精密和超精密加工技术复习思考题答案
精密与特种加工技术课后习题解答
精密与特种加工技术复习资料第一章1.精密与特种加工技术在机械制造领域的作用与地位如何答：目前，精密和特种加工技术已经成为机械制造领域不可缺少的重要手段，在难切削材料、复杂型面、精细零件、低刚度零件、模具加工、快速原形制造以及大规模集成电路等领域发挥着越来越重要的作用，尤其在国防工业、尖端技术、微电子工业方面作用尤为明显。
由于精密与特种加工技术的特点以及逐渐被广泛应用，已引起了机械制造领域内的许多变革，已经成为先进制造技术的重要组成部分，是在国际竞争中取得成功的关键技术。
精密与特种加工技术水平是一个国家制造工业水平的重要标志之一。
2.精密与特种加工技术的逐渐广泛应用引起的机械制造领域的那些变革答：⑴提高了材料的可加工性。
⑵改变了零件的典型工艺路线。
⑶大大缩短新产品试制周期。
⑷对产品零件的结构设计产生很大的影响。
⑸对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响。
3.特种加工工艺与常规加工工艺之间有何关系应该改如何正确处理特种加工与常规加工之间的关系答：常规工艺是在切削、磨削、研磨等技术进步中形成和发展起来的行之有效的实用工艺，而且今后也始终是主流工艺。
但是随着难加工的新材料、复杂表面和有特殊要求的零件越来越多，常规传统工艺必然难以适应。
所以可以认为特种加工工艺是常规加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条件下取代一部分常规加工工艺，但不可能取代和排斥主流的常规加工工艺。
4.特种加工对材料的可加工性以及产品的结构工艺性有何影响举例说明.工件材料的可加工性不再与其硬度，强度，韧性，脆性，等有直接的关系，对于电火花，线切割等加工技术而言，淬火钢比未淬火钢更容易加工。
对传统的结构工艺性好与坏的衡量标准产生重要影响，以往普遍认为方孔，小孔，弯孔，窄缝等是工艺性差的典型，但对于电火花穿孔加工，电火花线切割加工来说，加工方孔和加工圆孔的难以程度是一样的，相反现在有时为了避免淬火产生开裂，变形等缺陷，故意把钻孔开槽，等工艺安排在淬火处理之后，使工艺路线安排更为灵活。
精密与特种加工复习题全解
华航一、单项选择1.对大型轧辊类零件可方便实现磨损及损伤补救的措施是（）A．电铸B．涂镀C．电镀D．化学镀2.可提高电解加工电流密度i的措施是（）A．加工电压UR↑B．加工间隙Δ0↑C．电导率σ↓D．进给速度v↓3.在电火花加工中存在吸附效应，它主要影响：( )A．工件的可加工性 B. 生产率 C. 加工表面的变质层结构 D. 工具电极的损耗4.刚玉磨料适合于磨削（）A．硬质合金B．钢铁C．金刚石D．有色金属5.用电火花进行精加工，采用（）A．宽脉冲、正极性加工B．宽脉冲、负极性加工C．窄脉冲、正极性加工D．窄脉冲、负极性加工6.下列电解加工常用电解液配方中，加工精度最好的是（）A．10%NaCl B．10%NaNO3C．20%NaClO3D．20%NaCl7.材料平均去除率最高的方法是（）A．电火花线切割加工B．激光加工C．电解加工D．离子束加工8.能提高电解加工精度的措施是（）A．减小电解加工间隙B．降低进给进度C．增加电解液温度D．增加电解液浓度9.高功率密度的电子束加工适于( )A.钢板上打孔B. 工件表面合金化C. 电子束曝光D.工件高频热处理10.超声加工变幅杆增幅性能最好的是()A．圆锥形B．对数曲线形C．指数曲线形D．圆轴阶梯形11.下列四个选项中，哪个是离子束加工所具有的特点( )A.加工中无机械应力和损伤B.通过离子撞击工件表面将机械能转化成热能，使工件表面熔化而去除工件材料C.工件表面层不产生热量，但有氧化现象D.需要将工件接正电位(相对于离子源)。
12.下列特种加工方法中最易于实现自动控制的是()A．超声加工B．激光加工C．电解加工D．电铸加工13.电火花加工中利用碳黑膜补偿作用降低电极损耗，必须采用（）A．负极性加工B．正极性加工C．单极性加工D．多极性加工14.超精密加工技术能够获得（）A．极高的加工精度B．微小尺寸零件C．极高的表面粗糙度D．高质量表面15.游离磨料加工可用于（）A．砂带磨削B．油石研磨C．精密珩磨D．精密抛光16.超精密加工机床中主轴部件结构应用最广泛的是：( )17.要在金刚石上加工出Ф0.05mm的小孔，可采用的加工方法是（）A．电火花加工B．超声加工C．线切割加工D．电解加工18.在电火花加工中，脉冲宽度减小将引起电极相对损耗（）A．增加B．先小后大C．不变D．减小19.超声加工下列材料生产率最低的是（）A．紫铜板B．工业陶瓷C．淬火钢D．压电陶瓷20.