特种加工简答题

第一篇:特种加工简答题
1、特种加工与传统切削加工方法在加工原理上的主要区别有哪些?(6分)
答:1)特种加工是用机械能以外的其他能量去除工件上多余的材料,以达到图样上全部技术要求。(2分)
2)特种加工打破传统的硬刀具加工软材料的规律,刀具硬度可低于被加工材料的硬度。(2分)
3)特种加工过程中,工具与工件不受切削力的作用。(2分)
7、在电火花加工中,工作液的作用有哪些?(6分)
答:1)形成火花放电通道,并在放电结束后迅速恢复放电间隙的绝缘状态;(2分)
2)压缩放电通道,并限制其扩展,使放电能量高度集中在极小的区域内,既加强了蚀除的效果,又提高了放电仿型的精确性;(2分)
3)加速电极间隙的冷却和消电离过程,有助于防止出现破坏性电弧放电;(1分)4)加速电蚀产物的排除
一.简述特种加工的概念以及它的工艺特点?
概念:指利用电能,电化学能,光能,声能,热能等能量为主,不用机械能或以机械能为辅去除或添加材料的新颖加工方法。
特点:不是依靠机械能,而是主要用其他形式的能量去除金属材料;
不是依靠“比硬度”以硬切软,而是工具硬度可以低于被加工材料的硬度 主要不是依靠切削力来去除工件材料,加工过程中工具与工件之间不存在显著的机械切削力,如电火花,线切割,电解加工时工具与工件不接触。
总之,特种加工可以加工任何硬度,强度,任性,脆性的金属或非金属材料,且专长于加工复杂,微细表面和低刚度零件。
二.试述电火花加工中蚀除工件材料的微观物理过程?
答:机理:电火花加工的机理是指电火花加工的物理本质,即火花放电时,电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的这一微观物理过程。
主要分为4个阶段:极间工作液的电离,击穿,形成放电通道;
工作液热分解,电极材料融化,气化热膨胀
电极材料抛出
极间工作液的消电离
三.电火花加工的条件:直流脉冲电源:必须是瞬时的脉冲性放电,这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分,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于尺寸加工。
工作液:有一定绝缘性能的液体介质,能把电火花加工过程中产生的金属小屑,炭黑,小气泡等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除出去,并且对电极和工作表面有较好的冷却作用。工作间隙:和加工条件有关,如果间隙过大,极间电压不能击穿极间工作液介质,不能产生火花放电。如果间隙过小,很容易形成短路接触,同样也不能产生火花放电。故电火花加工过程中必须具有自动进给调节装置,使其和工件的加工表面保持某一放电间隙。四.什么是极性效应?电火花加工中如何充分利用极性效应?
在电火花加工中,单纯由于正,负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象称为极性效应。
合理选用工具电极的材料,根据电极对材料的物理性能,加工要求选用最佳的电参数,正确的选用极性,使工件的蚀除速度最高,工具损耗尽可能小。(降低工件损耗,提高生产效率)
3、电火花加工必须解决的问题有哪些?(6分)
答:
1、由于在电火花加工的不同阶段,金属蚀除的速度不同,因此必须具有工具电极的自动进给和调节装置,使工具和工件之间保持合适的放电间隙;(2分)
2、火花放电必须是瞬时的、单极性、脉冲放电;(2分)
3、火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行。
5、电火花加工的优缺点有哪些?(6分)
答:电火花加工的优点主要体现在以下四个方面:
1、特别适合任何难以进行切削加工的材料;(1分)
2、可以加工特殊或形状复杂的表面和零件;(1分)
3、工具与工件不接触,作用力极小;(1分)
4、脉冲放电时间短,冷却作用好,加工表面热影响小。(1分)但存在以下缺陷:
1、主要用于加工金属等导电材料;(1分)
2、加工速度较慢(需进行预加工,去除大部分余量)且存在一定的电极损耗。
6、简要叙述电火花加工的应用场合(6分)
答:
1、可以使用硬度不高的紫铜或石墨作工具电极,去加工任何硬、脆、韧、软和高熔点的导电材料;(2分)
2、加工时工件与工具不接触,无切削力,因此适于加工薄壁、窄槽、低刚度及微细精密的零件。(2分)
3、可以加工任何形状特殊、结构复杂的工件;(1分)
4、脉冲电源的参数可以任意调节,能在同一台机床上进行粗加工、半精加工或精加工。五.影响电火花加工精度的因素有哪些?
主要有放电间隙的大小及其一致性,工具电极的损耗及其稳定性和二次放电,放电间隙,机床误差,工具电极的形状误差,工件安装定位误差等等 六.减少工具电极的损耗?
正确使用极性和脉冲宽度;利用吸附效应;利用传热效应;减少工具电极损耗,选用合适的电极材料等
七.电火花线切割加工是正极性加工
八.电火花加工用的电极材料有哪些?简述电极材料纯铜和石墨的优缺点? 主要有纯铜,黄铜和石墨等材料 纯铜〉〉优点:1.不容易产生电弧,在较困难的条件下也能稳定加工2.精加工时比石墨电极损耗小3.易于加工成精密,微细的花纹4.适宜于做精加工电极材料,且材料利用率高
缺点:材料韧性大,机械加工性能差,磨削加工困难 石墨〉〉优点1.成型容易,易修正2.加工稳定性能较好,宽脉冲,大电流加工时电极损耗小3.适用于粗加工的电极材料或穿孔的电极材料
缺点:易产生电弧烧伤现象,加工时应配有短路快速切断装置;精加工时电极损耗大,机械强度差,尖角处易崩裂等
九.电解加工〉〉工具不损耗,可用脉冲电源。
十.电解加工的基本原理:是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解,将工件加工成型的。++++图
十一.影响电解加工精度的因素有哪些?生产中可采取哪些措施来提高电解加工精度?
影响因素:工件材料,工具阴极材料,加工间隙,电解液的性能,直流电流的技术参数等
措施:1.脉冲电流电解加工2.小间隙电解加工3.改进电解液4.混气电解加工 十二.简述电解磨削的基本原理及特点?
电解磨削是靠金属的溶解(95~98%)和机械磨削(2~5%)的综合作用来实现加工的。
特点:1.磨削力小,生产率高2.加工精度高,表面质量好3.设备投资较高 四十。电解加工时的电极间隙与电火花加工时的电极间隙在特性上有何不同?
电解加工时电极间保持较小的间隙(0.1~1mm),使具有一定压力的电解液能从间隙中流过,电火花加工时,电极间形成了一个电场,两极间里的最近的突出点或尖端处的电场强度一般为最大。
十三.混气电解加工,优缺点?
