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简述超声波加工的原理和它的应用范围？
题目
简述超声波加工的原理和它的应用范围？
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参考答案和解析
正确答案:
超声波加工的原理：超声波加工是利用超声频振动工具冲击磨料对工件进行加工的一种方法。超声波发生器产生的超声频电振荡，通过换能器转变为超声频机械振动。通过振幅扩大棒将振幅放大后传给工具，驱动工具振动。超声频振动的工具冲击工件表面上磨料悬浮液中的磨料，磨料再冲击工件，是工件加工区域内的材料粉碎成很细的微粒。随着悬浮液的循环流动，磨料不断更新，并带走被粉碎下来的材料微粒，工具逐步深入到工件内部，工具的形状便“复印”到工件上。
超声波加工的应用：超声波加工精度和表面粗糙度比电火花加工好，主要用于加工半导体和非导体的脆硬材料的孔的加工、套料、切割、雕刻、清洗、焊接和复合加工等。
超声波加工的应用：超声波加工精度和表面粗糙度比电火花加工好，主要用于加工半导体和非导体的脆硬材料的孔的加工、套料、切割、雕刻、清洗、焊接和复合加工等。
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第1题：
简述电子束、离子束、激光束加工技术的工作原理和适用的加工范围？各具有哪些特点？
正确答案:电子束加工是在真空条件下，利用聚焦后能量密度极高（106～109W/cm2）的电子束，以极高的速度冲击倒工件表面积下的区域上，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高温，使材料局部熔化和汽化，抛出工件表面。特点：
1.束径小、能量密度高
2.采用非接触加工
3.被加工对象范围广
4.电子束能量高，加工速度快、效率高；
5.易于实现自动化
6.电子束加工需要一套专用设备和真空系统，价格较贵。
电子束加工的应用范围很广，可用打各种孔、切槽、焊接、光刻、表面改性等工件。它既是一种精密加工方法，又是一种重要的微细加工方法。离子束加工是在真空下，将离子源产生的离子束经过加速聚焦，经过加速的离子具有很大的能量，离子束打到工件表面上，发生撞击效应、溅射效应和注入效应，从而实现的加工。特点：
1.加工精度和表面质量高
2.加工材料广泛
3.加工方法丰富
4.性能好，易于实现自动化
5.应用范围广泛；
离子束的束斑直径和能量密度，直径小、能量密度大的离子束用于去除加工，直径大、能量密度较低时适于镀膜、刻蚀，而直径大、能量强的离子束适于注入加工
当能量密度极高的激光束照射在加工表面上时，一部分从材料表面反射，一部分透人材料内，其光能被吸收，并转换为热能，使照射区域的温度迅速升高、熔化、气化和熔融溅出而去除材料。特点：
1.加工精度高
2.加工材料范围广
3.加工性能好
4.加工速度快、效率高
5.价格昂贵。应用范围广泛，可归纳为激光去除加工、激光表面改性和激光焊接等几类，具体的加工方法有打孔、切割、微调、动平衡、刻蚀、固态相变、合金化、涂敷、熔凝、焊接、激光存储（光盘）等。 -
第2题：
简述套管维修工作原理、应用范围、优缺点。
正确答案: 工作原理：爆炸法修复变形套管，就是利用炸药爆炸时所释放出来的巨大能量，使变形套管内径发生胀形而恢复到原内径。
应用范围：对于套管变形通径大于70mm、有破损漏失的油水井，都可用此技术解决。在施工井措施上要有油（水）井套管规格及钢级，油层岩性，打铅印情况及变形位置；然后确定整形弹的长度，药量。
优点：应用范围广，修后通径大，焊接后的套管密封性好，整形后的套管半年内不会发生变形，强度高。
缺点：施工前要做的工序多如要通井、打印，要提高施工进度及质量，还应采用较先进的井下成像技术，以准确确定变形点（漏失点）的情况。 -
第3题：
问答题试述激光加工的原理、特点及应用范围正确答案： 激光加工是利用光能量进行加工的一种方法，通过一系列光学系统、把激光束聚焦成一个极小的光斑，获得105～1013W／cm2的能量密度以及万度以上高温，从而能在千分之几秒甚至更短的时间内使各种物质熔化和气化，在工件表面形成凹坑，同时熔化物被气化所产生的金属蒸气压力推动，以很高的速度喷射出来，以达到蚀除被加工工件的目的。
特点：
1.不存在刀具损耗和机械加工所引起的变形
2.加工范围广，不受材料和形状的限制
3.加工速度快、生产效率高、热影响区小，精微加工一孔时间为0.001s。
4.可穿过空气、惰性气体和光学透明介质对工件加工，工艺柔性大。
应用范围：
1.激光打孔；
2激光切割；
3.激光焊接；
4激光热处理解析： 暂无解析 -
第4题：
问答题分析电火花加工、电火花线切割加工的原理、特点和应用范围。正确答案： （1）电火花加工原理：加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一段很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中，放点区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一个脉冲放电结束后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。
