间展开深入讲解, 这样导致讲授内容仅为全部知识点的少量部分, 导致学生对这门课程不能有全面的了解。

1.2 注重理论教育、轻视实践环节

特种加工技术属于专业比较强的课程, 涉及到较为深入的专业知识和较为高深的理论, 对于大多数本科生来说, 限于学时的限制, 在短时间内理解这些抽象的专业知识较为困难。这使得学生对特种加工方法没有感性的认识, 学习积极性不高。此外缺少实践环节, 应该开始相应的实验课, 使得学生能够在动手实验中获得较为感性的知识。

2 提出教学建议

2.1 采用比较教学法

常见特种加工方法很多, 其加工机理和适用材料也不尽相同。很多学生以前可能只是听说加工方法的名称, 因此在学习每个方法之前让其了解各种加工方法的特点就尤为重要。在教学中, 作者尝试采用比较教学法进行。比如说讲解特种加工的特点时, 首先问学生“特种加工的‘特’的指的是什么, 与特种加工相对应的加工方法是什么, 各有何优缺点?”在充分思考后, 让学生根据各自的理解回答以上三个问题, 让学生们充分地了解到特种加工的真正内涵。此外, 常见的特种加工方法很多, 各种方法之间彼此有联系也有所区别。在讲解常见的几种方法后, 作者提出了“哪几种特种方法可以打孔?”很多同学都回答出“电火花加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束、超声加工都可以用来打孔”, 通过这个问题, 就将看似孤立的知识点串联起来, 起到了较好的教学效果。此外, 将原理类似的特种加工方法放在一起进行比较教学, 比如说电火花加工与电火花线切割加工、电子束加工和离子束加工。两者的加工原理、加工设备、操作过程非常相似。此外, 电火花加工和电化学加工的原理也有相似之处, 均需要在三个基本类似的条件下才能稳定地进行加工。通过对比讲解使得学生加深对两种看似不同的两种加工方法的理解和记忆, 逐步培养他们的辩证思维能力。

2.2 结合自身科研进行教学

作者在读博士期间所做的课题就是用电化学加工方法制备多孔泡沫金属的研究。在讲授电化学加工的内容时, 就充分向学生介绍了作者研究课题的来源、思路以及解决方法, 通过系统的讲解使学生能够较为全面解电化学加工的原理、加工过程和特点。在讲解完“电化学加工过程中如何能够获得表面致密、沉积质量的沉积层”的内容后, 作者问了学生一个问题:“如果沉积层出现了疏松、多孔的沉积层, 该如何进行处理?”很多学生回答:“那就出现了加工缺陷, 不能再进行下去了, 只能重新调整电沉积参数, 从头开始。”只有少数学生另辟蹊径, 说“出现的疏松、多孔结构金属材料也许就能够应用在某些应用领域”。作者最后说, 电化学加工的多孔泡沫金属就是利用沉积层出现的疏松、多孔的原理来进行加工。这种思路和灵感其实也是很偶然的, 很多伟大的发现和发现都是来源于偶然出现的现象。特种加工发展过程中还有很多这种看似物极必反的现象, 只要我们能够巧妙利用, 很多时候也能将坏事变成好事, 例如开关触头金属的电火花腐蚀转变成电火花加工、金属锈蚀转变成电化学加工的现象, 等等。

3 结语

按照系统工程的观点, 加大对特种加工的基本原理、加工机理、工艺规律、加工稳定性等深入研究的力度。从机械制造行业的现实需求出发, 以提高人才培养质量为主线, 精心安排教学内容, 构建合理的教学体系, 提高学生综合素质。

参考文献

[1]刘海华, 尹青.特种加工课堂教学改革研究[J].教育教学论坛, 2014 (2) :45-46.

[2]曾永斌.谈谈如何提高《特种加工》教学质量[J].才智, 2014 (18) :63-65.

《特种加工》课程教学大纲 篇3

关键词：模具；电火花加工；项目化；教学改革

TG801-4

一、课程改革背景

在对我校模具专业毕业生进行就业调查的过程中，我们发现，从事模具特种加工相关工作的同学占到了30%左右。就从业者反应，以前在学校时，本课程主要是以讲理论为主，实践比较少，而且，以前的教学方法对于毕业后的工作，存在一些缺陷，导致学生毕业后不能马上上岗，而且《模具特种加工》也是模具专业的主干课程之一， 所以我校决定对该课程进行教学改革。

二、课程改革内容方法

1、项目教学内容的改革

项目教学是以实践为导向，师生共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。其实质是选用可以动手的实例项目为平台，为学生创建学习情景，学生通过对实际项目的认识、了解并动手完成，在此过程中掌握相关的理论知识和实践技能。[1]

经过企业调研，针对其相应岗位要求，我们制定了更科学的“模具特种加工”课程教学标准。在保证理论知识系统性的前提下，我们将教学内容划分为塑料模具型腔加工、冲压模具落料型孔加工、异型孔模具型腔加工、手机模具型腔加工、切断车刀的线切割加工、圆孔跳步加工、锥度线切割加工等7个教学情景，每个教学情景都以模具典型零件为案例。在每个教学情景中增加任务实施部分，从而培养学生的综合运用能力。

下面以“冲压模具落料型孔加工”项目为例，其项目设计任务书如表1所示。

表1

学习情境名称：冲压模具落料型孔加工学时：8

1.学习目标：掌握常用ISO代码；掌握电极的结构设计；掌握电极精确定位的方法

2.学习任务：熟练校正电极；正确装夹及校正工件；对电极进行精确定位。

3.教学实施

工作过程工作任务教学组织学时

资讯电火花加工冲压模具落料型孔教师下发项目任务书，描述项目学习目标；讲解常用ISO代码、电极的结构设计、装夹及校正工件以及对电极进行精确定位。2

计划进行人员分配，制定工作计划。审核计划与实施方案，提供指导意见，制定项目检查计划。 1

决策确定最終实施方案引导学生确定最终实施方案1

实施学生进行电极的设计并分组进行电极的装夹和定位教师讲授电极设计和定位的基本方法2

检查学生汇报计划与实施过程，回答同学与教师的提问教师检查操作过程1

评估教师与学生共同对学生的工作结果进行评价：

自评：学生对本项目的整个实施过程进行自我评价

互评：以小组为单位，小组成员之间之间互评1

二、教学安排和方法的改革

在教学过程中，我们把教室搬到了车间。这样一方面让学生有一种身临其境的感觉，也让学生觉得比较有趣。同时，在教学过程中，采用多种教学手段，比如多媒体教学，能用直观的图片和动画，使学生印象深刻。并且教学老师用自己在工厂里收集的图片，特别是图片里包含有同学认识的人，这样更能提升同学的兴趣和积极性。

