第十五章特種加工及數控加工習題解答15-1試比較傳統的金屬切削加工與特種加工之間的區別。答：特種加工技術是直接利用電能、化學能、聲能、光能、熱能等能源將坯料或工件上多余的材料除去，以獲得零件圖樣所需要的幾何形狀、尺寸和表面質量的加工方法。與傳統的金屬切削加工間的區別在于：①工具的硬度不必大于被加工材料的硬度，而在電子束加工過程中，不需要使用任何工具；②在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的機械切削力的作用，故特別適合于加工低剛度工件。15-2試比較電火花加工與電火花線切割加工的異同點。答：電火花加工是利用正、負電極間脈沖放電時的電腐蝕現象來去除工件上多余的金屬，以達到對零件尺寸、形狀和表面質量的要求；電火花線切割加工與電火花成形加工的基本原理一樣，都是基于電極間脈沖放電時的電火花腐蝕原理，實現零部件的加工。兩者之間的差別在于，電火花線切割加工直接用線狀的電極絲作電極，不需要制造復雜的成形電極，縮短了生產準備周期；可以加工用傳統切削加工方法難以加工或無法加工的薄壁、窄槽、異形孔等復雜結構工件；在加工中作為刀具的電極絲無須刃磨，可節省輔助時間和刀具費用。15-3試述激光加工的特點及應用。答：激光加工的特點：①可加工任何硬度的金屬和非金屬材料；②不需要工具，不存在工具損耗、更換和調整等問題，適于自動化連續操作；③激光的強度高、方向性好，且不需加工工具，屬于非接觸式加工，無機械加工變形，而且加工中的熱變形、熱影響區都很小，適用于精密微細加工；④加工時間短、速度快、效率高；⑤可用反射鏡將激光束送往遠處的隔離室進行加工；⑥激光加工設備復雜，價格昂貴，一次性投資較大。激光加工的應用：激光打孔、激光切割、激光焊接、激光表面處理等。15-4簡述超聲波加工原理。答：超聲波加工是利用工具端面作超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。超聲波發生器將交流電轉換為超聲頻電振蕩輸送給換能器，換能器將超聲頻電振蕩轉換成超聲頻機械振動，并借助變幅桿將振幅放大，使變幅桿下端的工具產生強烈振動。加工時，工具端面以超聲頻振動撞擊懸浮液中的磨粒，磨粒就以極大的速度和加速度撞擊和拋磨工件表面，工件表面材料被粉碎成很細的微粒，從工件表面上脫落下來。當工具端口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，在工作液體內形成很多微空腔，促使工作液鉆入被加工材料表面的微裂紋處。當工具端面以很大的加速度接近工件表面時空腔閉合，引起極強的液壓沖擊波，這種現象稱為超聲空化，也加速了工件表面被機械破壞的效果。工具連續進給，加工不斷進行，工具的形狀便“復印”在工件上，達到要求的尺寸。15-5比較傳統的金屬切削加工與數控加工的異同點。答：數控機床加工與通用機床加工在方法和內容上有許多相似之處，不同點主要表現在控制方式上。在通用機床上加工零件時，某道工序中各個工步的安排、機床各運動部件運動的先后順序、位移量、走刀路線和切削用量的選擇等，都是由機床操作人員自行考慮和確定的，而且是由手工操作方式來進行控制的。在數控機床上加工零件時，則要把原先在通用機床上加工時需要操作人員考慮和決定的操作內容和動作，例如工步的劃分和順序、走刀路線、位移量和切削用量等，用規定的代碼和格式編制成數控加工程序，然后將程序輸入到數控裝置中，此后即可啟動數控機床運行數控加工程序，機床就自動地對零件進行加工。15-6簡述數控加工的過程。答：在數控機床上加工零件時，其工作過程為：①零件加工工藝分析：根據零件加工圖樣進行工藝分析，確定加工方案、工件的裝夾方法，設定工藝參數和走刀路線，選擇好刀具。②編制數控加工程序：用規定的代碼和格式編寫零件的加工程序，或用自動編程軟件用計算機自動編制出數控加工程序。③程序的輸入和傳輸：用手工編寫的加工程序，可通過數控機床的操作面板手動輸入程序；用計算機編制的加工程序，可通過計算機的串行通信接口直接傳輸到數控機床的