激光打小孔要增加孔深，应该()A．改变发散角B．改变焦点位置C．改变能量分布D．采用激光多次照射21.利用金属离子阴极沉积方法来进行加工的方法是（）A．离子束加工B．电解加工C．电铸D．等离子体加工22.在金刚石晶体各晶面中，磨削率的高、低为（）A．（111）最高，（110）最低B．（100）最高，（110）最低C．（100）最高，（111）最低D．（110）最高，（111）最低23.一般来说，电解加工时工具电极是：( )A.低损耗B.高损耗C.基本无损耗D负损耗24.金刚石刀具与刀体固定方法中，错误的是（）A．机械夹固B．粉末冶金法C．制作金刚石整体刀具D．钎焊25.关于电解加工电解液的流动方式，论点错误的是( ）A．正向流动夹具结构较简单，但加工精度较差B．反向流动夹具结构较复杂，但加工精度较好C．反向流动夹具结构较简单，但加工精度较差D．侧向流动适用于薄板类零件的加工二、填空题26.精密和超精密加工机床主轴轴承的常用形式有(液体静压轴承)和(空气静压轴承)。
精密及超精密加工技术复习思考题
精密及超精密加工技术复习思考题1.简述研磨抛光的机制。
答：研磨和抛光是加工硬脆非金属材料的主要方法之一。
研磨的过程是通过介于工件和研具之间的磨料及切削液，在工件和研具间产生机械摩擦或机械化学作用去除余量，使工件达到所需要的加工精度和表面质量。
硬脆材料的研磨与金属的研磨不同，它是通过磨料在外力的作用下，使工件表面产生微小龟裂，并逐渐扩张和崩碎，从母体材料上脱离而进行加工的。
但是随着加工去除单位的减小，加工机理也不同。
开始粗粒度磨料研磨时，主要是脆性破坏。
改用细微磨料(W5以下)时，研磨则是以塑性破坏为主。
一般用硬质研具的加工方法称为研磨，用软质材料作研具的称为抛光。
2.陶瓷、玻璃、硅晶片等硬脆性材料和金属等延展性材料的研磨抛光加工机制有何不用？答：陶瓷和玻璃用超精密研磨与抛光，它的机理是以磨料的机械作用为主去除材料。
硅晶片用液中研磨与抛光，它是浸在含有磨料的工作液中进行的，以磨料的机械作用为主，加上液体的冷却与分散磨料的作用，被加工工件是浮动的，在液中运动进行。
研磨液是过滤水或蒸馏水。
研磨工具采用合成树脂或锡等软质材料。
金属等延展性材料严密抛光时不产生裂纹，但是切削不连续，采用的研磨磨具不同。
3.在实际研磨抛光中，通常认为技术人员的经验非常重要，为什么？答：一般来说手动抛光机之技术，多半都有是依照操作人员个人的操作经验与习惯而养成的抛光动作，往往都是因人而异，所以在手动抛光机的操作技术上，无法清楚的归纳具体的操场作技术，所以说通常认为技术人员的经验非常重要。
4.解释研磨、抛光、EEM和CMP的加工原理。
答：研磨加工原理：利用工件与研具相对运动，通过研磨剂作用而获得高质量、高精度的加工。
抛光加工原理：抛光是在较软质或有弹性变形特性只研磨布上，而只以塑性变形去除微小量的材料表面，使镜面加工变形少。
EEM加工原理：它的加工原理是高速旋转的树脂球对工件产生一定的压力和气流，并在它们之间加上含有磨料的工作液，使树脂球冲击或擦过工件表面进行加工。
精密和超精密加工技术复习思考题答案
精密和超精密加工技术复习思考题答案第一章1.试述精密和超精密加工技术对发展国防和尖端技术的重要意义。
答：超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位。
国防方面，例如：对于导弹来说，具有决定意义的是导弹的命中精度，而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的。
制造惯性仪表，需要有超精密加工技术和相应的设备。
尖端技术方面，大规模集成电路的发展，促进了微细工程的发展，并且密切依赖于微细工程的发展。
因为集成电路的发展要求电路中各种元件微型化，使有限的微小面积上能容纳更多的电子元件，以形成功能复杂和完备的电路。
因此，提高超精密加工水平以减小电路微细图案的最小线条宽度就成了提高集成电路集成度的技术关键。
2.从机械制造技术发展看，过去和现在达到怎样的精度可被称为精密和超精密加工。
答：通常将加工精度在 0.1-lμm，加工表面粗糙度在 Ra 0.02-0.1μ m 之间的加工方法称为精密加工。
而将加工精度高于 0.1μ m，加工表面粗糙度小于 Ra 0.01μm的加工方法称为超精密加工。
3.精密和超精密加工现在包括哪些领域。
答：精密和超精密加工目前包含三个领域：1)超精密切削，如超精密金刚石刀具切削，可加工各种镜面。
它成功地解决了高精度陀螺仪，激光反射镜和某些大型反射镜的加工。
2)精密和超精密磨削研磨。
例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等的加工。