三、考核方式改革

合理的考核评价体系是搞好项目教学的保障。以前我校本门课程的考核主要是采用期末考试作为考核分数，现在采用项目实施过程和期末考试相结合的考核方式。在项目化教学体系下，课程由若干个项目组成， 课程的考核就转为对项目中每个工作情景和工作任务完成质量的考核和评价。为保证考核的公平性和全面性， 对每个工作情景或工作任务都设计了三级考核模式： 学生自评、小组内学生互评和教师总评。期末， 教师通过计算每个学生课程内完成的所有工作情景或工作任务的平均分， 即学生该门课程的实践期末成绩。再结合期末时的理论考试成绩，两者相加，即成每名同学的总成绩。采用“过程考核+理论考核”的模式不仅更加公正和客观地评价高职学生的综合能力，而且极大地提高了学生平时上课的积极性。

四、项目化教学改革的难点

1、项目选题难。因为所选项目既要包括符合课程标准的基本理论知识，又要便于学生实践操作，这无疑增加了选题难度。

2、项目教学课时安排不集中。学校在安排课时是根据以前的传统教学模式，而且由于教学资源有限，课时安排的科学性大大降低。导致在实施项目化教学时，有时课程显得很紧，连贯性也较差。

3、部分学生敷衍了事，滥竽充数。由于在教学过程中，是以小组为单位参与项目实施，部分主动性不强的同学根本不动手，不思考，但最后的实践成绩却与本小组其他成员一样，这大大降低了考核的公平性。

4、对授课教师提出更高要求。项目化教学对教师提出了更高的要求，教师必须是既具备相应理论知识，又要懂实际操作的“双师型”教师。由于以前传统的教学主要注重理论教学，所以很多教师富有理论，自身的实践能力却有待提高。

五、提升项目化教学改革质量的对策

1、积极寻找对应项目化教学企业

由于学生学习的目的是能更好的适应企业的工作，针对这种情况，我校特地结合对当地模具企业的调研，在调研的基础上确定选择什么样的教材和具体实施项目。在选择教学项目时，主要根据当地模具企业的典型模具零件为实施对象，在实施过程中，再抽出一定时间带学生去企业参观，从而大大增加学生的感性认识，让他们感觉学有所用，从而调动其参与项目实施的动力。

2、加大对课程教师的培训力度

项目化教学改革必须与师资队伍的培养同步，做到师生同步成长。没有一支适应于项目化教学改革的师资队伍，项目课程就成了无源之水。为了使教师能够更好的适应项目化教学模式，我校派出相应的授课教师去企业进行一段时间的实践操作锻炼，锻炼结束后再对教师进行考核，从而保证授课教师有足够实力满足教学需要。

3、增加课程需要的财力、物力投入

为了获得良好的教学效果，学校应该出台相应的配套政策。比如对实践场地进行完善，增加相应的实践设备，努力做到硬件逐步配套完善。在课时安排和教室安排中，应优先考虑项目化教学课程的合理性和连贯性等等。

总之，《模具特种加工》是模具专业的主干课程，在模具人才培养方面占有重要地位，所以，为适应社会需要，以满足企业需要为前提，改变过去传统的理论教学模式，将理论教学和实践教学相融合在项目中的教学模式更加符合现代教学需要，这种教学模式， 可以提高学生学习的积极性和主动参与性。课程改革既加强了学生“做”的能力训练， 增强了其岗位适应能力， 又充分体现了 “工学结合” 的教学理念。

参考文献：

特种加工论文 篇4

摘要：特种加工技术是直接借助电能、热能、声能、光化学能或者复合能实现材料切削的加工方法，是难切削材料、复杂型面、低刚度零件及模具加工中的重要工艺方法。本文介绍了概念、特点、分类以及近些年应用于特种加工的一些新方法、新工艺。

关键词：特种加工 电火花加工 电化学加工 高能束流加工 超声波加工 复合加工

1、特种加工技术的特点

现代特种加工（SP，SpciaI Machining）技术是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能、化学能及特殊机械能等多种能量或其复合以实现材料切除的加工方法。与常规机械加工方法相比它具有许多独到之处。

1.1以柔克刚。因为工具与工件不直接接触，加工时无明显的强大机械作用力，故加工脆性材料和精密微细零件、薄壁零件、弹性元件时，工具硬度可低于被加工材料的硬度。

1.2用简单运动加工复杂型面。特种加工技术只需简单的进给运动即可加工出三维复杂型面。特种加工技术已成为复杂型面的主要加工手段。

1.3不受材料硬度限制。因为特种加工技术主要不依靠机械力和机械能切除材料，而是直接用电、热、声、光、化学和电化学能去除金属和非金属材料。它们瞬时能量密度高，可以直接有效地利用各种能量，造成瞬时或局部熔化，以强力、高速爆炸、冲击去除材料。其加工性能与工件材料的强度或硬度力学性能无关，故可以加工各种超硬超强材料、高脆性和热敏材料以及特殊的金属和非金属材料，因此，特别适用于航空产品结构材料的加工。

1.4可以获得优异的表面质量。由于在特种加工过程中，工件表面不产生强烈的弹、塑性变形，故有些特种加工方法可获得良好的表面粗糙度。热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切削表面小。各种加工方法可以任意复合，扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。

由于特种加工技术具有其它常规加工技术无法比拟的优点，在现代加工技术中，占有越来越重要的地位。许多现代技术装备，特别是航空航天高技术产品的一些结构件，如工程陶瓷、涡轮叶片、燃烧室的三维型腔、型孔的加工和航空陀 螺、传感器等精细表面尺寸精度达0.001Pm 或纳米（nm）级精度，表面粗糙度#$ <0.01Pm 的超精密表面的加工，非采用特种加工技术不可。如今，特种加工技术的应用已遍及到各个加工领域。

2、特种加工的几种方法及分类

2.1电火花加工（也叫放电加工，EDM，ElectrosparkDischarge Machining）是一种电加热加工过程。它是将工具电极和工件置于绝缘的工作液中，工件和工具分别接直流脉冲电源正极和负极，加上电压，因电极之间的放电效应，产生火花放电对金属产生腐蚀来进行加工。由于电极之间工件材料的微小体积上可集中很高的能量（106 ~ 107W / mm2）足以使材料熔化和蒸发。总能量的一部分也释放到工具电极上造成工具磨损。因此，工具电极磨损和加工精度低是电火花加工的重要问题也是研究发展工作的主攻方向。

电火花加工方法，按其加工过程中工具与工件相对运动的方式和加工用途的不同，可分为电火花穿孔和成形加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花同步回转加工及电火花强化与刻字等几大类。电火花加工这种工艺方法在航空工业中直接进入产品加工的比重是比较小，大多数用于工具和非标准设备制造。它已广泛用于加工各种模具、曲面零件、异形孔和盲孔，用电火花切割可切割冲模，二次曲面或空间曲面的零件，用电火花镗、磨可加工高精度的小孔、外圆、内外螺纹和齿轮等。如今，电火花加工和线切割电火花加工技术和设备都取得了长足的进步，无论从设备自动化完备程度、加工精度、效率和功能都有很大改观。