将一定压力的气体用混气装置使它与电解液混合在一起,使电解液成分为包含无数气泡的气液混合物,而后送入加工区进行电解加工。
优点;1.电解加工成形精度高 2.阴极工具设计与制造简单 3.可利用小功率电源加工大面积的工件
缺点:1.生产率低,较不混气时降低1/3~1/2
2.需附属供气设备,有足够压力的气源,管道及良好的抽风设备
3.使用成本高
十四.激光加工的原理和特点?(自然光,受激辐射)
激光加工是一种重要的高能束加工方法,是在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用过程。(利用光的能量,经过透镜聚集,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)
特点1.聚焦后,光能转化为热能,可溶化气化任何材料。
2.激光光斑的大小可以聚焦到微米级,输出功率可以调节,可用于精密微细加工
3.加工所用的工具是激光束,是非接触加工,没有明显的机械力,没有工具损耗问题。加工速度快,热影响区小,易实现加工过程的自动化。
4.能通过透明体进行加工,如对真空管内部进行焊接加工
5.和电子束加工等相比较,激光加工装置比较简单,不要求复杂的抽真空装置
6.激光加工是一种瞬时,局部熔化,气化的热加工。由于光的反射作用,对于表面光泽或透明的材料,加工前必须预先进行色化或打毛处理,使更多地光能被吸收后转化为热能用于加工。
7.对于加工中产生的金属气体及火星等飞溅物,要注意及时用通风抽走,操作者应戴防护眼镜。
十五.电子束加工原理?
是在真空条件下,使聚焦后能量密度极高的电子束,以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上,在极短的时间内,其能量的大部分转化为热能,使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上高温,从而引起材料的局部熔化和气化,被真空系统抽走。十六.离子束加工原理?
与电子束内似,在真空条件下,使离子源产生的离子束经过加速聚焦,而后撞击到工件表面。不同的是离子带正电荷,其质量比电子大数千,数万倍。离子束比电子束具有更大的撞击动能,是靠微观的机械撞击能量,而不是靠动能转化为热能来加工的。十七.电解加工中,电解液的作用?
1.作为导电介质传递电流
2.在电场作用下进行电化学反应,使阳极溶解能顺利而又控制的进行
3.及时地把加工间隙内产生的电解产物及热量带走。(更新和冷却作用)电解液种类:中性盐溶液(NACL,NANO3,NACLO3电解液);酸性溶液;碱性溶液
十八.超声加工的基本原理及应用场合?
超声加工是利用工具端面做超声频振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成形方法。
应用:1.型孔,型腔加工
2.切割加工
3.超声复合加工
4.超声清洗
5.超声塑料焊接(加工硬质合金,淬火钢等脆硬金属材料,更适合于加工玻璃,陶瓷,半导体锗和硅片等不导电的非金属脆硬材料,还可以用于清洗,焊接和探伤).十九.电火花加工中液体介质的作用
工作液的种类?
作用:1.形成火花击穿放电通道,并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态。2.对放电通道产生压缩作用
3.帮助电蚀物的抛出和排除
3.对工件和工具产生冷却作用
种类:主要为油类,如 机油
煤油
二十。比较电火花线切割加工与电火花加工的异同点?
同:1。电火花线切割加工的电压,电流波形与电火花穿孔成形加工的基本相似
2.电火花线切割加工的加工原理,生产率,表面粗糙度等工艺规律,材料的可加工性等也都与穿孔成形加工的基本相似,可以加工硬质合金等一切导电材料
3.最小半径有限制
异:1.由于电极工具是直径较小的细丝,故脉冲宽度,平均电流等不能太大,加工工艺参数的范围较小,属于中,精正极性电火花加工,工件常接脉冲电源正极
2.采用水或水基工作液,不会引燃起火,容易实现安全无人运转,但由于工作液的电阻率远比煤油小,因而在开路状态下,仍有明显的电解电流。
3.一般没有稳定电弧放电状态。
4.往复高速走丝线切割加工时,电极与工件之间存在着疏松接触式轻压放电现象。
5.省掉了成形的工具电极,大大降低了成形工具电极的设计和制造费用,用简单的工具电极,靠数控技术实现复杂的切割轨迹,缩短了生产准备时间,加工周期短
6.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
表面热处理:电子束,电火花,激光
材料焊接:电子束,激光,超声波
高能束加工:电子束,离子束,水射流,等离子体
表面质量:离子束,电解,电火花,超声波
加工精度最高:离子束
加工导电材料:电火花,电解,等离子体
8、简述电火花加工用的脉冲电源的作用和输出要求(6分)
答:脉冲电源作用:把工频交流电流转变成频率较高的单向脉冲电流,向工件和工具电极间的加工间隙提供所需要的放电能量,以蚀除金属。(2分)
脉冲电源输入为380 V、50 Hz的交流电,其输出应满足如下要求:(4分)1)足够的放电能量 2)短时间放电 3)波形单向
4)主要参数有较宽的调节范围 5)有适当的脉冲间隔时间
9、简述RC线路脉冲电源的工作过程(6分)
答:RC线路脉冲电源的工作过程:
1)当直流电源接通后,电流经限流电阻向电容器充电,电容器两端的电压上升,电能往电容器上储存;(2分)
RuEEACVud0(a)原理图2)当电容器两端的电压上升到工具与工件之间间隙的击穿电压时,电容器上储存的电能就瞬间释放,形成较大的脉冲电流;(2分)
3)电容器上的电能释放后,电压下降到接近于0,极间工作液又迅速恢复到绝缘状态;此后,电容器再次充电,重复上述过程!