特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力；脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。
应用范围：主要用于模具中型孔、型腔的加工；按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工、电火花切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。
（2）电火花线切割原理：利用移动的细金属丝做工具电极，按预定的轨迹进行脉冲放电切割。
特点：线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因而加工精度比较高。
应用范围：目前电火花切割广泛应用于加工各种冲裁模（冲孔和落料用）、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。解析： 暂无解析 -
第5题：
问答题简述电化学加工原理及应用。简述电化学加工的分类及电解机理。正确答案： 电化学加工是利用电极在电解液中发生的电化学作用对金属材料进行成形加工。广泛应用于涡轮，齿轮、异型孔等复杂型面、型孔的加工以及炮管内膛线加工和去毛刺等工艺过程。
三大类：
1.利用阳极金属的溶解作用去除材料；
2.利用阴极金属的沉积作用进行镀覆加工；
3.电化学加工与其他加工方法结合完成的电化学复合加工。
电解机理：以工件为阳极、工具为阴极，两极之间加624V的直流电压，电解液以560m/s的速度从两极之间的缝隙冲过，使两极之间形成导电通路，两极和电解液之间就有电流通过。金属工件在电化学反应的作用下，不断地溶解到电解液中电解产生物则被高速流动的电解液带走。随着工具电极恒速向工件进给，工件材料按工具电极型面的形状不断地溶解，最终使工件与工具电极之间各处的间隙趋于一致，在工件上加工出和工具电极型面相反的形状。解析： 暂无解析 -
第6题：
问答题简述超声波加工应用。正确答案： 1）超声波加工型腔、型孔，具有精度高、表面质量好优点
2）用超声波切割脆硬半导体材料
3）复合加工（超声波电解复合加工、超声波电火花复合加工、超声波复合切削）
4）超声波清洗
5）超声波焊接解析： 暂无解析 -
第7题：
问答题简述超声波加工的原理。正确答案： 超声波加工是利用振动频率超过16000Hz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；
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。解析： 暂无解析 -
第8题：
问答题超声波加工的原理？正确答案： （1）在超声频的作用下，工作液中的悬浮磨料以很大的速度和加速度不断撞击、抛磨被加工表面；
（2）工作液在工具端面借助高频、交变的液压冲击和空化作用钻入被加工材料的微裂缝及晶界内，加剧机械破坏作用；
（3）悬浮液在冲击波作用下在加工间隙中循环，使变钝的磨料不断更新。解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题简述超声波加工基本原理。正确答案： 超声波加工是利用工具端面作超声频振动，撞击悬浮液，并通过悬浮液中的磨料加工脆硬材料的一种成形加工方法。解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题简述超声波加工的原理及应用。正确答案： 超声波加工是利用工具端面作超声频振荡，再将这种超声频振荡，通过磨料悬浮液传递到一定形状的工具头上，加工脆硬材料的一种成形方法。
超声波加工的应用：
成形加工、切割加工、复合加工、超声波焊接加工、超声波清洗。解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题简述涂镀加工原理与应用。正确答案： 涂镀又称刷镀或无槽镀，是在金属工作表面局部快速电化学沉积金属的新技术。涂镀加工时，工件接电源的负极，镀笔接电源的正极。浸满镀液的镀笔在工件表面上以一定的相对运动速度进行刷抹而使工件获得镀层。在阴极工件上，镀液中的金属离子在电场作用下与电子结合，还原为金属原子而沉积形成镀层。
应用：
（1） 修复失效的零部件表面，恢复尺寸和几何形状，设施超差品补救。
（2） 填补零件表面上的划伤、凹坑、点蚀等缺陷，（例如机床导轨、活塞液压缸缸套及柱塞、密封部件、模具型腔、印刷辊及吸墨鼓、造纸辗光辊及烘缸等的修补。）
（3） 大型、复杂、单件小批量工件的表面局部刷镀镍、铜、锌、镉、钨、金、银等防护层，改善表面性能。解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题简述超声加工系统的组成部分与作用，以及超声波加工的应用。正确答案： 超声波发生器：超声波发生器也称超声或超声频发生器，其作用是将50Hz的交流电转变为有一定功率输出的16000Hz以上的超声高频电振荡，以提供工具端面往复振动和去除被加工材料的能量。