2.2电解加工（ECM，Electrochemical Machining）属于电化学加工范畴，它是利用金属在电解液中发生“阳极溶解”的原理，将零件加工成形的。加工时，工件接直流电源的正极（阳极），按要求形状制成的工具接负极（阴极），具有一定压力的电解液从两极间隙中迅速流过，于是工件表面的金属按工具阴极的形状迅速溶解，并随即被高速的电解液冲走，这种加工方法没有机械加工中切削力和切削热的作用，也没有电火花加工中的热影响，在航空工业中，发动机新结构、新材料构件广泛利用电解加工，如钛合金零件、高温涡轮深细冷却孔、整体涡轮和叶轮以及大型环形壳体件的内外旋转表面、中小型支承件、盘形件腹板、特形孔均可采用电解加工。如今，电解加工技术已成为研制先进的航空发动机的关键制造技术之一。

电解加工的发展趋势：进一步拓宽电解加工的应用范围，提高加工精度，降低加工成本，提高生产率，建立电解加工柔性制造系统（FMS），开展计算机数 2 控仿形电解加工技术研究，开展理论研究和建立过程模型。

2.3复合加工（CM，Combined Machinin）是指用多种能量组合进行材料去除的工艺方法，以便能提高加工效率或获得很高的尺寸精度、形状精度和表面完整性。对于陶瓷、玻璃和半导体等高脆性材料，复合加工是经济、可靠地实现高的成形精度和极低的表面粗糙度（可达10nm），并是使表面和亚表层的晶体结构组织的损伤减少至最低程度的有效方法。复合加工的方法大多是在机械加工的同时，应用流体力学、化学、光学、电力、磁力和声波等能量进行综合加工。也有不用常规的加工方法而仅仅依靠化学、光学或液动力等作用的复合加工。复合加工的技术发展趋势：复合加工是对传统中常用的单一的机械加工、电加工和激光加工等方法的重要发展和补充。随着精密机械大量使用脆性材料（如陶瓷、光学玻璃和宝石晶体等）以及电子工业要求超精密的晶体材料（如超大规模集成电路的半导体晶片、电子枪的单晶体LaB4 和蓝宝石等），将促使对其他能量形式的加工机理进行深入研究，并发展出多种多样的适用

于各类特殊需求的最佳复合加工方法。发展虚拟制造技术。在实验基础上，应用计算机仿真模拟有限元分析方法来精确优化加工参数。如对脆性材料的物理化学特性多样的研究，可以开发出对脆性材料进行无微细裂纹且经济性高的有效的工艺，并可预测出各种不同的复合加工工艺的物理参数和磨料特性下的表面精整质量、形状精度和材料去除率，以利于对加工过程进行优化控制。

2.4高能束流加工 高能束流加工也称为三束流加工，是利用能量密度很高的激光束 电子束或离子束等去除工件材料的特种加工方法的总称，其中电子束加工技术改变了原有的设计思想，可将原有的高精度复杂难加工型面或无法加工的大型整体零件分成若干个易加工的单元，精加工和热处理以后，用电子束将其焊接成整体零件。

2.5超声波加工 它是利用加工工具的超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成形方法、超声波加工的尺寸精度可达0.05 0.01mm，表面粗糟度Ra值可达0.8 0.1 m，它适宜加工任何脆硬材料，可加工各种孔和型腔，也可进行套料切割、开槽和雕刻等，由于超声波加工的生产效率比电火花加工低，而加工精度和表面粗糟度相对较好，所以常用于对工件的抛磨和光整加工。

3、特种加工的发展趋势

为进一步提高特种加工技术水平及扩大其应用范围 , 当前特种加工技术的发展趋势主要包括以下几点: 3 3.1、采用自动化技术。充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化 , 加大对特种加工的基本原理、加工机理、工艺规律、加工稳定性等深入研究的力度 , 建立综合工艺参数自适应控制装置、数据库等(如超声、激光等加工), 进而建立特种加工的 CAD /CAM与 FMS(Flexible ManufacturingSystem,柔性制造系统)系统 , 使加工设备向自动化、柔性化方向发展 , 这是当前特种加工技术的主要发展方向。

3.2、趋向精密化研究。高新技术的发展促使高新技术产品向超精密化与小型化方向发展 , 对产品零件的精度与表面粗糙度提出更严格的要求。为适应这一发展趋势 , 特种加工的精密化研究已引起人们的高度重视 , 因此 , 大力开发用于超精加工的特种加工技术(如等离子弧加工等)已成为重要的发展方向。

3.3、开发新工艺方法及复合工艺。为适应产品的高技术性能要求与新型材料的加工要求 , 需要不断开发新工艺方法 , 包括微细加工和复合加工 , 尤其是质量高、效率高、经济型的复合加工 , 如工程陶瓷、复合材料以及聚晶金刚石等。

3.4、污染问题是影响和限制有些特种加工应用、发展的严重障碍。加工过程中产生的废渣、废气如果排放不当 , 会造成环境污染 , 影响工人健康。必须花大力气处理并利用废气、废液、废渣 , 向“ 绿色 ” 加工的方向发展。

3.5进一步开拓特种加工技术。以多种能量同时作用 , 相互取长补短的复合加工技术 , 如电解磨削、电火花磨削、电解放电加工、超声电火花加工等 ,需要不断。

参考文献

[1] 百度学科关于特种加工的论文 [2] 百度文科

特种加工答案 篇5

电火花加工

1．两金属在（1）在真空中火花放电；（2）在空气中；（3）在纯水（蒸馏水或去离子水）中；（4）在线切割乳化液中；（5）在煤油中火花放电时，在宏观和微观过程以及电蚀产物方面有何相同和相异之处？

答：（1）两金属在真空中火花放电时，当电压（电位差）超过一定时即产生“击穿”，电子由“－”极逸出飞向“+”极，由于真空中没有物质阻挡电子的运动，所以没有正离子形成，没有发热的放电“通道”的概念，示波器、显像管中电子流的运动与此类似。基本上没有“电蚀产物”成生。

（2）两金属在空气中放电的例子是电火花表面强化、涂覆。电焊、等离子切割、等离子焊等，也是在空气中放电，利用电子流在空气中撞击气体原子形成放电通道，在通道中和工件表面产生大量的热能用于强化、涂覆、切割和焊接。

（3）在纯水、蒸馏水或去离子水中，两金属间电火花放电与在煤油中类似，只是水分子、原子受电子、正离子撞击发热气化，最后分解为氧原子和氢原子（分子），而不像煤油中会分解出碳原子（碳黑微粒）和氢气等。