简述快走丝线切割机床的工作过程(6分)
答:快走丝线切割机床是利用细钼丝作为电极,多工件进行火花放电“切割”加工;贮丝筒使钼丝作正、反向交替移动,加工能源由脉冲电源供给,电极丝和工件之间浇注专用工作液介质。
简述电化学反应加工的基本原理(6分)
答: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+2移向阴极,在阴极上析出为铜;同时,在阳极上的Cu原子因失去电子而成为Cu+2,进入溶液;这便是电解(电镀)液中的电化学反应;(4分)
这种以电化学反应为基础,对金属进行加工(阳极溶解、阴极沉积)的方法称为电化学加工;
16、简述电子束加工特点(6分)
答:
1、电子束加工时,电子束聚焦直径小,可实现精密微细的加工。(1分)
2、电子束加工属非接触式加工,工件不受机械力作用,不产生宏现应力和变形。(1分)
3、加工材料范围很广,对脆性、韧性、导体、非导体及半导体材料都可加工。(1分)
4、电子束的能量密度高,因而加工生产率很高。(1分)
5、电子束容易控制,加工过程便于实现自动化。(1分)
6、电子束加工在真空中进行,因而污染少,加工表面不氧化,特别适用于加工易氧化的金属及合金材料,以及纯度要求极高的半导体材料。
18、电子束和离子束加工为什么必须在真空条件下进行?(6分)
答:
1、只有在较高的真空条件中,电子和离子才能高速运动。(3分)
2、由于加工时的金属蒸汽会影响电子和离子发射,产生不稳定现象,所以在加工过程中,需要利用真空吸力,不断地把所产生的金属蒸汽抽出去。(3分)
19、简述超声波加工的原理(6分)
答:超声波加工是利用振动频率超过16000 Hz的工具头的振动,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;(2分)
超声波加工时,在工件和工具之间注入液体(水或煤油等)和磨料混合的悬浮液,工具对工件保持一定的进给压力,并作高频振荡,频率为16~30kHz,振幅为0.01~0.15mm。磨料在工具的超声振荡作用下,以极高的速度不断地撞击工件表面,使工件材料在瞬间高压下产生局部破碎;由于悬浮液的告诉搅动,又使磨料不断抛磨工件表面。随着悬浮液的循环流动,使磨料不断得到更新,同时带走被粉碎下来的材料微粒。在加工中,工具逐步伸入到工件中,工具的形状便被复制到工件上。(4分)
20、简述超声波加工的主要特点(6分)
答:
1、适合于加工各种硬脆材料,特别是某些不导电的非金属材料,例玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石、金刚石等。也可以加工淬火钢和硬质合金等材料,但效率相对较低。(2分)
2、加工时宏观切削力很小,不会引起变形、烧伤。表面粗糙度Ra值很小,可达0.2 μm,加工精度可达0.05~0.02 mm,而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。(2分)
3、由于工具材料较软,易制成复杂的形状,工具和工件又无需作复杂的相对运动,因此普通的超声波加工设备结构简单。加工机床结构和工具均较简单,操作维修方便。(2分)
21、简述快速成形技术(RP)的原理(6分)
答:RP是用离散/堆积即分层加工、迭加成形原理来制造产品原型,其原理为:产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。(3分)
该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体,依靠CAD软件,在计算机中建立三维实体模型,并将其切分成一系列平面几何信息,以此控制激光束的扫描方向和速度,采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料,从而快速堆积制作出产品实体模型。(3分)
22、简述快速成形技术的特点(6分)
答:快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式,开创了不用刀具制作零件的先河,是一种前所未有的薄层迭加的加工方法。(2分)
与传统的切削加工方法相比,快速原型加工具有以下优点:(4分)
1、可以制造任意复杂的三维几何实体。
2、快速性。
3、高度柔性。
4、是实现快速制造的核心。
23、简述立体光造型(SLA)工作原理(6分)
答:由激光器发出的紫外光,经光学系统汇集成一支细光束,该光束在计算机控制下,有选择的扫描在光敏树脂体光敏树脂表面,利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理,一层一层固化光敏树脂;(3分)
每固化一层后,工作台下降一精确距离,并按新一层表面几何信息,使激光扫描器对液面进行扫描,使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上,如此反复,直至制作生成一零件实体模型。
3、简述电解磨削加工的基本原理、设备组成及应用?
答:1)原理 砂轮表面的非导电性磨料使工件表面与磨轮导电基体之间形成一定的电解间隙(约0.02~0.05毫米),同时向间隙中供给电解液。在直流电的作用下,工件表面金属由于电解作用生成离子化合物和阳极膜。这些电解产物不断地被旋转的磨轮所刮除,使新的金属表面露出,继续产生电解作用,工件材料遂不断地被去除,从而达到磨削的目的。
2)设备:磨头部分,工作台及运动部分,机床进给运动,工作液分值环系统,夹具部分,排风系统,电源部分,机床电气。
3)应用:磨削各种高强度、高硬度、热敏性、脆性等难磨削的金属材料,如硬质合金、高速钢、钛合金、不锈钢、镍基合金和磁钢等。
4、超声加工系统中,声学部件主要有哪几部分组成?超声频电振荡是如何转换为工具头加工用的机械振动的?
答:1)组成:换能器、传振杆、聚能器、耦合杆和声极。
2)超声波发生器将高频交流电能转变为有一定功率输出的超声频电振荡,换能器将超声频电振荡转变为超声机械振动,通过振幅扩大棒(变幅杆)使固定在变幅杆端部的工具生超声波机械振动。
第二篇:特种车辆简答题
起重机
1.简述QY—8B液压式起重机液压系统的优点及液压系统能提高作业速度的原因?答:各个系统均采用液压传动和操纵。它具有无级变速、动作平稳、安全可靠、微动性能良好等优点。液压系统为单泵串联的开式系统。此系统有两组多路换向阀,其中有多路换阀为支腿操纵阀,用于支腿的收放与供油方向的转换;主分配阀在转台上,用于控制起重机的主要作业。由于四联阀油路串联,故当轻载或者空载时,各机构可以任意联合动作,以充分利用液压泵的功率,提高作业速度。
2.请说出汽车起重机底盘在由二类底盘改装时的改装项目?答:1,在变速器处安装有取力机构;2,因组装起重机的起重部分质量再加上起重量,从而大大超过了原车底盘的额定载重量,所以需加固汽车车架。3,加装支腿及支腿油缸的固定支承部分;4,加装稳定器装置,5,加装液压油箱及其有关附件,6,汽车式液压起重机作业时加速超纵踏板是液压控制的。
