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1、1特种加工与传统加工的不同：1）不是主要依靠机械能，而是主要利用其他能量去除金属材料。2）工具硬度可 以低于被加工材料的硬度。3）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力。2.NTM （特种加工）对加工性和工艺的影响：提高材料的可加工性；改变了零件的典型工艺路线；改变了 新产品的试制过程；产品零件设计的结构设计带来很大影响；零件结构工艺性好、坏的衡量标准等产生了 一系列的影响；NTM已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。3各种特种加工方法的英文缩写：电火花成型加工EDM电火花线切割加工WEDM电解加工ECM电解磨削EGM （ECG）电解研磨ECH电铸EFM涂镀EPM激光切割打孔LBM激光
2、打标记LBM激光处理表面改性LBT电子束加 工EBM离子束加工IBM等离子弧加工PAM超声加工USM4四种典型的单晶金刚石工具加工方法：离子束溅蚀法真空等离子化学抛光法无损伤机械化学抛光法热化学 抛光法5. EDM原理：电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）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。6. EDM加工的条件:放电间隙:一般几um至几百um 脉冲性放电:放电间隙1-1000um保证蚀除一定范围， 防烧伤工作液:火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，冷却、清杂。7. 电火花加工中对工作液的要求:工作液主要为油
3、类，粗加工时采用的脉冲能量大，加工间隙也较大，爆炸排屑 抛出能力强，往往选用介电性能、粘度较大的全损耗系统用油（即机油），且全损耗系统用油的燃点较高，大能 量加工时着火燃烧的可能性小。中、精加工时放电间隙比较小，排屑比较困难，故一般选用粘度小、流动性好、 渗透性好的煤油。工作液的作用是：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： 对放电通道产生压缩作用；帮助电蚀产物的抛出和排除；对工具、工件的冷却作用。因而对电蚀量也有较大 的影响。介电性能好、密度和粘度大的工作液有利于压缩放电通道，提高放电的能量密度，强化电蚀产物的抛 出效应，但粘度大不利于电蚀产物的排出，影响正常放电。&
4、EDM加工机理：1 ）极间介质的电离、击穿、形成放电通道（同一时间只有一个通道，通道形成间隙电压降到 25V左右，不可能再形成第二个通道）2）介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀（热膨胀、局部微爆炸蚀除 材料）3）电极材料的抛出（可以减少工具电极的损耗）4）极间介质的消电离（带电粒子复合为中性粒子） 9何为极性效应？如何利用极性效应选择加工？在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程 度的电蚀。即使是相同材料，例如钢加工钢，正、负电极的电蚀量也是不同的。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。一般在短脉冲精加工时采用正极性加工（工件电源接正极），而在长脉冲
5、粗加工时则采用负极性加工。10. 电火花加工常用脉冲电源：RC、高低压、高频分组和梳形波11. 了解间隙蚀除特性曲线和调节特性曲线分析：自动进结调节系统的任务在于维持一定的“平均”放电间隙S， 保证电火花加工正常而稳定地进行，以获得较好的加工效果，这可以用间隙蚀除特性曲线和进给调节特性曲线 来说明。12. 解释电极相对损耗与极性、脉宽的关系：一般来说，在短脉冲精加工时采用正极性加工，而在长脉冲粗加工 时则采用负极性加工。人们曾对不同脉冲宽度相加工极性的关系做过许多实验，得出了如图所示的试验曲线。 其中1为正极性加工，2为负极性加工。由图可见，负极性加工时，纯铜电极的相对损耗随脉冲宽度的增加而