（4）、（5）在乳化液中和煤油中放电过程，详见教材中有关章节，不再另行论述。

2．有没有可能或在什么情况下可以用工频交流电源作为电火花加工的脉冲 直流电源？在什么情况下可用直流电源作为电火花加工用的脉冲直流电源？（提示：轧辊电火花对磨、齿轮电火花跑合时，不考虑电极相对磨损的情况下，可用工频交流电源；在电火花磨削、切割下料等工具、工件间有高速相对运动时，可用直流电源代替脉冲电源，但为什么？）答：如提示所述，在不需要“极性效应”、不需考虑电极损耗率等的情况下，可以直接用 220V 的 50Hz 交流电作为脉冲电源进行轧辊电火花对磨和齿轮电火花跑合等。不过回路中应串接限流电阻，限制放电电流不要过大。如需精规准对磨或跑合，则可在交流工频电源上并联 RC 电路（R500~1000, C0.1~0.01µF），再接到两个工件上。在用高速转动的金属轮或圆片作电火花磨削、电火花切断、下料时，如果可以不计电极损耗率，则就可以用全波整流或整流后并联电解电容滤波的直流电源进行电火花磨削。由于工具电极高速转动，所以一般不会产生稳定电弧烧伤工件。最好是经调压变压器降压到5~100V 再整流供磨削之用，一则可以调节电压或电流，二则和 220V 交流电源隔离，以保障人身避免触电的危险。

3．电火花加工时的自动进给系统和车、钻、磨削时的自动进给系统，在原理上、本质上有何不同？为什么会引起这种不同？

答：电火花加工时工具电极和工件间并不接触，火花放电时需通过自动调节系统保持一定的放电间隙，而车、钻、磨削时是接触加工，靠切削力把多余的金属除去，因此进给系统是刚性的、等速的，一般不需要自动调节。

4．电火花共轭同步回转加工和电火花磨削在原理上有何不同？工具电极和工件上的瞬间放电点之间有无相对移动？加工内螺纹时为什么不会“乱扣”？用铜螺杆做工具电极，在内孔中用平动法加工内螺纹，在原理上和共轭同步回转法有何异同？ 答：不同之处在于电火花共轭同步回转加工时：

（1）工具电极和工件的转动方向相同；

（2）转速严格相等（或成倍角、比例关系）；

（3）工具和工件上瞬时放电点之间有很慢的相对移动。而电火花磨削时工具和工件可以同向或反向转动；工具和工件的转速并不相同，磨削点之间有很大的相对移动。加工内螺纹时，其所以不会“乱扣”，是因为加工中工具电极和工件的转向和转速相等，工具和工件圆周表面上有着“各点对应”的关系，所以能把工具表面的螺纹形状复制到工件表面上去而不会“乱扣”。在内孔中用平动法加工内螺纹，本质上和共轭同步回转法相同，不同之处在于平动法加工时工件不转动而代之以工具电极在平动头中作“公转”行星式运动，其内外圆上“各点对应”的规则仍然存在。

5．电火花加工时，什么叫做间隙蚀除特性曲线？粗、中、精加工时，间隙蚀除特性曲线有何不同？脉冲电源的空载电压不一样时（例如 80V、100V、300V三种不同的空载电压），间隙曲线有何不同？试定性、半定量地作图分析之。

答：间隙蚀除特性曲线是电火花放电间隙蚀除速度和放电间隙大小（间隙平均电压的大小）之间的关系，此关系可以定量地用作图法画成间隙蚀除特性曲线。粗、中、精加工时，由于脉宽、峰值电流等电规准不同，同样大小间隙的蚀除速度也就不一样，总的来说，粗加工时蚀除速度较大，上凸的间隙蚀除特性曲线就高于中、精加工的曲线。

当脉冲电源的空载电压不一样时，例如电压较高为 300V 时，其击穿间隙、平均放电间隙都大于 100V 或 80V 的放电间隙，因此横坐标上的 A 点（电火花击穿间隙）将大于 100V 或 80V 时的间隙。间隙特征曲线原点不动，整个曲线稍向右移。同理 80V 空载电压的间隙特征曲线的 A 点将偏向左边。

6．在电火花加工机床上用10mm的纯铜杆加工10mm的铁杆，加工时两杆的中心线偏距 5mm，选用

1t = 200µs，i=5.4A，各用正极性和负极性加工 10min，试画出加工后两杆的形状、尺寸，电极侧面间隙大小和表面粗糙度值（提示：利用电火花加工工艺参数曲线图表来测算）。

答：加工示意图见图 2-1a。设先用正极性加工，加工后的图形见图 b，负极损耗较大；负极性加工后的图形见图 c，正极工具损耗较小。具体数据请自行在图中标明，并与书中工 艺曲线图表进行对照比较。

7．电火花加工一个纪念章浅型腔花纹模具，设花纹模电极的面积为10mm×20mm=200mm，花纹的深度为 0.8mm，要求加工出模具的深度为 1mm，表面粗糙度为R a=0.63µm，分粗、中、精三次加工，试选择每次的加工极性、电规准脉宽

1t、峰值电流

ei、加工余量及加工时间，并列成一表（提示：用电火花加工工艺参数曲线图表来计算）。

特种加工技术及原理 篇6

1）激光熔焊技术：基本原理是把波长一定的连续脉冲光束，通过放大、反射、聚焦，使光束的束宽、束形、束能、峰值功率及重复频率等参数达到特定的技术要求后辐射到工作表面，形成特殊熔池， 特点：具有熔点小、熔速快、精度高、变形小等。工业上主要应用于精密件的焊补、焊接及特殊加工或表面强化。

2）离子束技术：基本原理是由离子源获得高能离子束流，通过磁化、纯化、加速，再经过多为旋转扫描器后注入材料表面，注入的离子与原材料的原子之间发生辐射扩散效应以及晶格置换错位现象，出现成核化合物，生成弥散硬化相，使其表层显微组织结构发生突变，从而获得所需要的性能，

3）摩擦旋转电火花涂覆技术：优点是可以极大地提高工件表面的硬度、耐磨性、热硬性及耐腐蚀等机械特性、不受重量、体积、形状的局限，工件不变性。

4）喷涂、喷焊技术：将焊材加热至熔融状态，以高速撞击在工件表面，属于物理结合

《特种加工》课程教学大纲 篇7

一、课程定位及授课内容精选

特种加工是先进制造技术的重要分支, 其技术内涵范围很广, 泛指利用电、热、声、光、化学等能量形式对材料进行分离、结合、变形等加工, 并达到零件所需的尺寸、形状及表面粗糙度等技术要求。在课程定位上, 一方面本课程所涉及的加工方法较多, 各加工方法中加工原理各异、特点不同, 学生初学时往往感觉到知识点繁杂, 主线不突出, 深入理解困难。另一方面, 本课程的新奇性、前沿性、学科交叉等特点又对学生创新兴趣、自主思考、自主学习能力的培养起到极大的促进作用。因此选择本课程进行“知识-技能-创新”模式探索具有更强的可执行性。本课程定位于增强学生视野、对所学知识的综合运用及创新思维能力培养两个层面, 而并非侧重于紧紧讲解各种特种加工方法基础知识。教学内容精选是课堂教学改革的重要组成部分。近年来随着课程体系的改革和深化, 专业课程的内容在不断更新和增加, 课时却在不断减少。在这种情况下, 在内容讲解上以“加工原理-工艺特点-加工设备”为主线, 层层递进, 引导学生自主思考、自行设计, 培养其对所学知识的综合运用能力及工程技术能力。如在讲解电火花加工中, 从日常生活中的插座电腐蚀现象引入, 到如何利用这一现象进行加工, 再到实现这一加工需要满足什么条件。学生在一系列问题的回答中自然对本加工方法有了较深的理解。同时自主思考解决问题的成就感会使其充分激发创新热情, 通过积极思考, 甚至能提出新的特种加工方法解决实际问题。

