1、第 頁共20頁數控特種加工技術工藝與編程知識競賽試題（附含答案）一、判斷題電火花加工時，必須使接在不同極性上的工具和工件之間保持一定的距離以形成放電間隙。（）高速走絲線切割，鑰絲往復運動；低速走絲線切割，鑰絲單方向移動o （X）電火花加工中粗加工時工件常接正極，精加工時工件常接負極。（X）電極絲的補償可以在圓弧上加補償。（X）電火花線切割加工中，電源可以選用直流脈沖電源或交流電源。（X）特種加工中加工的難易與工件硬度有關。（X）電火花成型加工的加工速度一般用體積加工速度來 表示。（J ）習慣上將電極相對于工件的定位過程稱為找正。（V ）電火花實際生產的正常加工速度大大低于最大加工線切割機床用3

2、B代碼中的B是分割符號。（J）電火花成型機可以加工通孔和盲孔。（）目前線切割加工時應用較普遍的工作液是煤油。（X）離子束加工必須在真空條件下進行。（J）電火花加工中的吸附效應都發生在陰極上。（X）電火花加工的粗規準一般選取的是窄脈沖、高峰值電流。（X）數控線切割加工是輪廓切割加工，不需設計和制造 成形工具電極。（）電火花線切割加工可以用來制造成形電極。（）電解磨削的加工精度和表面質量較高。工件表面粗 糙度與砂輪磨粒粗細無關。（V ）數控線切割加工一般釆用水基工作液，可避免發生 火災，安全可靠，可實現晝夜無人值守連續加工。（）超聲波加工是基于高速撞擊原理，因此愈是硬脆材 料，受沖擊破壞作用也愈大

3、，而韌性材料則由于它的緩沖作 用而難以加工。（）與電火花加工、電解加工相比，超聲波加工的加工 精度高，加工表面質量好，但加工金屬材料的效率較低C （ V ）電子束加工是利用電能使電子加速轉換成動能撞擊 工件，又轉換成熱能來蝕除金屬的。（J）快走絲線切割使用的電極絲材料比慢走絲差，所以 加工精度比慢走絲低。（X）電火花成型加工和穿孔加工相比，前者要求電規準 的調節范圍相對較大。（J）電火花成型加工屬于盲孔加工，工作液循環困難, 電蝕產物排除條件差。（）在采取適當的工藝保證后，數控線切割也可以加工盲孔；（X）當電極絲的進給速度明顯超過蝕除速度，則放電間 隙會越來越小，以致產生短路。（J）電火花成型

4、加工電極損耗較難進行補償。（）二、名詞解釋特種加工技術答：也稱非傳統加工技術，是直接將電、熱、光、聲、 化學等能量或其組合施加到工件被加工的部位上，從而實現 材料去除，以達到一定的形狀尺寸和表面粗糙度要求的非傳 統加工方法。電火花加工答：又稱放電加工，是一種電、熱能加工方法。它是在 一定介質中，利用工具電極與工件電極（正極與負極）之間 脈沖性火花放電時的電腐蝕作用來對工件進行加工，以達到 一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法。在這一加工 過程中可以看到放電過程中伴有火花，故將其稱為電火花加 工。電火花加工定義：二次放電答：是指已加工表面上由于電蝕產物等的介入而再次進 行非正常放電現象，集中

5、反映在加工深度方向產生斜度和加 工棱角棱邊變鈍方面。電極相對損耗（電火花加工中）答：指工具電極損耗速度ve與工件蝕除速度vw之比的 百分數，即。二ve/vwX 100%,是衡量工具電極耐損耗的指標。復合加工答：把兩種特種加工方法復合在一起，或者把一和或兩 種特種加工方法和常規機械加工方法復合在一起，使之相輔 相成、相得益彰的加工工藝，例如電解電火花加工、電解電 火花磨削等。空化現象答：所謂空化現象，是指當工具端面以很大的加速度離 開工件表面時，加工間隙內形成負壓和局部真空，在磨料液第 頁共20頁內形成很多微空腔；當工具端面以很大的加速度接近工件表 面時，空泡閉合，引起極強的液壓沖擊波，從而使脆