6、减少，当脉冲宽度大于120p s后，电极相对损耗将小于1%,可以实现低损耗加工。如果采用正极性加工，不 论采用哪一档脉冲宽度，电极的相对损耗都难低于10%，然而在脉宽小于15p s的窄脉宽范围内，正极性加工 的工具电极相对损耗比负极性加工小。13. WEDM （电火花线切割加工（WireCut EDM,简称WEDM）原理：电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细 金属导线（钼丝或铜丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。14. WEDM特点：共同特点：1）电参数特性:线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。单个脉冲也 有多种形式的放电状态，如开路、正常火花放电、短路等。2）加工
7、机理以及加工特性:线切割加工的加工机理、 生产率、表面粗糙度等工艺规律，材料的加工性等也与电火花加工的基本相似，可以加工硬质合金等一切导电 材料。线切割加工相比于电火花加工的不同特点：1）电参数小，属中、精正极性电火花加工、工件常接电源正极。2） 水基工作液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。3）一般没有稳定电弧放电状态。4） 电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。5）省掉成形工具电极，降低了成形工具电极设计和制造 费用缩短生产准备时间加工周期短，对新产品的试制重要意义6）实际金属加工去除量很少，材料的利用率很高， 对加工节约贵重金属重要意义。7）对加工精度的影响
8、比较小，特别在低速走丝线切割加工时，电极丝一次性使 用，电极丝损耗对加工精度的影响更小。15. WEDM的应用：（1）加工模具加工电火花成形加工用的电极加工零件16线切割钢件时，在切割表面的进出口两端，为什么会产生黑白相间的条纹：这是由于工作液出入口处的供应 状况和蚀除物的排除情况不同所造成的。电极丝入口处工作液供应充分，冷却条件好，蚀除量大但蚀除物不易 排出，工作液在放电间隙中受高温热裂分解出的炭黑和钢中的碳微粒，被移动的钼丝带入间隙，致使放电产生 的炭黑等物质凝聚附着在该处加工表面上，使该处呈黑色。而在出口处工作也少，冷却条件差，但因靠近出口 排除蚀除物的条件好，又因工作液少，蚀除量小，在
9、放电产物中炭黑也较少，且放电常在小包泡等气体中发生， 因此表面呈白色。由于在气体中放电间隙比在液体中的放电间隙小，所以电极丝入口处的放电间隙比出口处大。 17.ECM基本原理、平衡电极电位、极化、钝化和活化:基本原理：在阴阳极表面发生得失电子的化学反应称为 电化学反应，以这种电化学作用为基础对金属进行加工的方法。平衡电极电位:由于双电层的存在，在正负电 层之间也就是金属和电解液之间形成电位差，产生在金属和它的盐溶液之间的电位差称为金属的电极电位，因 为它是金属在本身盐溶液中的溶解和沉积相平衡时的电位差，所以又称为平衡电极电位。极化：当有电流通过 时，电极的平衡状态遭到破坏，使阳极的电极电位向正
10、移（代数值增大）阴极的电极电位向负移（代数值减小）这 种现象称为极化。 钝化和活化：钝化使金属阳极溶解过程的超电位升高，使电解速度减慢。电解过程中的这 种现象称阳极钝化。使金属钝化膜破坏的过程称为活化。18选择电解加工的原则：适用于难加工材料的加工；相对复杂形状零件的加工；批量大的零件加工。19常用电解液的特点和性能:（1）NaCl电解液:蚀除速度高，但其杂散腐蚀也严重，故复制精度较差。电流效率 高，加工表面粗糙度值小。导电能力强，适用范围广价格便宜货源充足，是应用最广泛的一种电解液。（2）NaN03 电解液:是一种钝化型电解液，质量分数为30%以下时有比较好的非线性性能，成型精度高，而且对机
11、床设备 的腐蚀性小，使用安全，价格也不高。缺点是电流效率低生产率低，加工时在阴极有氨气析出NaN03被消耗。（3） NaCl03电解液：散蚀能力小加工精度高导电能力强腐蚀作用很小。弱点是价格较贵，它是一种强氧化剂 使用时要注意安全防火。改善性能：为了减少NaCl电解液的散蚀能力可加入少量磷酸盐等使阳极表面产生钝化 性抑制膜以提高成型精度。NaNO3可添加少量NaCl使其加工精度及生产率均较高。为改善加工表面质量可添加 络合剂光亮剂等。为减轻电解液的腐蚀性用缓蚀添加剂等20.提高电解加工精度的途径：脉冲电流电解加工，小间隙电解加工，改进电解液，混气电解加工21激光的产生、跃迁、激发态、亚稳态能级