二、引入案例式教学方法的特种加工课前认知环节开发

在课堂教学以前, 将与实践密切联系的内容提前在课前认知环节中贯彻落实。向学生提出实际工程难题, 让学生自主思考, 搜集、整理相关技术资料信息, 提出解决方案。确立“引导学生自主学、激励学生合作学、培养学生创造学”三个学习目标。案例式教学法的成功与否很大程度上取决于典型案例的选取, 所选择的案例必须与教学目标一致, 要求选择的典型案例既能体现对特种加工技术基本理论知识的理解和掌握, 又要充分提高学生解决工程实际问题的能力。以先进制造技术的实现及加工理念的革新为突破口, 让学生通过自主的学习, 提出自己认为最优选的解决方案, 注重其创新实践能力及实际工程问题的解决能力的培养。

三、基于工程实际的案例驱动课堂教学模式革新

从教学手段和方法上讲, 通常的教学着眼点在机械制造加工的相关理论, 并且孤立地讲解理论, 使学生掌握的内容孤立、零碎, 很难准确把握理论知识的应用和现实加工的实际操作。因此, 本门课程教学中采用案例驱动方式更适合于本门课的特点。授课前教师根据具体教学目标与学生特点, 对案例进行精炼以确保其典型性、启发性、针对性。在课堂上通过给定的问题情景, 组织学生小组讨论, 模拟解决问题, 共同找出结论。教师做适当的点评, 通过引导学生对案例思考、分析、解决, 使学生对加工过程有较深刻的认识, 总结归纳出普遍规律性的理论, 进而促进知识的内化。这样既可以让学生互补知识, 也锻炼了团队合作精神。学习的最终目的不仅仅是记忆教学内容, 更在于运用所学知识分析和解决实际问题。在授课过程中应贯穿一些对学生具有启发和借鉴作用的应用案例。通过案例分析, 可使学生更加牢固地掌握所讲技术的原理及实际应用, 实现知识向技能的转化。

四、特种加工技术动态课件设计与网络教学开发

特种加工课程的特点是内容的广泛性、学科知识的交叉性及与时俱进性, 因此应用多媒体教学手段, 增加各种先进制造工艺加工过程视频录像, 使学生的各个感官能同时接受到大量的教学信息和丰富的知识, 能培养学生的想象能力、创新思维和创新意识。课堂上采用集动画、视频、影像和声音于一体的多媒体课件, 课后推出网络教学系统, 使学生可及时根据课堂教学的内容, 进行知识点巩固及相关习题的参考, 增强学生对相关理论知识的立体感。

五、以课外竞赛小组模式激发学生创新能力

前已述及, 特种加工课程的教学目的最终还是为了学生的“学”。教师在整个教学环节中, 都应围绕学生的“学”为中心。而“学”又分为教材知识的学习和学习能力的学习。让学生用所学理论来指导实践, 从实践总结经验, 不断提高实际操作能力, 提高分析问题、解决问题的能力。我们在课外实践环节方面进行探索研究, 构建了创新能力培养的支撑平台和实践活动体系, 组织学生积极参与各类课外科技比赛、山东省机电产品创新设计大赛等活动, 以实际竞赛项目为载体, 对所学知识进行优化、选择, 实现对学生的创新能力和实践动手能力的培养和提高。授课教师既作为团队成员参与, 又作为指导教师把握方向。通过项目引导, 使学生切实达到所学知识巩固并加以灵活运用。在创新竞赛中凝练新想法, 通过实际操作、制作等环节, 实现“技能-创新”的转化。

总之, 在特种加工技术的教学中, 扩展理工科学生视野, 提高学生自主学习能力和对本方向知识的综合运用能力是本次教学改革的重点。案例式教学驱动机制的引入变学生的被动学习为主动学习、主动思考, 从而强化所学知识的内化。多媒体动态课件及网络教学等新技术手段引入课堂教学, 使学生更加深入地理解特种加工工艺的基本原理。在此基础上, 以课外实践小组的形式组织学生在学习的同时进行食物模拟制作, 激发其创新能力, 按照学生自己的想法实现其功能, 从增强学生自信到锻炼自身能力等方面都有利于学生的培养, 实现“知识-技能-创新”融合。近年来, 通过本门课程的改革实践, 学生参与各级竞赛的积极性高涨, 获得省、市级各种竞赛奖励多项。

参考文献

[1]中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要 (2011—2015) 第28章第1节[Z].

[2]刘晋春, 白基成, 郭永丰.特种加工[M].机械工业出版社, 2008.

[3]杨叔子, 张福润.面向21世纪改革机械工程教学[J].高等教育研究, 2000, (4) .

特种加工技市及应用 篇8

[关键词]特种加工工作原理优点应用

特种加工是指传统的切削加工以外的新的加工方法，也被称为非传统加工或非常规加工，它是将电、热、光、声、化学等能量或其组合，精确施加到工件被加工的部位上，从而实现材料去除的一种加工方法。特种加工主要不是依靠机械能、切削力进行加工，而是使用硬度较低的工具(甚至不使用工具)加工硬度较高的工件，因而在加工各种难加工材料、复杂表面和有某些特殊要求的零件场合得到了极大的应用。

1特种加工技术的产生

1.1特种加工技术产生的外因

第二次世界大战后，特别是进入20世纪50年代以来，随着生产发展和科学实验的急切需要，很多工业部门，尤其是国防工业部门，要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展。它们所使用的材料越来越难加工，零件形状越来越复杂，对加工精度、表面粗糙度和某些特殊要求也越来越高，但传统的机械切削加工方法根本无法满足上述加工要求，特种加工就是在这种前提下产生和发展起来的。