6、性材料 產生局部疲勞，引起顯微裂紋。放電間隙答：放電間隙是放電時工具電極和工件間的距離，它的大小一般在0.01-0.5頗之間，粗加工時間隙較大，精加工時則較小。脈沖寬度答：脈沖寬度簡稱脈寬（也常用ON、TON等符號表示）， 是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續時間 （如圖3-2所示）。占空比答：占空比巾是脈沖寬度ti與脈沖間隔to之比，中 =ti/tOo粗加工時占空比一般較大，精加工時占空比應較小, 否則放電間隙來不及消電離恢復絕緣，容易引起電弧放電。極性效應答：在電火花加工時，相同材料（如用鋼電極加工鋼）兩 電極的被腐蝕量是不同的。其中一個電極比另一個電極的蝕 除量大，這種現象叫做

7、極性效應。DK7725答：DK7725的基本含義為：D為機床的類別代號，表示 是電加工機床；K為機床的特性代號，表示是數控機床；第一個7為組代號，表示是電火花加工機床；第二個7 為系代號（快走絲線切割機床為7,慢走絲線切割機床為6, 電火花成型機床為1）; 25為基本參數代號，表示工作臺橫 向行程為250 mm。電火花成形加工速度電火花成形加工的加工速度，是指在一定電規準下，單 位時答：間內工件被蝕除的體積V或質量三、簡答題試述電火花加工的特點及其應用。答：能“以柔克剛”，電極材料不必比工件材料硬， 適合于難切削材料的加工。工件不變形，工具電極與工件不接觸，便于加工小孔、 深孔、窄縫零件。脈沖

8、參數可調節，能在同一機床連續進行粗、半精、 精加工，脈沖放電的持續時間短，工件表面的熱影響區很小。加工過程易于實現自動控制。工具電極的制造有一定難度，電極的耗損影響加工精 度。電火花加工效率較低，只適用于導電材料的工件電火花加工廣泛應用于凹模型孔、型腔加工。試述電火花加工的原理，并說明火花放電過程大致 可分為哪四個連續的階段？答：電火花加工原理：電火花加工是通過工件和工具電 極相互靠近時極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產 生瞬時高溫，使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬腐蝕 下來，達到按要求改變材料的形狀和尺寸的加工工藝。火花放電過程大致可分為如下四個階段：極間介質的電離、擊穿，形成放電

9、通道。介質熱分解、電極材料融化、氣化，熱膨脹。電極材料的拋出。極間介質的消電離。在電火花加工中，工作液的作用有哪些？答：形成火花放電通道，并在放電結束后迅速恢復放 電間隙的絕緣狀態。壓縮放電通道，并限制其擴展，使放電能量高度集中 在極小的區域內，既加強了蝕除的效果，又提高了放電仿型 的精確性。加速電極間隙的冷卻和消電離過程，有助于防止出現 破壞性電孤放電。加速電蝕產物的排除。影響電火花加工精度的主要因素答：放電間隙大小及其一致性釆用較小的電規準，可以縮小放電間隙；這樣，可以提 高仿形精度，也使間隙變化量小，從而提高加工精度。工具電極的損耗及其穩定性電火花穿孔加工時，電極在長度方向上可以貫穿型孔

10、, 因此得到補償；但電火花成型加工時，電極損耗后無法得到 補償，需要更換電極。二次放電現象。提高是電火花加工速度的途徑有哪些？答：選用適當的脈沖寬度。選用適當的脈沖間隔。增加單位脈沖能量（主要是增加峰值電流）。提高脈沖頻率f 0影響電火花加工零件表面粗糙度的因素：答：單個脈沖能量大，則表面粗糙度差；第 頁共20頁材料熔點高，則表面粗糙度好；工具電極的表面粗糙度對工件表面粗糙度有復印現 象；工作液的電阻率降低，可以形成多個并存的放電通道, 脈沖放電能量被分散，相應的放電痕跡較小，可以獲得較好 的表面粗糙度。電火花加工電蝕產物的排除方法有哪些？答：電極沖油工件沖油工件抽油開排氣孔抬刀電極的搖動或平

11、動電解磨削與其它的電解加工有什么差別?一般用在什 么場合？答：電解磨削是電化學腐蝕與機械磨削作用相結合的一 種復合加工方法，比電解加工具有較高的加工精度和較小的 表面粗糙度值，比機械磨削有較高的生產率。電解磨削過程中，金屬主要是靠電化學陽極溶解作用腐 蝕下來的，電解磨輪只起磨去電解產物陽極鈍化膜和整平工 件表面的作用。電解磨削主要用于高強度、高硬度、熱敏性和磁敏性等 材料。適用于難加工小孔、深孔、薄壁件，如蜂窩器、薄壁 管或外殼、注射針頭，麻花鉆、端鐵刀、成形鐵刀等各種高 速鋼和硬質合金刀具的刃磨以及噴氣式發動機的渦輪葉片 及水輪機葉片的成形磨削。簡述激光加工的特點。答：不受工件材料硬度、熔點

