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试述激光加工的基本原理及其主要应用场合（典型工艺）

题目
问答题
试述激光加工的基本原理及其主要应用场合（典型工艺）
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第1题：

试述爆炸加工的基本原理及其主要用途。


正确答案:爆炸加工是充分利用炸药的能量及爆炸时产生的瞬态高温和高压，使物料高速变形、切断、相互复合或物质结构相变的一种加工方法：其主要用途有：
（1）爆炸成形，包括爆炸拉深、爆炸胀形、爆炸校形、平板爆炸成形等；
（2）爆炸复合，包括爆炸焊接、爆炸压接、爆炸合成金刚石等；
（3）爆炸强化，包括爆炸硬化、爆炸锻造等；
（4）其他用途，包括爆炸压印、爆炸冲孔和切割、爆炸粉末压实、爆炸消除机械加工时的焊接残余应力等。

第2题：

试述数控刀具材料的种类、特点及其应用场合？


正确答案: （1）高速钢：具有较好的力学性能和良好的工艺性，可以承受较大的切削力和冲击，但红硬性、耐磨性较差。应用场合：
①普通高速钢—不适于高速和硬材料切削；
②高性能高速钢—用于制造出口钻头、铰刀、铣刀等；
③粉末冶金高速钢—用于制造大型拉刀和齿轮刀具，特别是切削时受冲击载荷的刀具。
（2）硬质合金：具有硬度高（大于89HRC）、熔点高、化学稳定性好、热稳定性好的特点，但其韧性差，脆性大，承受冲击和振动能力低。应用场合：
①普通硬质合金：YG类—主要用于加工铸铁及有色金属；YT类—主要用于加工钢料。
②新型硬质合金—既可用于加工钢料，又可加工铸铁和有色金属。
（3）陶瓷刀具：硬度高，耐磨性比硬质合金高十几倍，具有良好的抗粘性能，化学稳定性好，脆性大、强度低、导热性差。应用场合：Al2O3基陶瓷刀具—适用于各种铸铁及钢料的精加工、粗加工；Si3N4基陶瓷刀具—适于端铣和切有氧化皮的毛坯工件等。此外，可对铸铁、淬硬钢等高硬材料进行精加工和半精加工。
（4）立方氮化硼（CBN）：有很高的硬度及耐磨性，仅次于金刚石；热稳定性比金刚石高1倍；有优良的化学稳定性；导热性比金刚石差但比其他材料高得多，抗弯强度和断裂韧性介于硬质合金和陶瓷之间。应用场合：可加工以前只能用磨削方法加工的特种钢，它还非常适合数控机床加工。
（5）金刚石：具有极高的硬度，耐磨性高，很高的导热性，刃磨非常锋利，粗糙度值小，可在纳米级稳定切削，较低的摩擦系数。应用场合：主要用于加工各种有色金属、各种非金属材料，不能用于加工黑色金属。

第3题：

指出切削加工中磨削的工艺特点,以及可达的加工精度、表面粗糙度、应用场合。


参考答案：磨削的工艺特点：
　　1)精度高、表面粗糙度小：
　　2)砂轮有自锐作用;
　　3)背向磨削力大;
　　4)磨削温度高。
　　可达加工精度、表面粗糙度、应用场合:
　　磨削可达加工精度：IT7～IT6
　　表面粗糙度：Ra0.2～0.8μ
　　应用：主要用于精加工各种表面，高硬度零件等。

第4题：

试述自动控制系统中常用的控制规律及其特点和应用场合。


正确答案: 控制系统中常用的控制规律有比例（P）、比例积分（PI）、比例积分微分（PID）控制规律。
比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号（给定值与测量值的偏差）成比例。它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。这种控制规律适用于对象控制通道滞后较小、负荷变化不大、对控制要求不高的场合。
比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间的积分成比例。它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。这种控制规律适用于对象滞后较小、负荷变化不大、控制结果不允许有余差存在的系统。
比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。这种控制规律适用于对象容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统。

第5题：

试述主梁预应力矫正法的原理及其应用场合。


正确答案: 用预应力方法矫正主梁下挠恢复拱度的原理是：在主梁下盖板处安装一根或几根拉杆，通过张拉对主梁施加偏心压力，在此偏心压力相对于主梁中性层产生的力矩作用下，使主梁下翼缘受压而收缩，上翼缘受拉而伸长，从而迫使主梁向上拱起，达到恢复主梁上拱度的目的。
预应力矫正法对于下挠不十分严重的主梁可直接采用，方法简单，施工方便，耗时少而效果好；对于下挠严重的主梁，则可伴随火焰矫正法使主梁恢复拱度后，用张拉钢筋预应力法增加主梁的抗弯能力，巩固主梁的上拱值。

第6题：

压铸工艺主要应用于哪些场合？


正确答案: （1）圆盖类---表盖、机盖、底盘等
（2）圆盘类——号盘座等
（3）圆环类——方向盘、轴承保持座、接插件
（4）简体类——凸缘外套、导管仪表盖
（5）多孔缸体、壳体类——气缸体、气缸盖
（6）特殊形状类——叶轮、喇叭

第7题：

简要叙述机械加工工艺过程卡、工艺卡、工序卡的主要区别及应用场合。


正确答案: 工艺过程卡：采用普通加工方法的单件小批生产；
机械加工工艺卡：中批生产；
工序卡：大批大量生产类型要求有严密，细致的组织工作。

第8题：

激光加工的典型应用包括()。

A. 激光表面强化

B.激光打孔

C.激光打标机

D.激光焊接


正确答案：ABCD

第9题：

试述接触器在天车上的应用场合及其作用。


正确答案: （1）保护柜配电盘上的主接触器，用来自动控制天车主回路的接通与分断，以实现对天车的各种安全保护。
（2）控制屏中的正、反接触器，用来控制主电机的正、反转及停止。
（3）控制屏中的制动接触器，实现对主起升机构制动器的控制，即闭合或打开。
（4）控制屏中的反接接触器和加速接触器，用来接入或切除主电机转子回路中的电阻，以达到对主电动机的起动、加速和调速的控制。

第10题：

请说明激光焊的特点及其适用场合。


正确答案:激光焊的特点：
（1）加热过程极短（以毫秒记），精度高，热影响小，变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。
（2）激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般点焊工艺难以焊到的部位。
（3）激光可对绝缘材料直接焊接。焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊接在一起。
（4）功率小，焊接厚度受到一定限制，主要用于焊接0.5mm以下的金属板材和直径为0.6mm以下的金属线材。
激光焊的应用：
激光焊特别适用于焊接微型、密集排列、精密、受热敏感的工件。大功率二氧化碳气体介质激光器的连续激光焊，能成功地焊接不锈钢、硅钢、铝、镍、钛等金属及其合金。

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