1.2特种加工技术产生的内因

1943年，前苏联的拉扎林柯夫妇在研究开关触点的电火花腐蚀现象时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，从而开创了最基本、最普遍的特种加工技术，即电火花加工方法。他们使用细的铜杆在淬火钢上加工出小孔，首次摆脱了传统的机械切削加工方法，直接利用电能和热能来去除金属，获得了“以柔克刚”的效果。后来，技术人员又陆续发明了激光加工、超声加工等不同类型的特种加工。这些特种加工都具有以下的本质特点：

(I)工具硬度可以低于被加工材料的硬度(甚至不用工具)；

(2)不依靠机械能，而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除材料；

(3)加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。

这些特点是特种加工技术得以产生和广泛应用的根本内因。

2特种加工技术的发展及应用

特种加工技术发展迅速，目前已有多种加工方法。按照能量来源和作用形式，以及加工原理的不同，特种加工技术可分为电火花加工、电化学加工、激光加工、电子(离子)束加工、超声波加工和快速成型等几大类。

2.1电火花加工

电火花加工是最早得到应用的特种加工技术，它是利用工具和工件(正、负电极)之间脉冲性电火花放电时的电腐蚀现象，来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求，如图1所示。

目前比较成熟的电火花加工技术主要是电火花穿孔成型加工和电火花线切割加工两大类，它们在各类高硬度刀具、量具和模具零件的加工上得到了极为广泛的应用。

2.2电化学加工

实验表明：当两铜片接上约10v的直流电流并插入CuCl2的水溶液时，即形成通路，在金属片和溶液的界面上，必定会产生电化学反应，溶液中的Cu⁺¹移向阴极，在阴极上析出为铜；同时阳极上的cu原子因失去电子而成为Cu⁺¹，进入溶液，这便是电解(电镀)液中的电化学反应；以这种电化学反应为基础，对金属进行加工的方法称为电化学加工，如图2所示。

根据利用电化学加工中阳极溶解或阴极沉积的不同，电化学加工可分为以下三种类型：

(1)利用电化学反应过程中的阳极溶解来进行加工，主要有电解和电化学抛光等；

(2)利用电化学反应过程中的阴极沉积来进行加工，主要有电镀和电铸等；

(3)利用电化学加工与其他加工方法相结合的电化学复合加工工艺进行加工，主要有电解磨削和电化学阳极机械加工。

电化学加工的适用范围很广，其中电解加工可以加工复杂成型模具和零件，例如汽车、拖拉机连杆等各种型腔锻模，航空、航天发动机的扭曲叶片，汽轮机定子、转子的扭曲叶片，炮筒内管的螺旋“膛线”，齿轮和液压件内孔的电解去毛刺及扩孔、抛光等都能用电解加工；电镀、电铸则可以复制零件上复杂、精细的表面。

2.3激光加工

激光加工是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应下产生高温熔融，来加工各种材料；激光加工时，把光束聚集在工件的表面上，由于区域小、亮度高。其焦点处的功率密度极高，温度可以达到一万多度；在此高温下，可以在瞬间熔化和蒸发任何坚硬的材料，并产生很强的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷射去除，达到对零件加工的效果，如图3所示。

激光加工对几乎所有金属和非金属都可以进行；由于激光能聚集成极小的光斑，因此可以进行细微和精密加32；如果使用反射镜，则可以将激光输送到远离激光器的其它地点，进行远距离加工。

2.4电子(离子)束加工

电子柬加工是在真空条件下，利用电流加热阴极，发射电子束，再经过加速极加速，将具有很高速度和能量的电子束聚焦在被加工的工件材料上，高速电子撞击工件，其动能绝大部分转化为热能，使工件材料局部、瞬时熔融，汽化蒸发而去除，如图4所示。离子束加工原理与电子束加工相似，与电子束加工相比，离子束加工具有更大的能量。

2.5超声波加工

超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具的振动，通过悬浮液磨料的撞击和抛磨作用，对工件进行成型加工的一种方法，如图5所示。

超声波加工的精度和表面粗糙度相当好，而且适应性广，能加工半导体、非导体的脆硬材料，如玻璃、石英、宝石、锗、硅甚至金刚石等，在实际生产中，被广泛地应用在型(腔)孔加工、切割加工和清洗等方面。

2.6快速成型

快速成型技术是根据零件的CAD几何模型而快速生产产品样件或直接生产零件的成组技术的总称。它直接从零件的CAD几何模型出发，通过分层离散软件和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积，形成实体零件，图6为立体光固化快速成型加工原理图。

由于可以把任意复杂的三维实体制造转化成一系列简单的二维制造的叠加，因而快速成型技术可以在不使用传统模具和工具的条件下，加工出几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。目前，它已经成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，在航空航天、交通运输、家电等领域得到了广泛应用。

3结束语

进入二十一世纪以来，科技人员广泛采用自动化技术，对各类特种加工技术实现计算机数控化，极大地提高了特种加工技术的加工精度。与此同时，大量复合工艺和新工艺方法的开发与应用，使特种加工技术的适用范围得到了极大的扩展。

参考文献：

[1]刘晋春，白基成，等，特种加工[M]，北京：机械工业出版社。2008，

[2]李伟，先进制造技术[M]，北京：机械工业出版社，2005，

[3]王葵，姜海，等，立体光固化特种加工技术的应用及发展[J]，新技术新工艺，2008(2)：55-56.

特种加工技术学习心得 篇9

特种加工技术中有很多的加工方法，我比较感兴趣的就是激光加工。激光加工可以用于打孔、切割、电子器件的微调、焊接、热处理以及激光存储等各个领域，由于激光加工不需要加工工具，而且加工速度快，表面变形小，可以加工各种材料，已经在生产实践中愈来愈多地显示了它的优越性，所以很受人们的重视。

激光加工是利用光的能量，经过透镜聚焦，在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工各种材料的。激光是可控的单色光，它强度高、能量密度大，可以在空气介质中高速加工各种材料，因此它的应用越来越广泛。激光的光发射是以受激辐射为主，因而发光物质中基本上是有组织地、相互关联地产生光发射的，发出的光波具有相同的频率、方向、偏振态和严格的位相关系，正因如此，激光具有强度高，单色性好，相干性好和方向性好的优点。

激光加工的基本设备包括激光器、激光器电源、光学系统及机械系统等四大部分。激光器是激光加工的重要设备，它把电能转化为光能，产生激光束。激光器按激活介质的种类可以分为固体激光器和气体激光器，按工作方式可分为连续激光器和脉冲激光器。固体激光器一般采用采用光激励，能量转化环节多，光的激励能量大部分转换为热能，所以其效率低。气体激光器一般采用电激励，因其效率高、寿命长、连续输出功率大，所以广泛用于切割、焊接，热处理等加工。常用于材料加工的气体激光器有二氧化碳激光器、氩离子激光器等。