3)精密特种加工。
如电子束，离子束加工。
使美国超大规模集成电路线宽达到0.1μm。
4.试展望精密和超精密加工技术的发展。
答：精密和超精密加工的发展分为两大方面：一是高密度高能量的粒子束加工的研究和开发；另一方面是以三维曲面加工为主的高性能的超精密机械加工技术以及作为配套的三维超精密检测技术和加工环境的控制技术。
5.我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何。
答：我国当前某些精密产品尚靠进口，有些精密产品靠老工人于艺，因而废品率极高，例如现在生产的某种高精度惯性仪表，从十几台甚至几十台中才能挑选出一台合格品。
精密和超精密加工技术期末考试题及答案
1、八面体的单晶金刚石的晶体结构包括晶轴、晶面、面网密度和面网距。
晶面：通过原子中心的平面，即晶体中各种方位上的原子面。
晶轴：与晶面垂直的轴面网密度（致密度） :面网单位面积上的原子数面网距：晶体面网之间的距离用解理现象解释晶体的好磨难磨方向：解理现象是某些晶体特有的现象，晶体受到定向的机械力作用时，沿平行于某个平面平整的劈开的现象。
解理发生的原因主要是因为111）面的宽的面间距是金刚石晶体中所有晶面间距中的最大的一个，并且其中的连接共价键数最少，只需击破一个价键就可使其劈开。
金刚石的解理现象即沿解理面（111）平整的劈开两半，且金刚石的破碎和磨损都和解理现象直接有关。
金刚石的耐磨性可用相对磨削率来表示，对于金刚石研磨时，各晶面均有“好磨”和“难磨”方向。
高磨削率方向称为“好磨方向”，低磨削率方向称为“难磨方向”。
2、高速切削应用场合，由哪些特点决定的？应用场合：1）航空航天：由于有大量薄壁、细筋的大型轻合金整体构件加工，高速切削，随切削速度提高，切削力可减少30%以上，可以减少工件变形。
铝合金整体结构件的高速切削，不再铆接，省去了装配工作；薄壁件加工等。
2）模具业：高速切削可加工硬度HRC45～65的淬硬钢铁件，如高速切削加工淬硬后的模具可减少甚至取代放电加工和磨削加工，满足加工质量的要求，加快产品开发周期，大大降低制造成本。
3）汽车工业：采用高速数控机床和高速加工中心组成高速柔性生产线，实现多品种、中小批量的高效生产，高速切削使加工时间减少，切削效率提高3～5倍。
加工成本可降低20％-40％。
4）仪器仪表：精密光学零件加工。
转速的提高，使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，加工中鳞刺、积屑瘤、加工硬化、残余应力等也受到抑制。
因此，高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面质量可提高1～2等级。
有利于减少加工零件的内应力和热变形，也提高了加工精度。
这题有个简单的答案由于高速切削加工具有高生产效率，减少切削力，提高加工精度和表面质量，降低生产成本并且可加工高硬材料等许多优点，已在汽车和摩托车制造业、模具业、轴承业、航空航天业、机床业、工程机械、石墨电极等行业中广泛应用。
精密与超精密加工技术
《精密超精密加工技术》试题一、必答题（每题10分）。
1.精密和超精密加工的精度范围分别为多少？超精密加工包括哪些领域？答：（1）所谓“精密”，它是与生产力的发展水平相关联的，是相对的，在不同的历史时期，有不同的理解。
精密超精密加工不仅涉及精度指标，还必须考虑到工件的形状特点和材料等因素。
现阶段精密和超精密的精度范围如下：通常将加工精度在0.1~1µm，加工表面粗糙度在0.02~0.1µm之间的加工方法称为精密加工，而将加工精度高于0.1µm，加工表面粗糙度小于0.01µm之间的加工方法称为超精密加工（如下表）。
（2）精密和超精密加工目前包含三个领域：1）超精密切削。
如超精密金刚石刀具切削，可加工各种镜面，它成功地解决了高精度陀螺仪，激光反射镜和某些大型反射镜的加工；2）精密和超精密磨削研磨。
例如解决了大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘等的加工；3)精密特种加工。
如电子束，离子束加工，使美国超大规模集成电路线宽达到0.1µm。
根据我国的当前实际情况，参考国外的发展趋势，我国应开展超精密加工技术基础的研究，其主要内容包括以下五个方面：1）超精密切削、磨削的基本理论和工艺；2）超精密设备的关键技术、精度、动特性和热稳定性；3) 超精密加工的精度检测、在线检测和误差补偿；4）超精密加工的环境条件；5) 超精密加工的材料。