12、、導電性等各種性質的 影響，幾乎對所有金屬和非金屬都可以進行激光加工；激光能聚集成極小的光斑，可以進行細微和精密加工;可使用反射鏡，將激光輸送到遠離激光器的隔離室或 其它地點，進行加工；無刀具，屬于非接觸式加工，無機械加工變形；對環境無特殊要求，便于自動控制連續加工，加工效 率高，加工變形和熱變形小。電子束和離子束加工為什么必須在真空條件下進 行？答：只有在較高的真空條件中，電子和離子才能高速 運動。由于加工時的金屬蒸汽會影響電子和離子發射，產生 不穩定現象，所以在加工過程中，需要利用真空吸力，不斷 地把所產生的金屬蒸汽抽出去。簡述超聲波加工的原理答：超聲波加工是利用振動頻率超過16000 H

13、z的工具 頭的振動，通過懸浮液磨料的撞擊和拋磨作用，對工件進行 成型加工的一種方法；超聲波加工時，在工件和工具之間注入液體（水或煤油 等）和磨料混合的懸浮液，工具對工件保持一定的進給壓力, 并作高頻振蕩，頻率為1630kHz,振幅為0.010. 15mm。磨 料在工具的超聲振蕩作用下，以極高的速度不斷地撞擊工件 表面，使工件材料在瞬間高壓下產生局部破碎；由于懸浮液 的告訴攪動，又使磨料不斷拋磨工件表面。隨著懸浮液的循 環流動，使磨料不斷得到更新，同時帶走被粉碎下來的材料 微粒。在加工中，工具逐步伸入到工件中，工具的形狀便被 復制到工件上。特種加工與傳統切削加工方法相比，在加工原理上 的主要區別

14、有哪些？所能解決的主要加工問題有哪些？答：主要區別：不是主要依靠機械能，而是利用其它的能量（如電能、 熱能、化學能、光能、聲能等）去除工件材料；工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些根本不需要工具；加工過程中工具和工件之間不存在顯著的切削力。可以解決：高硬度、高強度、高韌性、高脆性等各種難加工材料 的加工問題；精密、微細、形狀復雜零件的加工問題；薄壁、彈性等低剛度零件的加工問題。簡述快走絲線切割機床在加工中間階段斷絲的原因 及解決方法。答：在加工中間階段斷絲，可能的原因有：電參數不當，電流過大。進給調節不當，開路短路頻繁。工作液太臟。導電塊未與鑰絲接觸或被拉出凹痕。切割厚件時，脈沖過小。

15、絲筒轉速太慢。在快走絲線切割加工中，要正確分析斷絲原因，釆取合 理的解決辦法。在實際中往往釆用如下方法：減少電極絲（鑰絲）運動的換向次數，盡量消除鑰絲抖第 頁共20頁動現象。鑰絲導輪的制造和安裝精度直接影響鋁絲的工作壽 命。選用適當的切削速度。保持電源電壓的穩定和冷卻液的清潔。試詳細分析影響材料放電腐蝕的因素。答：極性效應由于在不同的脈沖寬度下，工作液中所電離出來的電子 與離子對電極發生作用的大小是不同的。吸附效應正電極表面能吸附工作液中分解、游離出來的帶負電的 碳離子，形成熔點和氣化點比較高的薄層碳黑膜，保護正極, 從而減少電極的損耗；電參數提高電蝕量和加工效率的電參數途徑有：提高脈沖頻率增

16、加單個脈沖能量減少脈沖間隔金屬材料的熱學常數金屬材料的熔點、沸點，比熱容，熔化熱，氣化熱愈 高，電蝕量將愈小，愈難加工；導熱率大的金屬材料，能將熱量傳導、散失到其它部 位，降低本身的蝕除量；工作液介電性好、密度和粘度大的工作液有利于壓縮放電通道, 提高放電的能量密度，強化電蝕產物的拋出效應；但是，粘 度過大不利于電蝕產物的排岀，影響正常放電。15、制訂數控車削加工工藝方案時應遵循哪些基本原 則？答：應遵循一般的工藝原則并結合數控車削的特點認 真而詳細地制訂好零件的數控工藝車削加工工藝。其主要內 容有：分析零件圖紙、確定工件在車床上的裝夾方式、各表 面的加工順序和刀具的進給路線以及刀具、夾具和切