3.简述汽车起重机的安装装置,以及他们的工作原理?答:1,过卷报警装置是由重锤,行程开关,继电器,卷线盒等组成。起升钢丝绳从重锤中穿过,当重物升到限定高度时,使重锤拾起,行程开关动作,过卷报警铃报警,提示操作人员此时进入过卷状态,应立即停止起升操,按下过卷按钮即可解除报警。2,幅度指示器安度在起重器的操纵室内,幅度指示器指针通过连杆机构与起重臂连接,在起重机作业时,幅度指示器的指针能反映出起重的仰角及不同臂长的幅度,根据幅度,参照驾驶室内起重性能表和起重特征性曲线来决定起重量,避免过载。
4.汽车起重机的大修作用和主要内容是什么?答.大修是消除隐患的维修,修复除中、小修内容外,还应进行总成解体、清洗、检查、调整和排除故障,其主要内容:对起升机构减速器、取力器、分动器、变速器等箱体件总成进行解体,并进行清洗、检查和排除故障;检查调整液压油泵、油马达、液压油缸、液压阀等液压元件,拆洗可拆卸的液压元件,修复或者更换损伤的元件和密封件;解体清洗起升机构制动器,更换摩擦片;检查各主要件及易损件(如滑轮、卷筒、齿轮、滑轮轴、钢丝绳、滑块等)的摩擦情况,进行修复,不能继续正常工作的应该更换;回转支承应拆检,滚道面有损伤的应进行修复和更换;检查各结构件(如起重臂、转台、支腿)有无裂纹和永久变形,有变形的应该更换。焊缝有裂纹的应补焊修复;对各操纵部分及传动系统进行清洗、检查、调整,排除故障;更换液压油及润滑油,更换密封件。
5.简述北起牌BCW5100JQZ型汽车起重机的操作要求?答:操作要求:负荷变负一定要在允许的掉重值范围内进行;掉重之前应平整地面,调整支腿,以保证车身倾斜小于1.5°;掉重作业时严禁吊臂下站人;禁止使用起重机吊拔埋在地下的重物;若需要把起重机所在地平面以下的重物是,下落吊钩,应注意检查起升卷筒上的留绳不少于3圈;起重机吊重范围为后方和侧方,一般不得在前面进行起重作业;若只打垂直支腿进行起重作业时,起重量不得大于幅度下额定起重重量的一半。
6.汽车起重机新车使用有哪些要求?答:1,新车必须按照说明书规定的里程和速度进行行驶;按照规定的时间和载荷进行起重机的磨合,磨合时的起重机不得超过额定其中的60%;初始磨合期,按照说明书规定对各总成部件进行检查,清洗和调整,并更换液压油和润滑油。2,装有限速器的起重机在磨合期内,不允许人已拆除;出场时已拆除限速器的起
重机,其行驶速度在最高行驶速度的1/2。
7.简述起重臂伸缩回路中要安装平衡阀的原因答:当需要起重臂停留时,就会将操纵缸的下腔油封住,以免起重臂下沉;当起重臂缩回时,防止因臂梁的自重和载荷作用使起重臂超速缩回造成事故
8.简述汽车起重机的主要性能参数?答:额定起重量、起重臂长度、起重臂工作幅度、吊钩的最大起升高度、起重特性、起重臂变幅速度及上升速度、吊钩上升的(或下降)速度、赚台回转角度和回转速度、以及起重机生产率、起重机外形尺寸、起重机起重稳定性系数等。
9.结合QY—8型起重机实际,如果发现其起升机构不动作或动作缓慢,试分析故障原因答:①:上车操纵阀故障。②:液压马达故障。③:平衡阀故障。④:起升制动器故障
10.起重机中修的目的和检修的内容是什么?以GY-8为例,分析油路系统出现噪音故障的原因?答:
1、目的:中修是检查调整的维修。
2、内容:检查调整发动机及电气设备;清洗油底壳;检查调整制动器及离合器间隙;检查调整各安全装置的正确性、灵敏性和可靠性;按汽车有关规定交换轮胎位置;检查钢丝绳磨损情况。
3、油路系统出现噪音的原因:管路内有空气;油温太低;管路及元件未紧固好;平衡阀死灵;滤油器堵塞;油箱存油不足。11.起重机小修的目的和维修内容是什么?以QY-8为例,分析变幅油缸振动及液压油外泄的故障原因有哪些?答:(1)目的:小修是保证起重机性能的维修。(2)主要内容:紧固件的检查与紧固:按规定向润滑部位加润滑脂,检查各润滑油点工作。添加润滑油及液压油;清洗空气滤器;检查液压蓄能器、补充油液、检查并更换渗漏部件的密封件;经小修的起重机,应达到机容整洁、连接可靠,空气滤清器及滤油器清洁畅通,各部件不应有漏油、漏水、漏气、漏电现象。(3)变幅油缸振动原因:油缸内有空气:平衡阀调整不当或阀芯损坏,节流孔堵塞。液压油外泄原因:密封件损坏;管路连接处有问题;管损坏。
自卸车
1.自卸车失稳的原因有哪些?如何避免?答:a.失稳的直接原因是举升时左右不同步起升。b.废料自卸容易失稳c.制造、装配部当引起的车辆左右方向不对称d.装载货物时偏载e.当自卸车在软地面的场地侧向卸货时,过载车轮压入地面,也会影响横向稳定系数。避免:结构上提高悬架的刚度,如采用横向平衡装置;在自卸车侧面车梁上装有可伸缩的支架。操纵上应尽量避免在倾斜的货场向倾斜方向卸货。
2.如何利用快速检查法检查自卸车的车厢举倾机构的性能是否正常?答:可以通过测定车厢举升时间和测量油压来检查,这两项检查就是举倾机构的快速检查法。①.车厢举升时间的测定:测定车厢举升时间应在车厢负重、发动机和液压油工作温度正常、发动机转速为1800r/min时进行。从操纵阀手柄扳到举位置,车厢从车架上升开始,至车厢限位阀刚开启时为止,举升时间应在15-16s左右。②.油压检查:使取力器脱开,车厢落在车架上,切断举升缸的进油管。将管子的一端用堵头堵住,液压泵出口端接上压力表。接上取力器并将操纵阀置于举升位置,油压表上的读数应该9806±980kPa。若读数不对,可以高速分配阀的安全阀,这样便能检查出安全阀的额定油压,也就是举倾机构允许的最大压力。
3.如图所示为解放CA3091K2B自卸车取力器动力传递简图,请说明其工作过程答:详见教材P8
24.自卸车货箱翻倾式有哪几种?请指出各自的适用范围。答:1,侧倾式及三面倾卸式:多用于又侧倾功能要求的中型自卸车上。2,后侧式:广泛用于轻重中型自卸车上,左右两侧板固定,后栏板为向上开启。3,颠簸式:多用于矿用自卸车和工程自卸车。
5.自卸车气控直推式车厢倾机构几个有哪些主要元件组成?答:举升液压泵、举升液压泵取力器气动缸、举升油缸、操纵阀、分配阀、举升限位阀、梭阀、回油节流阀
6.简述自卸车取力器运转不灵的原因答:取力器主动齿轮与变速齿轮啮合间隙过大;取力器传动轴承损坏;取力器内油少;连接螺栓松动;取力器内机件损坏
7.某佩尔尼T20---203型自卸车举升缓慢,经检查气动装置良好,试诊断分析该故障可能的原因,写出诊断流程图答:原因:油箱油量不足;液压泵吸油管吸入空气;液压泵供油不足;安全阀调整压力过低;举升阀卡住;回油阀卡住;举升缸泄漏故障诊断图:举升缸举升缓慢——油箱油面是否正常(不足应加至规定油面)——液压泵吸油管是否吸入空气(检查吸油管密封性)——液压泵工作是否正常(修理或者更换液压泵)——安全阀工作是否正常(调整安全阀,若开启压力仍低,再检查安全阀弹簧是否折断)——举升阀是否卡住(清洗或者更换)——回油阀是否卡住(清洗或者更换)——检查举升缸。