超声振动系统：超声振动系统的作用是把高频电能转变为机械能，使工具端面作高频率小振幅的振动，并将振幅扩大到一定范围（0.01~0.15mm）以进行加工。
磨料工作液及循环系统：对于简单的超声波加工装置，其磨料是靠人工输送和更换的，即在加工前将悬浮磨料的工作液浇注堆积在加工区，加工过程中定时抬起工具并补充磨料。也可利用小型离心泵使磨料悬浮液搅拌后注入加工间隙中去。对于较深的加工表面，应将工具定时抬起以利于磨料的更换和补充。大型超声波加工机床采用流量泵自动向加工区供给磨料悬浮液，且品质好，循环也好。
机床本体：超声波加工机床一般比较简单，机床本体就是把超声波发生器、超声波振动系统、磨料工作液及其循环系统、工具及工件按照所需要位置和运动组成一体。还包括支撑声学部件的机架及工作台、使工具以一定压力作用在工件上的进给机构及床体等部分。
超声波加工的应用：
成形加工、切割加工、复合加工、超声波焊接、超声波清洗。解析： 暂无解析 -
第13题：
简述超声波测距的原理。最大测距范围和测量精度分别由什么决定？超声波测管内流速的原理方法。
正确答案: 通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离。
最大测距范围由发射频率决定，精度由发射接受时间决定。
用时间差法测。原理是超声波在静止流体和流动流体中的传播速度不同，利用这个特点可以求出流体速度。 -
第14题：
问答题分析水射流切割加工的工作原理、特点及应用范围。正确答案： 工作原理：超高压水射流切割机是将普通的水通过一个超高压加压器，将水加压至3000bar，然后通过通道直径为0.3mm的水喷嘴产生一道约3倍音速的水射流，在计算机的控制下可方便的切割任意图形的软材料，如纸类、海绵、纤维等，若加入砂料增加其切割力，则几乎可以切割任意材料。
特点：1.无切割方向的限制，可完成各种异形加工；2.水刀在工件上所产生的侧向力极小，可降低设定时间及节省使用夹具成本；3.水刀加工不会产生热变形，不需二次加工，可节省时间及制造成本；4.水刀加工切割速度快，效率高，加工成本低。
应用范围：
1.加工100mm以上厚度的防弹玻璃、层压玻璃和聚碳酸酯，效果良好；
2.十分适合于航空材料的加工；
3.可以胜任精密切割，加工工件无须去毛刺；
4.由于其具有可以触及其他工具不易达到的地方的优点，现已成熟地应用于液压、气动元件阀体的交叉孔去毛刺、倒圆和挤压模具内腔抛光。解析： 暂无解析 -
第15题：
问答题分析激光加工的工作原理、特点及应用范围。正确答案： 工作原理：利用激光的高能量密度（或称亮度）和高方向性（发散极小）可以对所有固体材料进行精细表面加工、雕刻与切割。激光所到之处，固体迅速熔化、气化，而周围材料则几乎不受影响。
特点：
1.激光加工不需要工具，故不存在工具损耗、更换调整工具等问题，因此适于自动化连续操作；2.不受切削力的影响，易于保证加工精度；
3.几乎能加工所有的金属和非金属材料；
4.加工速度快，效率高，热影响小；
5.能进行微细加工；
6.可透过玻璃等透明介质对工件进行加工；
7.无加工污染，在大气中无能量损失。
应用范围：激光加工已成功用于切割、焊接、表面处理、打孔、微机械加工及弯曲成形等方面。在工业发达国家中已被大量用于电子、汽车、钢铁、机械、航空等工业部门。解析： 暂无解析 -
第16题：
问答题简述电解磨削加工的基本原理、设备组成及应用？正确答案： 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。解析： 暂无解析 -
第17题：
问答题简述激光加工的原理、特点及应用？正确答案： 激光切割应用
激光切割过程中，不会使布料变形或起皱，激光切割尺寸精度高，激光切割形状可随着图稿进行任意更改，增加了设计的实用性和创造性。另外，激光切割技术是用“激光刀”代替金属刀，激光切割任何面料，能瞬间将切口熔化并凝固，缝隙小、精确度高达到自动“锁边”的功能。传统工艺用刀模切割或热加工，切口易脱丝、发黄、发硬。 概述
由于激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性四大特性，因此就给激光加工带来一些其它加工方法所不具备的特性。由于它是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；激光加工过程中无"刀具"磨损，无"切削力"作用于工件；激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小。因此，其热影响的区小工件热变形小后续加工最小；由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合、对复杂工件进行加工因此它是一种极为灵活的加工方法； 生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。
激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。
激光加工优点
①激光功率密度大，工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化，即使熔点高、硬度大和质脆的材料（如陶瓷、金刚石等）也可用激光加工；
②激光头与工件不接触，不存在加工工具磨损问题；