常用的激光加工工艺有激光打孔，激光切割，激光刻蚀打标记等。

激光打孔的成形过程是材料在激光热源照射下产生的一系列热物理现象综合的结果。激光打孔适合于自动化连续打孔，其直径可以小到0.01mm一下，深径比可达50:1。激光几乎可以在任何材料上打微型小孔，目前激光打孔已应用于火箭发动机和柴油机的燃料喷嘴加工、化学纤维喷丝板打孔、钟表及仪表中的宝石轴承打孔、金刚石拉丝模加工等方面。

激光切割的原理和激光打孔原理基本相同，不同的是，激光切割中工件于激光束要相对移动，在生产实践中一般都是移动工件。激光切割大都采用重复频率较高的脉冲激光器或连续输出的激光器，但连续输出的激光束会因热传导而使切割效率降低，同时热影响层也较深。因此，在精密机械加工中，一般都采用高重复频率的脉冲激光器。激光可用于切割各种各样的材料。它可以切割金属也可以切割非金属；它可以切割无机物也可以切割皮革之类的有机物；它可以切割玻璃、陶瓷和半导体等既硬又脆的材料也可以对细小部件作各种精密切割。

精密与特种加工技术期末复习总结 篇10

概念（15分5个）分析解答（24分4个）线切割（16分）精密加工机床目前的研究方向？

答提高机床主轴的回转精度，工作台的直线运动精度以及刀具的微量进给精度。2 精密加工机床工作台的直线运动精度由（导轨）决定的。3 精密加工机床（必须使用微量进给装置）提高刀具的进给精度。4 在超精密切屑中，金刚石刀具哪些比较重要的问题需要解决？

答：一是金刚石晶体的晶面选择，这对刀具的使用性能有重要的影响；二是金刚石刀具刃口的锋利性，即刀具刃口的圆弧半径。5 扫描隧道显微镜的分辨率为（0.01nm），它的功用如何？

在扫描隧道显微镜下可移动原子，实现精密工程的最终目标—原子级精密加工 6 金刚石刀具和立方氮化硼刀具的用途如何？

答：应用天然金刚石车刀对铝、铜和其他软金属以及合金进行切削加工，立方氮化硼等新型超硬刀具材料，他们主要用于黑色金属的精密加工。7 超精切削加工时，积屑瘤高度对切削力的影响如何？

答积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力也小，这和普通切削黑丝规律相反。8 金刚石晶体的理解概念？

答：解理。当垂直于金刚石（111）晶体面的拉力超过某特定值时，两相邻的（111）面分离，产生解理劈开。金刚石晶体的那个晶面适合作刀具的前后刀面？

答：为了增加切削刃的微观强度，减小破碎概率，应选用强度最高的（100）晶面作为金刚石刀具的前后刀面。天然单晶金刚石刀具用于精密切削，其破损和磨损不能继续使用的标志是？ 答：加工表面粗糙度超过规定值。超精密加工机床的主轴部件通常采用哪些类型的轴承？这些轴承各有哪些特点？答：液体静压轴承主轴和空气静压轴承主轴

液体静压轴承主轴优点：回转精度可达0.1um，且转动平稳，无振动，因此某些超精密机床主轴使用这种轴承。缺点：液体静压轴承的油温升高，在不同转速时温度升高值不相同，因此要控制恒温较难，温升造成的热变形会影响主轴回

转度。静压油回油时将空气带入油隙中，形成微小气泡不易排出，这将降低液体静压轴承的刚度和动特性。空气静压轴承主轴：它也具有很高的回转精度。由于空气的黏度小，主轴在高速转动时空气温升很小，因此造成的热变形误差很小。空气轴承的刚度较低，只能承受较小的载荷。超精密且学士切削力很小，空气轴承满足要求，放在超精密机床得到广泛应用。12 超精密加工机床床身和导轨的材料，可采用哪些材料？ 答:1）优质耐磨铸铁 2）花岗岩

3）人造花岗岩 超精密加工机床中的微量进给装置普遍采用的形式有哪一种？ 答：电致伸缩式 压电或电致伸缩式微量进给装置的突出特点和用途？ 答：特点：压电或电致伸缩式微量进给装置具有良好的动态特性

用途：可用于实现自动微量进给。15 什么是超硬磨料？

答：金刚石、立方氮化硼及他们为主要承认的复合材料。16 精密磨削机理主要是什么？

答：1）磨粒的微刃性

2）磨粒的等高性

3）微刃的滑擦、挤压、抛光作用 4）弹性变形的作用 17 磨削烧伤概念？

答：磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般900～1500℃）到相变温度以上时，形成零件表面层金相组织发生变化（大多数表面的某些部分出现氧化变色），使金属强度和硬度降低，并伴有残余应力产生，甚至出现微观裂纹。精密磨削中为什么要控制机床的热变形？减少机床热变形的措施是有哪些？ 解答：温度变化对精密机床加工误差的影响，工件温升引起的加工误差占总误差的40%~70%。措施：（1）尽量减少机床中的热源（2）采用热膨胀系数小的材料制造机床部件（3）机床结构合理化（4）使机床长期处于热平衡状态，使热变形量成为恒定（5）使用大量恒温液体喷淋，形成机床附近布局地区小环境的精密恒温状态。19 精密研磨属性？

答：它属于游离磨粒切削加工 什么是非接触抛光？

答：（概念）是一种研磨抛光新技术，是指在抛光中工件与抛光盘互不接触，依靠抛光剂冲击工件表面，以获得加工表面完美结晶性和精确形状的抛光方法，其去除量仅为几个到几十个原子级。

什么是弹性发射加工？弹性发射加工是指加工时研具与工件互不接触，通过微粒子冲击工作表面，对物质的原子结合产生弹性破坏，以原子级的加工单位去除工件材料，从而获得无损伤的加工表面。21 电火花腐蚀微观过程分为那几个阶段？

答：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、汽化热膨胀；3蚀除产物的抛出；4极间介质的消电离。22 电火花粗槽加工时工件各应接什么电极？

答：精加工时，应选用正极性加工；粗加工时，应采用负极性加工。23 电火花加工一般采用（单向脉冲）电源。极性效应的概念，如何在生产中利用极性效应？（解答）

答：在电火花加工过程中，这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象。在电火花加工中极性效应越显著越好，这样，可以把电蚀量小的一极作为工具电极，以减少电极的损耗。电火花加工工具电极相对损耗是（产生加工误差）的主要原因之一。如何降低工具电极的相互对损耗？

答：1极性效应（正确选择极性和脉宽）2吸附效应3传热效应4材料的选择 26 电火花加工需要具备哪些条件才能进行的？

答：1.必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，必须具有电极的自动进给和调节装置。

2.两极之间行充入有一定绝缘性能的介质。3.电火花加工必须采用脉冲电源。电火花加工表面质量主要包括哪三部分？

答：（1）必须使用工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙（2）两极之间应充入有一定绝缘性能的介质（3）火花放电必须是瞬时的脉冲性放电 电火花加工成形机床中主轴电头的作用？