8.试分析自卸车倾卸失稳的影响因素及危害,并提出改善措施答.原因: a.失稳的直接原因是举升时左右不同步起升。b.废料自卸容易失稳c.制造、装配部当引起的车辆左右方向不对称d.装载货物时偏载e.当自卸车在软地面的场地侧向卸货时,过载车轮压入地面,也会影响横向稳定系数。危害:倾卸时失去稳定性,可导致货箱举升时,在短暂时间内,在垂直于倾卸方向的位置内,自卸车车架、货箱产生严重扭曲,同时极有可能随时发生自卸车整车倾翻。改善措施:结构上提高悬架的刚度,如采用横向平衡装置;在自卸车侧面车梁上装有可伸缩的支架。操纵上应尽量避免在倾斜的货场向倾斜方向卸货。
9.自卸车的倾卸稳定性对自卸车的运行有何意义?如果自卸车出现了倾卸失稳主要是何原因造成的?答:自卸车自卸稳定性的重要性在于,它是自卸车所特有的性能形式,它无法用一个或几个公式简单的加以计算。虽然自卸车采用液压系统,但失稳现象无法同步阀加以有效地制止,其后果十分严重,会造成汽车重大的变形。原因: a.失稳的直接原因是举升时左右不同步起升。b.废料自卸容易失稳c.制造、装配部当引起的车辆左右方向不对称d.装载货物时偏载e.当自卸车在软地面的场地侧向卸货时,过载车轮压入地面,也会影响横向稳定系数。
10.自卸车液压系统油温过高有何危害?工作中造成油温过高的原因是什么?答:
一、1,油温过高,液压油粘度显著降低,泄露则显著增加,液压系统效率明显下降,2,油温过高,使油液氧化加剧,油液使用寿命降低,并促使油液形成胶状物质,并在过热元件表面沉积,容易堵塞各种控制小孔,使之不能正常工作。3.,油温过高也是橡胶密封件、软管早期老化、变质、降低使用寿命。原因。1,压力损失引起的油液发热,2,溶剂损耗大鞥引起优的发热。3压力控制阀失调而引起的油液发热。4,机械损失大引起的油液发热。
11.分析自卸车液压泵常见故障及其原因答:1,油箱中产生大量气泡,噪声增大,油封损坏;泵进油口连接螺栓松动;进油管路漏气。
2、中间体与前、后端盖接合处漏油;连接螺栓松动或中、与前、后端盖之间密封圈损坏。
3、齿轮泵出油口连接处漏油;连接螺钉松动或中间体与接头间密封圈损坏。
4、系统建立不起正常工作压力:密封件失效;运动零件严重损坏;其它液压元件失灵 12.试述更换自卸车中液压油的步骤。防止换油时回路中进入空气,如何准确操作?、答:步骤:把油箱中的油液放出,用柴油或煤油清洗油箱及滤油器,清洗后不得用脏布擦油箱;把相应牌号的液压油通过加油口注入油箱,使油位达到油尺上标记;启动发动机,检查油箱的油位,必要时补充液压油至规定标记;拆卸液压系统时应避免赃物落入,否者将会堵塞管路和加速液压元件零件的磨损。然后使清洗油在整个系统内循环15—20min,使系统内脏的残留油液冲洗回油箱,再将清洗油从油箱中完全排出。若是第一次加油,加满后还应启动发动机,发动机以中速(1100—1300r/min)运转,举升、放下车厢3—4次,以排出空气。若举升油缸装有排气阀,应打开排气阀进行排气。正确操作:①为了防止回油管回油时带入空气,回油管必须插在油面以下。②入口滤油器应保持畅通,如果此处堵塞则吸入阻力大大增加,溶解在油中的空气分离出来,产生所谓的空蚀现象。③吸入管与泵轴密封部分等各个低于大气压的地方应注意不要漏如空气。④油箱的液面应尽量高些,吸入侧和回油侧要用隔板隔开,以达到清除气泡的目的。13.试述自卸车液压系统液压缸爬行与速度不均匀的原因及出现液压油缸推力不足的问题的原因答:爬行与速度不均匀原因:空气侵入,两端密封圈装得过紧或过松以及泄漏;活塞杆与活塞不同轴;活塞杆全长或局部弯曲;油缸的位置安装偏移;缸内锈蚀和拉毛。推力不足的原因:活塞上两密封槽底直径小密封间隙过大;泄漏过多无法建立;由于活塞杆弯曲增加阻力;密封圈过紧;支承环零件配合过紧增加摩擦力;缸筒局部有腰鼓形造成两端油压互通。
14,自卸车的连杆组合举倾机机构有哪些?答:常见两种结构形式:油缸前推连杆组合式,油缸后推连杆合式。油缸前推式杠杆组合式,油缸后推式杠杆组合式,油缸浮动连杆组合式,俯冲式
15,自卸车液压测试系统的测试内容有哪些?答:1,压力调试2,液压泵的转速调试3,液压油缸的速度调试4,系统的速度调试
油罐车
1.为防止油罐车静电起火可采用哪些合操纵技术?答: 1,链条接地装置:在油罐车尾部装有接地链条,主要是为了消除在运输过程中产生的静电。以提高油料运输的安全性。2,放油软管接地装置:是为了消除放油时产生的静电。在放油软管的尾部装有接地导线,放油时将接地导线末端的金属插入地下,即可消除放油时产生的静电。3,导地棒接地装置:为了消除油罐车在加油或放油过程中产生的静电,放油或加油时,首先将接地棒插入地下,再将电插头插入油罐车输油管处的插座中,是罐体与大地之间形成等电位,从而达到消除静电的目的。
2.油罐车上静电消除装置常见结构形式有哪几种?请指出各自的作用?答:1,链条接地装置:在油罐车尾部装有接地链条,主要是为了消除在运输过程中产生的静电。以提高油料运输的安全性。2,放油软管接地装置:是为了消除放油时产生的静电。在放油软管的尾部装有接地导线,放油时将接地导线末端的金属插入地下,即可消除放油时产生的静电。3,导地棒接地装置:为了消除油罐车在加油或放油过程中产生的静电,放油或加油时,首先将接地棒插入地下,再将电插头插入油罐车输油管处的插座中,是罐体与大地之间形成等电位,从而达到消除静电的目的。
3.油罐车泄油时,必须严格遵守哪些操作规程?答:1,操作人员应掌握本岗位的操作技术和防火要求,精心操作,防止油品的渗漏,外溢,溅洒。2,油罐车的排气管应安装火星熄灭器,在卸油是发动机应熄火。雷雨天停止卸油3,油罐车进站卸油时,其他车辆不准进出,停止加油,并要有专人监护,避免行人靠近,测量油量要在卸完油30分钟后进行,以防止测油尺和油液面,油罐间的静电放电。4,在卸油前要检查油罐的存油量,以防止卸油时冒顶跑油,卸油时严格控制流速,在油品没有淹没进油管口前,流速应控制在0.7~1m/s以防止产生静电。5,在卸油时,油管应伸至离灌底不大于300MM处,以防止进油时喷溅产生静电
4.简述油罐车采用增速器(传动比小于1)的目的答:1,稳定液压泵较高转速,以满足加油车专用功能要求;2,在汽车停驶的情况下,能驱动或停止液压泵运转;3,降低发动机转速,有利于保护发动机。5.简述通气阀的组成、作用和工作过程?答:组成作用:根据罐内气压太小,自动调节罐内气压,使之与大气保持均衡的装置,作用是减少油料蒸发,损耗,保证运输安全和防止罐体变形。工作过程:当罐内压力处于正常范围时,空气阀和蒸汽阀处于闭合状态,此时罐内外不通,罐体内部油料不会蒸发。若罐内压力高于外界压力8ka或低于3ka时,则蒸汽阀和空气阀由于罐内,外压差作用,将克服弹簧的弹力而打开,使罐内与大气相通,罐体内部压力恢复正常。
6.简述油罐车液压泵传动装置应具有哪些功能?答1,在汽车停驶情况下,能驱动或停止液压泵运转;2,所传递的动力要适应液压泵旋向,转速及功率等方面的要求3,在驱动液压泵时,汽车发动机应处于中等转速工作状态。