12、、受激辐射：被激发到高能级的原子一般是很不稳定的，它总是力 图回到能量较低的能级去，原子从高能级回落到低能级的过程称为“跃迁”。 在基态时，原子可以长时间地 存在，而在激发状态的各种高能级的原子停留的时间（称为寿命）一般部较短，常在0.01 ms左右。但有些原子 或离子的高能级或次高能级却有较长的寿命，这种寿命较长的较高能级称为亚稳态能级。当外界传给原子一 定的能量时，原子的内能增加，外层电子的轨道半径扩大，被激发到高能级，称为激发态或高能态。受激辐射: 当一束光入射到具有大量激发态原子的系统中，若这束光的频率与E2-E1除h很接近，在处在激发能级上的原 子，在这输光的刺激下会跃迁回较低能级，
13、同时发出一束光，这束光与入射光有着完全相同的特性，它的频率、 相位、传播方向、偏振方向都是完全一致的。22.激光特点：1）强度高;2）单色性好;3）相干性好;4）方向性好23激光加工工艺及应用：如打孔、焊接、异种金属、激光切削、激光打标、激光刻蚀、激光微调、激光存储、 激光划片、激光清洗、激光热处理、表面处理技术24. 激光加工发展趋势：1）数控化和综合化、小型化和集成化;2）高频度和高可靠性;3）短波长和高精度;4）加工 新技术及新领域25. RP（快速成型）代表性的工艺：光敏树脂液相古话成型，选择性激发粉末烧结成型，薄片分层叠加成型，熔 丝堆积成型26. 电子束加工原理:在真空条件下利用聚
14、焦后能量密度极高的电子束，以极高速度冲击到工件表面极小面积上， 在极短的时间内其能量的大部分转变为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起 材料的局部熔化和气化被真空系统抽走。控制电子束能量密度大小和能量注入时间就可达到不同的加工目的。27. 电子束加工特点：1）加工面积可以很小，是精密微细加工方法2）一种非接触式加工，工件不产生宏观应力 和变形，加工材料范围很广3）电子束的能量密度高，加工生产率很高4）通过磁场或电场对电子束的强度位置聚 焦等进行直接控制，整个加工过程实现自动化5）污染少，加工表面不氧化6）需要一整套专用设备和真空系统价 格较贵生产应用有局限性。28离子
15、束加工原理：在真空条件下将离子源产生的离子束经过加速聚焦使之打到工件表面。不同的是离子带正 电荷，其质量比电子大数千、数万倍，如氮离子的质量是电子的7.2万倍，所以一旦离子加速到较高速度，离子 束比电子束具有更大的撞击动能，它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。离子束加 工的物理基础是离子束射到材料表面时所发生的撞击效应、溅射效应和注入效应。29. 离子束加工特点：1）离子刻蚀可以达到毫微米级的加工精度。离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最 微细的加工方法2）污染少，适用于对易氧化的金属、合金材料和高纯度半导体材料的加工3）加工应力、热变形 等极小加工质量高，适合于对各
16、种材料和低刚度零件的加工4）设备费用贵成本高加工效率低。30. 离子束加工分类：利用离子撞击和溅射效应：离子刻蚀、离子溅射沉积、离子镀，利用注入效应：离子注入。31. 电子束加工、离子束加工和激光加工相比，各自的适用范围如何，三者各有什么优缺点：电子束：脆性韧性导体非导体及半导体材料都可加工，特别适用于加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要 求极高的半导体金属。优点是工件不产生宏观应力和变形，加工生产率很高，加工过程便于实现自动化。污染 少加工表面不会氧化。缺点是电子束加工需要一整套专用设备和真空系统，价格较贵，生产应用有局限性。离子束：特别适用于对易氧化的金属，合金材料和高纯度半导体材料，适合于对各种材料和低刚度零件的加工。 优点是最精密最细微的加工方法，污染少，加工应力、热变形等极小，加工质量高。缺点是加工设备费用贵， 成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定限制。激光加工：耐热合金、陶瓷、石英、金刚石