答：主轴头是电火花成形机床中最关键的部件，是自动调节系统中的执行机构，对加工工艺指标的影响极大。按图4.14简述电火花技工RC线路脉冲电源的工作过程？

答：当直流电源接通后，电流经充电电阻R向电容C充电C两端的电压按指数曲线上升，因为电容两端的电压就是工具电极和工件间隙两端的电压，因此当电容C两端的电压上升到等于工具电极和工件间隙的击穿电压Ud时，间隙就被击穿，此时电阻变得很小，电容器上储存的能量瞬时放出，形成较大的脉冲电流ie，电容上的能量释放后，电压下降到接近于零，间隙中的工作液又迅速恢复绝缘状态，完成一次循环。此后电容器再次充电，又重复前述过程。如果间隙过大，则电容器上的电压uc按指数曲线上升到电流电源电压U。30 对材料是硬质合金耐热合金的工件的深孔加工最有效的加工工艺是什么？ 答：较深较小的孔采用研磨方法加工 31 线切割适合加工什么材料和形状的工件？

答：可以加工硬质合金等一切导电材料，由于电极丝比较细可以加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的工件。主要是平面形状。32 电火花线切割加工的间隙状态一般有哪三种？ 答：正常火花放电、开路和短路 33 线切割属于那种极性的电火花加工？ 答：属中、精正极性电火花加工

高速走丝电火花线切割加工主要采用（钼丝）材料做电极丝。工作液通常采用（乳化液），也可采用（矿物油）、(去离子水)等。35 俩种速度走丝的线切割加工的精度，哪种较高？

答：低速走丝，电极丝只是单方向通过加工间隙，不重复使用，可避免电极丝损耗为加工精度带来的影响。36线切割走丝机构的作用？

答：走丝机构使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力。37 高速走丝线切割机床的控制系统普遍采用（逐点比较法）控制。38 线切割加工的主要工艺指标有哪些？

答：1）切割速度2）表面粗糙度3）加工精度4）电极丝损耗量 39 高速走丝切割加工由于电极的往复运动会造成怎样的斜度？

答：电极丝上下运动时，电极丝进口处与出口处的切缝宽窄不同。宽口是电极丝的入口处，窄口是电极丝的出口处。

什么是电化学反应？在阴、阳极表面发生得失电子的化学反应。

什么是电化学加工？利用这种电化学反应作用加工金属的方法就是电化学加工。电化学加工在阳极和阴极上各发生什么电化学现象？阳极上为电化学溶解，阴极上为电化学沉积。

法拉第第一定律的内容是什么？

答：在电极的两相界面处（如金属/溶液界面上）发生电化学反应的物质质量与通过其界面上的电量成正比。42 熟悉教材中例6-1的问题方法？

答：要在厚度为40mm的45钢板上加工50mm*40mm的长方形通孔，采用NaCl电解液，要求在8min完成，加工电流需要多大？如配备的是额定电流为5000A的直流电源，则进给速度能达到多少？加工时间多长？

电解加工中加工间隙的作用？

答：加工间隙是电解加工的核心工艺要素，它直接影响加工精度、表面质量和生产率，也是设计工具阴极和选择加工参数的主要依据。44 按图6.18指出电铸加工的基本原理？

答：

1、将电铸材料作为阳极，原模作为阴极，电铸材料的金属盐溶液做电铸液。

2、在直流电源的作用下，阳极发生电解作用，金属材料电解成金属阳离子进入电铸液，在被吸引至阴极获得电子还原而沉积于原模上。

3、当阴极原模上电铸层逐渐增厚达到预定厚度时，将与其原模分离，即可获得与原模型面凹凸相反的电铸件。

激光加工的基本设备有哪些？

答：（1）激光器（2）激光器电源（3）光学系统（4）机械系统 46 激光切割时对焦点的位置有何要求？

位于工件表面或低于工件表面时，可以获得最大的切割深度和较小的切缝宽度 47 电子束加工通过什么效应进行？各种功率密度电子束加工的用途？ 答：1）电子的动能瞬间大部分转变为热能。2）在低功率密度时，电子束中心部分的饱和温度在熔化温度附近，这时通化坑较大，可作电子束熔凝处理。中等功率密度照射时，出现熔化，汽化和蒸发，可用于电子束焊接。用高功率密度照射时，电子束中心的饱和温度远远超过蒸发温度，是材料从电子束的入口处排除出去，并有效地向深度方向加工，这就是电子束打孔加工。高功率密度电子束除打孔，切槽外中功率焊接。

离子束加工的概念和特点？

答：离子束加工的原理与电子束加工类似，也是在真空条件下，将氩、氪、氙等惰性气体，通过离子源产生离子束经过加速、集束、聚焦后，以其动能轰击工件表面的加工部位，实现去除材料的加工。特点：加工应力小，变形小。49 超声波加工的用途？超声波清洗的原理？

答：适合于加工各种不导电的硬脆材料，例如玻璃、陶瓷、石英、锗、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。对于导电的硬质金属材料如淬火钢、硬质合金等，也能进行加工，单加工生产率较低。对于橡胶则不可进行加工。

超声波清洗的原理：主要是基于清洗液在超声波的振动作用下，使液体分子产生往复高频振动，引起空化效应的结果

超高压水射流加工是否属于绿色的加工范畴？答：属于。在（石材）加工领域，它具有其他工艺方法比拟的技术优势。51 点解磨削是靠（电解）作用来去除金属。

熟悉特种加工方法的具体用途？电火花加工，线切割加工，电解加工，电子束加工（高速打孔），离子束加工(刻蚀)，激光加工（打孔），超声波加工（清洗）等？答：

精密磨削是指加工精度为1~0.1um、表面粗糙度Ra值达到0.2~0.025um，又称低粗糙度值磨削。

AB段：B4 B2 B40000 Gx L1 BC段：B

B

B20000 Gx L1 CD段：B0 B20000 B20000 Gy SR1 DE段：B

B

B30000 Gy L4

EF 段：B

B

B80000 Gx L3 FA 段：B

B

B30000 Gy L2

3B编程 解 R=25 AE=25-15=10 DE=20 AB段：B0 B25000 B25000 Gy SR1 BC段：B45 B15

B45000 GxL3 CD段：B20000 B15000 B30000 GySR3 DE段：B

B

B20000 GxL1 EA段：B

B

B10000 GyL2 编写电极丝中心轨迹为直径20mm的圆的线切割3B程序

B10000 B0 B10000 Gx L1 B10000 B0 B40000 Gy NR1 B10000 B0 B10000 Gx L3 若要切割一个直径为20mm的圆孔，设穿丝顶孔打在孔中心处所用钼丝直径为0.12mm，单边放放电间隔0.01mm，写出此线切割的3B程序。B

B

B9930

Gx L1

引入直线段 B9930 B0 B39720 GYNR1

切割整圆 B

B

B9930

Gx L3

引出直线段 D

结束