7.简述飞机加油车的特殊要求答:油料的高洁净度加油压力的高稳定性绝对保证加油的安全性 装有高精度、大流量的计量器
8.油灌车紧急阀的作用是什么?答:装卸油料过程中,有时会出现系统突然故障液体外泄,或火情等意外情况,需要紧急切断罐内液体的排放,为此设紧急阀。
消防车
1.简述水罐消防车的结构特点和设计要求?答:储水、运水、吸水、射水、放置其他消防器材。①:对制动性能的要求:在制动板力不大于700N的条件下,对于最大质量小于或者等于4500kg的消防车,总制动距离应不大于7m(车速为30km/h),减速度应不大于0.5m/s(车速为65km/h)。而对于总质量大于4500kg的消防车,总制动距离不大于8m,减速度不应小于0.6m/s.②:对消防泵的要求:配用的消防泵的额定水压不小于1000kPa.③:一定的翻越能力和爬坡能力。⑤:使灭火剂按照已设计的流量和射程喷射出水或其他灭火剂。⑥:具备装配一定消防器材的空间。
2.国产消防车常见的水泵引水水泵工作转速,驻车磨合,时器类型有哪几种?简述各自工间不应少于10h,则可安排整作原理?答:1,水环引水器:车磨合后进行。原因:缺油或叶轮转动时进入水环泵内的水油液变质;轴承间隙不当;齿在离心力作用下,在水环室内面、轴承滚道出现点蚀;油液形成一个与水环叶轮偏心的环不清洁,杂质进入轴承;上盖状液流,随着叶轮转动,空气式取力器壳体与变速器之间的室的容积依次递增,造成真空,垫片厚度调整不当,输入轴与使空气由管道经进气口进入空常啮齿轮间隙不合适
气室,在第二个半圈中,空气6.简述泡沫灭火的机理答:泡室的容积依次递减,使其内的沫的相对密度小、流动性好、空气受到压缩,从排气口排出。持久性和抗烧性强、导热性低、2,滑片引水器:通过转子与壳粘着力大,这些物理性能使它体的偏心造成或旋转容积的变能迅速覆盖在燃烧液面上,可化,从而完成吸排动作。3,废隔绝可燃空气、蒸气、热量的气引水器:是用发动机排出的传递,加上冷却效果,起到灭废气高速通过喷嘴时形成的真火的作用。空带走泵及管路内的空气从而 实现引水的。
3.T-6机场消防车上的一般消 防设备的故障及其原因?答: 1,气压控制阀不能正常启动,空气接头有故障,空气作动器 有缺陷或阀粘滞,控制线路有 缺陷,供气不好,2,水压过高 或过低,安全控制阀调节不当,发动机转速不正常,水泵有缺 陷,3,泡沫压力过低,系统压 力平衡阀有缺陷发动机转速不 正常,泡沫液泵有缺陷。4.消防车止回阀的作用是什 么?答:当水泵不工作时,阀 靠自重落在阀座上;当水泵工 作时,阀的上下形成压差,使 阀紧贴合在阀座上;封闭泵腔 与出水管的通道,从而保证泵 体内形成真空,完成引水工作。当水泵因需要中途停止工作 时,阀靠自重封闭与出水管的 连通,使泵内的水不致落下。水泵再次工作时,即可从低于 泵轴线高度的水面吸水排出5.论述一辆新的水罐消防车其 取力器在投入使用前的磨合方 法。如果在使用中取力器出现 异响,则可能的原因有哪些? 答:将水罐消防车载液罐内注 满清水,连通水泵进、出水管,使之形成循环回路,逐渐加大
7.简述干粉消防车干粉系统的工作过程?答:高压氮气钢瓶组内有15Mpa的氮气,必须经过减压阀减压至(1.4~1.6)Mpa后通过管路充入干粉罐,使压力气体强烈搅动干粉,让干粉罐内的气粉混合物处于沸腾状态。当干粉罐的工作压力上升到额定工作压力时,打开出粉气动球阀,在压差作用下氮气携带着干粉从出粉管引导干粉炮,送粉的气流速度高,从干粉炮的喷嘴射出后形成逐渐扩散成大面积的干粉云,喷出干粉形成稠密的干粉云涌向火源,覆盖在燃烧火焰上的干粉,迅速有效地扑灭火灾。8..水环引水泵的常见故障有哪些?答:1.进水管路堵塞,导致进水不畅,引水时间过长。2.储水箱内储水不足,引水时水环不能形成,引不上水。3.储水箱上结冰部件多在出水口至五通阀这一段管路。4.五通阀封闭不严,真空上不去或保不住。9.泡沫消防车的基本工作原理是什么?答:通过取力器装置将汽车底盘发动机的动力输出,并经一套传动装置驱动消防泵工作,通过消防泵,泡沫比例混合装置将水和泡沫按一定比例混合,再经消防炮和泡沫灭火枪喷出灭火。
厢式车
1.厢式车整车的主要尺寸参数有哪些?答:外廓尺寸 轴距与轮距 货厢容积 前悬与后悬 货箱地板离地高度
2.厢式车整车性能参数有哪些?答:A:质量参数 ①:整车干质量②:整车整备质量③:最大装载质量④:总质量⑤:轴载质量分配⑥:质心高度⑦:最大拖挂质量⑧:汽车质量利用系数=装载质量/干质量 B:尺寸参数外廓尺寸 轴距与轮距 货厢容积 前悬与后悬 货
箱地板离地高度
汽车列车
1.简述半挂车与普通货车相比有何特点?答:1.装有引力座2.轴距短,车架较短 3.主减速器传动比大,部分牵引车设有轮边减速器 4.装有供半挂车的气压制动管路和气管接头。5.牵引座处装载质量在16t以上的半挂牵引车,行驶系统应作为装用底盘研制。6.装有半挂支撑装置
2.由于汽车列车基本型式不同,其牵引连接装置可分为哪几类?简述各类功能?答:1,拖挂-牵引连接装置:主要承受纵向负荷。2,支承=牵引链接装置:以保证牵引销的可靠连接和分离,将承受纵向和垂直负荷,并起转向机构作用。3,拖挂-支承-牵引链接装置:它在带车轮的牵引架上加载一套牵引座装置,从而将拖挂-牵引与支撑-牵引两套装置组合在一起。
3.牵引连接装置的三个作用是?答:a.连接作用:将牵引车和半挂车相互连接,并保证彼此间必要的运动联系,起转向机构作用。b.牵引作用:将牵引车和牵引力传递给半挂车,并承受行驶过程中的相互作用力。c.支承作用:对半挂汽车列车来说,牵引连接装置还应承受半挂车部分质量,并传递给牵引车。
4.一辆半挂车在行驶中车架断裂,试分析主要原因。并给出正确的使用和操作方法答:原因:半挂车行驶过程中,由于受到各种载荷的影响,车架纵梁会产生弯曲应力和剪切应力,特别是在路面不平、汽车严重超载或载荷分布不合理、紧急制动灯情况下会使车架承受的弯曲和剪切应力值和分布产生很大变化。汽车制动时应力值较静载荷状态下增大
(2-3)倍。车架的断面虽然是按等强度和一定的安全系数设计的,但唱应结构不完善、最大载荷位置偏移和严重超载造成在最大应力处发生断裂。5.半挂车的车架损坏形式主要是哪些?答:扭曲弯曲歪斜变形裂纹断裂和柳钉松动等。
装卸机械
1简述单斗装载机的功能特点及适用范围?答:单斗装载机按行走底盘分为履带式和轮胎式两种;按卸货方式的不同分为前卸式、后卸式和.侧卸式三种;前卸式.它从前方铲取物料后,退出料堆并转过一个角度,再从前方将物料卸入货车内。这种作业方式既方便又安全,所以应用最为广泛,其缺点是每次作业循环时间稍长。后卸式.它从前方铲取货物后,斗臂带着铲斗和物料从驾驶室上方翻转过去,将物料卸入位于后方的货车内。这种方式每次作业时间短,但铲斗从驾驶室上方经过,驾驶员感受不够安全,而且后方卸载时驾驶员的视野不佳,故应用较少。侧卸式.这种机械的全部装卸工作装置在一个转盘上,它从前方铲取物料后,转盘旋转90°,可将物料卸入位于侧面的货车内。这种方式作业循环时间短,但机械侧向稳定性差。