17、削用量 的選擇等。16、數控加工對刀具有哪些要求？答：與普通機床切削相比，數控機床對刀具的要求更高。 不僅要求精度高、剛度好、耐用度高、而且要求尺寸穩定、 安裝調整方便等。17、確定鐵刀進給路線時，應考慮哪些問題？答：進給路線的確定與工件表面狀況、要求的零件表面 質量、機床進給機構的間隙、刀具耐用度以及零件輪廓形狀 等用關。18、零件圖鐵削工藝分析包括哪些內容？答：圖樣分析主要內容有：數控続削加工內容的選擇、 零件結構工藝分析、零件毛坯的工藝性分析、加工方案分析等。19、制訂數控鐵削加工工藝方案時應遵循哪些基本原則？答：應遵循一般的工藝原則并結合數控銖削的特點認 真而詳細地制訂好零件的數控工藝

18、鐵削加工工藝。其主要內 容有：分析零件圖紙、確定工件在銃床上的裝夾方式、各輪 廓曲線和曲面的加工順序、刀具的進給路線以及刀具、夾具 和切削用量的選擇等。20、在數控機床上按“工序集中”原則組織加工有何優 點？答：工序集中就是將工件的加工集中在少數幾道工序內 完成，每道工序的加工內容較多。這樣減少了機床數量、操 作工人數和點地面積，一次裝夾后加工較多表面，不僅保證 了各個加工表面之間的相互位置精度，同時還減少工序間的 的工件運輸量和裝夾工件的輔助時間。21、確定鐵刀進給路線時，應考慮哪些問題？答：數控伏削加工中進給路線對零件的加工精度和表面 質量有直接的影響，因此，確定好進給路線是保證続削加工

19、精度和表面質量的工藝措施之一。進給路線的確定與工件表 面狀況、要求的零件表面質量、機床進給機構的間隙、刀具 耐用度以及零件輪廓形狀有關。22、數控機床加工和普通機床加工相比有何特點？答：與普通機床相比，數控機床是一種機電一體化的高 效自動機床，它具有以下加工特點：具有廣泛的適應性和較高的靈活性；加工精度高，質量穩定；加工效率高；可獲良好的經濟效益。23 G90X20. 0Y15.0 與 G91X20. 0Y15. 0 有什么區別？答：G90表示絕對尺寸編程，X20.0、Y15.0表示的參考 點坐標值是絕對坐標值。G91表示增量尺寸編程，X20.0、 Y15. 0表示的參考點坐標值是相對前一參考

20、點的坐標值。24、簡述G00與G01程序段的主要區別？答：G00指令要求刀具以點位控制方式從刀具所在位置第 頁共20頁用最快的速度移動到指定位置，快速點定位移動速度不能用 程序指令設定。G01是以直線插補運算聯動方式由某坐標點 移動到另一坐標點，移動速度由進給功能指令F設定，機床 執行G01指令時，程序段中必須含有F指令。25、刀具返回參考點的指令有幾個？各在什么情況上使 用？答：刀具返回參考點的指令有兩個。G28指令可以使刀 具從任何位置以快速定位方式經中間點返回參考點，常用于 刀具自動換刀的程序段。G29指令使刀具從參考點經由一個 中間點而定位于定位終點。它通常緊跟在G28指令之后。用 G

21、29指令使所有的被指令的軸以快速進給經由以前G28指令 定義的中間點，然后到達指定點。26、在數控加工中，一般固定循環由哪6個順序動作構 成？答：固定循環由以下6個順序動作組成：X、Y軸定位；快速運動到R點（參考點）；孔加工；在孔底的動作；退回到R點（參考點）；快速返回到初始點。27、簡述加工中心的編程過程。答：加工中心的編程過程是：構件零件的三維數據模型；確定數控加工的工藝方案并生成刀具軌跡；對刀具軌跡進行加工仿真以檢驗其合理性；后處理成G代碼數控程序，上機試切與加工。28、何謂點位直線控制？答：點位直線控制類型的數控機床不僅可以控制刀具或 工作臺由一個位置點到另一個位置點的精確移動，還可以控 制它們以給定的速度沿著平行于某一坐標軸方向移動和在 移動過程中進行加工；該類型系統也可控制刀具或工作臺同 時在兩個軸向以相同的速度運動，從而沿著與坐標軸成45o 的斜線進行加工。29、何謂輪廓控制答：這類機床的控制系統可使刀具或工作臺在幾個坐標 軸方向以各軸向的速