③工件不受应力，不易污染；
④可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工；
⑤激光束的发散角可小于1毫弧，光斑直径可小到微米量级，作用时间可以短到纳秒和皮秒，同时，大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级，因而激光既适于精密微细加工，又适于大型材料加工；
⑥激光束容易控制，易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度；
⑦在恶劣环境或其他人难以接近的地方，可用机器人进行激光加工。
激光切割
激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。与传统的板材加工方法相比 ， 激光切割其具有高的切割质量、高的切割速度、高的柔性（可随意切割任意形状）、广泛的材料适应性等优点。解析： 暂无解析 -
第18题：
问答题简述超声加工原理及应用。正确答案： 原理：超声波加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。超声波发生器产生1.6万Hz以上高频交流电源，输送给超声换能器，产生超声波振动，并借助变幅杆将振幅放大到0.05～0.1mm左右，使变幅杆下端的工具产生强烈振动。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。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。工具连续进给，工具的形状便被复制到工件上。
超声波加工的应用：成形加工、切割加工、复合加工、超声波焊接、超声波清洗。解析： 暂无解析 -
第19题：
问答题简述超声波加工的原理、特点及应用？正确答案： 超声波切割加工原理
采用超声波技术进行切割加工时，通过超声波振动部组（振子）所产生的振动（让电能转换成机械能），经过HORN（焊头）传递热量，通过到花轮（刀具）旋转挤压，就能够获取超声波加工所需要的效果。
通过超声波的作用使磨轮刀片在半径方向上产生瞬间的伸缩式振动，就能在极短的时间内，使磨粒与加工物之间在高加速度状态下反复进行碰撞。其结果是一边使加工物表面产生微小的破碎层，一边对其进行加工，因此能大幅度地降低磨轮刀片的加工负荷。另外，由于超声波的振动，致使磨轮刀片与加工物之间产生间隙，从而大大改善了磨粒的冷却效果，并且通过防止磨粒钝化及气孔堵塞等现象的发生，就能够提高加工物的加工质量，并延长磨轮刀片的使用寿命。
超声波切割特点
超声波切割具有切口光滑、牢靠，切边准确，不会变形，不翘边、起毛、抽丝、皱折等优点解析： 暂无解析 -
第20题：
名词解释题超声波加工的原理正确答案： 利用工具端面作超声频振动，并通过悬浮液中的磨料加工脆硬材料的一种成形加工方法。解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题电子束加工和离子束加工在原理上和应用范围上有何异同？正确答案： 离子束加工原理和电子束加工原理基本类似，都是在真空条件下将离子源产生的离子束经过加速聚焦使之撞击到工件表面，不同的是离子带正电荷，其质量比电子大数千数万倍，所以一旦离子加速到较高速度时，离子束比电子束具有更大的撞击动能，它靠微观的机械撞击能力，而不是靠动能转化为热能来加工的。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题电子束加工、离子束加工和激光加工各自的工作原理和应用范围如何？各有什么优缺点？正确答案： 三者都适合于精密、微细加工，但电子束、离子束加工需在真空中进行，因此加工表面不会被氧化、污染，特别适合于“洁净”加工。电子束加工是基于电能使电子加速转换成动能，在撞击工件时动能转换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，主要用于打孔、切割、焊接、热处理等。而离子束加工是电能使质量较大的正离子加速后打到工件表面，靠机械撞击能量使工件表面的原子层变形、破坏或切除分离，并不发热，主要用于精微表面工程，有离子刻蚀、溅射沉积、离子镀、离子注入等形式。激光加工是靠高能量密度的光能转换成热能使材料熔化、气化而被蚀除，可在空气中加工，不受空间结构的限制，故也使用于大型工件的切割、焊接、热处理等工艺。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题简述电刷镀（涂镀）的加工原理及应用。正确答案： 原理：电刷镀加工时，工件接电源的负极，刷镀笔接电源的正极。裹有绝缘包套，浸渍特种镀液的刷镀笔“贴合”在工件的被镀部位并作相对运动。在阴极工件上，镀液中的金属离子在电场作用下与电子结合，还原为金属原子而沉积形成镀层。
应用：
（1）修复失效的零部件表面，恢复尺寸和几何形状，设施超差品补救。
（2）填补零件表面上的划伤、凹坑、点蚀等缺陷，例如机床导轨、活塞液压缸缸套及柱塞、密封部件、模具型腔、印刷辊及吸墨鼓、造纸辗光辊及烘缸等的修补。
（3）大型、复杂、单件小批量工件的表面局部刷镀镍、铜、锌、镉、钨、金、银等防护层，改善表面性能。解析： 暂无解析