2.单斗装载机的额定载重定义以及要求具备的条件是什么?答:额定载重量是指保证单斗装载机工作状态稳定性的条件下,铲斗内装载质量。其条件是:
1、装载机在坚硬水平路面上,2、铲斗采用标准铲斗,3、按规定的最大速度运行(一般最大行驶速度不大于6.4Kmf/h)。
第三篇:特种加工报告
特种加工总结报告
院 系:机械与汽车工程学院 专 业:机械设计与制造 班 级: 学 号: 姓 名:
特种加工总结报告
摘要:特种加工技术是直接借助电能、热能等各种能量进行材料加工的重要工艺方法。现阶段,先进制造技术不断发展,作为先进制造技术中的重要的一部分,特种加工对制造业的作用日益突显。本文对什么是特种加工、特种加工的特点、种类以及发展趋势等作了描述。阐述了特种加工在现代社会发展过程中的重要地位,大力发展特种加工的必要性。
关键词:特种加工、特种加工技术、特点、应用、发展趋势 目录: 引言
1、电火花加工
1.1 电火花放电沉积的基本原理与特点 1.2 极性效应
1.3 电火花加工中电极损耗分析与解决措施 1.4 电火花加工的发展趋势
2、特种加工技术的特点或应用及发展前景 2.1特种加工技术的特点
2.2 特种加工引起的机械制造工艺技术变革 2.3特种加工技术的发展趋势 2.4总结
3、结束语
引言:
传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制,使用传统的切削加工方法很难完成对高强度、高韧性、高硬度、高脆性、耐高温和磁性等新材料,以及精密复杂、微细构件或难以处理的形状的加工。为了解决这些加工的难题,人们不断开发研究并成功采用“传统的切削加工以外的新的加工方法—— 特种加工方法”解决了很多工艺问题,在生产上发挥了很大的作用,引起了机械制造工艺技术领域的许多变革。特种加工是相对于传统的切削加工而言的,实质上是直接或复合利用电能、电化学能、化学能、光能、声能、热能、磁能、物质动能、甚至爆炸能等对工件进行加工的工艺方法的总称。正文
1.电火花加工
电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性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。按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,电火花加工工艺大致可分为电火花成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花放电沉积与刻字六大类。
1.1 电火花放电沉积的基本原理与特点
电火花放电沉积的原理是利用脉冲电路的充放电原理,采用导电材料(硬质合金、石墨、合金钢、铝和铜等)作为工具电极(阳极),在空气或特殊的气体中使之与被强化的金属工件(阴极)之间产生火花放电。当工具电极与工件达到某个距离电场强度足以使介质电离击穿时两者之间就产生火花放电,使电极端部与工件表面微区发生熔化甚至气化,熔融金属在热作用,电磁力和机械力的作用下沉积在工件表面。电极与工件的放电间隙频繁发生变化,电极与工件间不断发生火花放电,从而实现放电沉积。1.2 极性效应
在电火花放电加工过程中,无论是正极还是负极,都会受到不同程度的电蚀。这种单纯由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。因此,当采用窄脉冲、精加工时应选用正极性加工;当采用长脉冲、粗加工时,应采用负极性加工,此时可得到较高的蚀除速度和较低的电极损耗。从提高加工生产率和减小工具损耗的角度来看,极性效应愈显著愈好,故在电火花加工中必须充分利用。当用交变的脉冲电流加工时,单个脉冲的极性效应便相互抵消,增加了工具的损耗,因此,电火花加工一般采用单向脉冲电源。
1.3 电火花加工中电极损耗分析与解决措施
电火花在整个加工过程中要受到各种干扰因素的影响, 这些干扰因素直接或间接地影响着加工质量。在电火花加工过程中电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。造成电极损耗的原因有:小面积精加工,加工件结构尺寸偏小,加工时间过长,电极装夹不当等因素。因此为了减少电极的损耗一般有以下方法:(1)有效排除电蚀物(2)电极材料和加工参数的合理选用(3)提高加工技能和安全操作意念等等。电火花加工电极损耗和变形是一个复杂的过程。为了降低电极损耗程度, 减少变形, 除了充分利用放电过程的极性效应和吸附效应外, 同时也要选用适宜的电极材料, 并且在实际的加工过程中要根据具体的加工对象实施一定的加工技巧和选择合适的加工参数 1.4 电火花加工的发展趋势
电火花线切割加工技术在相当长的时间里间都是采用精规准参数进行一次切割成型,其切割速度与加工表面质量之间存在着一定的矛盾。中国特有的高速走丝电火花线切割机长期存在的加工质量问题, 可以采用多次切割工艺来解决。现目前中速走丝电火花线切割机是一种价格较低, 加工精度、粗糙度、加工效率介于高速走丝与慢走丝的一种机床,具有很好的发展前景。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: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,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。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, 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。
2、特种加工技术的特点或应用及发展前景 2.1特种加工技术的特点
2.1.1 加工范围上不受材料强度、硬度等限制。特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。
2.1.2 以柔克刚。特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件并不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。
2.1.3 加工方法日新月异,向精密加工方向发展。当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工;精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.51μm,表面粗糙度可达镜面 Ra0.02μm。2.1.4 容易获得良好的表面质量。由于在加工过程中不产生宏观切屑,工件表面不会产生强烈的弹、塑性变形,故可以获得良好的表面粗糙度。残余应力、热应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小,尺寸稳定性好,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。
2.2 特种加工引起的机械制造工艺技术变革
2.2.1特种加工扩大了可加工材料的范围。特种加工方法使机制工艺可加工的材料范围从普通材料发展到超硬材料和特殊材料,使任何材料的加工均成为可能。材料的可加工性不再与硬度、强度、韧性、脆性等成直接正比或反比关系。传统上认为很难加工的金刚石、硬质合金、淬火钢、石英、玻璃、陶瓷等材料,可以用电火花、超声波、电解、激光等特种加工方法来加工。对电火花线切割而言,淬火钢比未淬火钢更易加工。2.2.2特种加工改变了传统的结构工艺性好与坏的“概念”。传统的加工方法 认为方孔、窄缝、小孔、深孔、弯孔等结构工艺性差,有些情况下被认为工艺性 很“坏 ”,甚至被列为结构设计禁区,特种加工使这一“坏”变成了可以,甚者可认为好,因为对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说,加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。如:山形硅钢片冲模,过去由于不易制造往往采用拼镶结构,现在采用电火花线切割加工,既使是硬质合金模具也可做成整体结构;小深斜孔、排孔、群孔、小方孔筛网,薄壁、弹性、低刚度零件等,过去认为的加 工难题,采用特种加工方法后变得容易了。
2.2.3特种加工改变了传统的淬火工艺路线及零件不合格品的可修复性。特 种加工的出现,打破了淬火热处理工序必须安排在除磨削以外的其它切削成型加工之后传统工艺准则。由于特种加工不受工件硬度的限制,所以有时为了避免成型加工后淬火热处理引起的应力变形,可以先淬火而后加工。过去认为很多 不可修复的废品,现在都可用特种加工方法来修复。例如 :过去淬火前忘了钻定位销孔、铣槽等工艺,淬火后只能报废,现在可以用电火花打孔、切槽进行补救;加工尺寸超差及工作中磨损了的轴和孔,均可用电刷镀修复。
2.2.4特种加工将改变新产品试制的传统模式。传统新产品的试制,往往是 刀具、模具、量具以及工装夹具设计制造先行。例如:加工花键孔需要设计制造 花键孔拉刀;加工各种标准和非标准直齿轮需要准备滚刀或设计加工成形铣刀;大量 钣金件 的异型孔 加工需 要冲模 ;复杂零件的试制所需要的刀具工装更多。现在采用数控电火花线切割,可直接加工花键孔、非标直齿轮、钣金异型孔,甚至可加工复杂的二次曲面零件;采用快速成型技术—— 增材加工法,可快速完成各种复杂零件的试制。可见,特种加工方法的采用不仅可加快产品试制速度,而且可以节约大量的新产品试制费用,必将改变新产品设计试制的模式。
2.2.5特种加工技术已成为微细加工、纳米加工的主要手段。目前,制造技术前沿逐渐转向细小精微,微米、亚微米以及纳米级制造成为制造业融入高 技术的切入点。而电子束、离子束、激光、电火花、电化学等电物理、电化学特种加工技术,正是近年来快速发展的微细和纳米加工的主要手段。例如:离子注入、溅射、化学沉积(CVD)、光刻、表面贴装;磁头、磁盘、晶片的纳米级精密加工 ;纳米材料的制造等。也就是说特种加工已成为未来先进制造技术的主要特征之一。
2.2.6特种加工引起了产品设计思路的变革。特种加工使任何材料的加工 成为可能,解决了各种特殊复杂表面的加工,以及各种超精、光整或具有特殊要求的零件加工问题,其中的快速成型技术又使产品的快速试制成为可能。所以特种工加工使产品设计中考虑的零件材料、制造工艺方法等有了更广阔的选择余地,甚至可以快速地将设计思想变为具有一定功能的原型,从而使产品的设计思路趋“创意和制造的统一,即想到的就能做成”。随着现代机械制造工艺的发展,不懂特种加工技术将不是一个合格的产品设计者与制造者。
2.3特种加工技术的发展趋势
2.3.1 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,建立综合参数自动适应系统、数据库等,进而建立特种加工的CAD/CAM和FMS系统,这是当前特种加工技术的主要发展趋势。
2.3.2 向工程化和产业化方向发展不断改进、提高高能束源品质,对大功率、高可靠性、多功能、智能化加工设备的研发是今后的重点发展方向。
2.3.3 着力开展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,正向亚微米级和纳米级迈进,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的需要,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。
2.3.4污染问题是影响和限制某些特种加工应用、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、废渣、废液,向“绿色”加工的方向发展。2.4总结
特种加工技术集成了机械、电子、信息、材料技术和计算机等技术,发展异常迅速。现代特种加工技术主要是伴着高硬度、高强度、高韧性、高脆性等难切削材料的出现,以及制造精密细小、形状复杂和结构特殊的零件的需要而产生的,具有其他常规加工技术无法比拟的优点,已成为航空航天、汽车、仪器仪表、微型机械、轻工、模具等行业的支撑技术和关键技术。因此,特种加工技术还需更进一步的发展:① 不断改进、提高高能束源品质,并向大功率、高可靠性方向发展。②高能束流加工设备向多功能、精密化和智能化方向发展,力求达到标准化、系列化和模块化的目的。扩大应用范围,向复合加工方向发展。③ 不断推进高能束流加工新技术、新工艺、新设备的工程化和产业化工作。随着我国机械制造业向高技术化迈进,特种加工的应用越来越广泛,我国特种加工机床的总拥有量已居世界前列。特种加工及其引起的机械制造工艺技术的变革,应该引起我们思考与关注。随着科学技术和现代工业的发展,特种加工技术必将不断完善和迅速发展,反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展,并发挥越来越重要的作用。
3、结束语
特种加工技术涵盖了机械、材料等技术,是一门综合的科学加工技术其发展异常迅速。加工尺度的微细化,加工方法的复合化和加工过程的自动化,已成为特种加工技术研究发展的热点。随着科学技术的飞速发展, 特种加工必将不断完善和迅速发展, 特种加工必将成为推动科学技术和现代制造工业发展的中坚力量。
参考文献: [ 1 ] 孔庆华.特种加工[M ].上海:同济大学出版社, 2003.[ 2 ] 赵万生.特种加工技术[M ].北
特种加工简答题
本文2025-01-28 15:29:35发表“合同范文”栏目。
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