2.超精密切削对刀具有什么要求？天然单晶金刚石、人造单晶金刚石、人造聚晶金刚石和立方氮化硼刀具是否适用于超精密切削？答：（1）超精密切削对刀具的要求：为实现超精密切削，刀具应具有如下性能：1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具具有很高的尺寸耐用度；2）切削刃钝圆能磨得及其锋锐，切削刃钝圆半径Rn值极小，能实现超薄切削厚度；3) 切削刃无缺陷，切削时刀刃将复印在加工表面上，能得到超光滑的镜面；4）和工件材料的抗粘结性好、化学亲和性小、摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。
精密和超精密加工技术的复习题
精密和超精密加工技术的复习题一、名词解释1.金刚石晶体的解理现象：金刚石晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于（111）平面平整地劈开的现象，称为解理现象。
2.精密磨削：是指加工精度为1~0.1μm，表面粗糙度达到Ra0.2~0.025μm的磨削方法，又称为小粗糙度磨削。
3.超精密磨削：是指加工精度达到或高于0.1μm，表面粗糙度小于R a0.025μm的一种亚微米级的加工方法，并正向纳米级发展。
4.在线检测：工件在加工过程中的同时进行检测，称之为在线检测。
5.空气洁净度：是指空气中含尘埃量多少的程度。
6.恒温精度：是指相对于平均温度所允许的偏差值。
7.恒温基数：是指空气的平均温度。
二、填空题1.精密和超精密加工包含三个领域：超精密切削、精密和超精密磨削研磨、精密特种加工。
2.金刚石刀具有两个比较重要的问题：一是晶面的选择，再就是金刚石刀具的研磨质量——切削刃钝圆半径r。
n3.隧道扫描显微镜是目前世界上精度最高的测量仪，可用于测量金属和半导体零件表面的原子分布的外貌。
4.最新的研究证实，在扫描隧道显微镜下可移动原子，实现精密工程的最终目标——原子级精密加工。
5.超精密切削实际选择的切削速度，经常是根据所使用的超精密机床的动特性和切削系统的动特性选取，即选择振动最小的转速。
6.超精密切削实际能达到的最小切削厚度和金刚石刀具的锋锐度、使用的超精密机床的性能状态、切削时的环境条件等都直接有关。
7.金刚石刀具的磨损，主要属机械磨损，其磨损本质是微观解理的积累。
8.对金刚石刀具来说，切削刃处的解理破损是磨损和破损的主要形式，故切削刃的微观强度是刀具设计选择晶面的主要依据。
9.金刚石晶体定向方法有：人工目测定向、X射线晶体定向、激光晶体定向。
10.精密磨削机理可归纳为：微刃的微切削作用；微刃的等高切削作用；微刃的滑挤、摩擦、抛光作用。
11.超精密磨削时有微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，同时还有滑擦作用。
答案精密加工课后习题—黄
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液压喷砂法，用高压泵打出流量为20L/min、压力为150Pa的冷却液，进入喷嘴的漩涡室时，形成低压，从
边孔中吸入碳化硅或刚玉等磨粒及空气，与冷却液形成混合液，并以高速喷嘴喷射到转动的砂轮上。
晶面。
网面最小单元不同，100是正方形，110为矩形，111为三角形，网面密度100：110：111为1：1.414：2.308
网面距不同：100与110为均匀分布，分别为D/4=0.089mm，sqrt(2)D/4=0.126mm,111为宽窄交替宽为
sqrt(3)D/4=0.154mm，窄为sqrt(3)D/12=0.1051mm
光刃的长度对表面加工质量效果不大，对刀不易
圆弧刃容易对刀，半径可取R=2～5mm。可加工高质量的超光滑表面，缺点是刀具制造复杂
2-19试述金刚石刀具的前面应选哪个晶面
选用100面，111面硬度高，而微观破损强度并不高，研磨加工困难。
选用100面的原因：
1）100面耐磨性高于110面，刀具使用寿命长
2）100面微观破损强度高于110面，产生崩刃的机会小
解理现象：111面的面网宽面距比100和110都大，最易解理。
好磨难磨方向可用图表示：
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好磨方向
难磨方向
100磨削率：111磨削率：110磨削率=5.8：1：12.8
2-15金刚石晶体有哪些定向方法？
1）人工目测定向2）X射线定向3)激光定向
2-16试述金刚石晶体的激光定向原理和方法。
利用金刚石在不同晶面方向上,晶体结构不同,对激光反射形成的衍射图像不同而进行。
小后面与加工表面间的摩擦
2-10工件材料的晶体方向对切削变形和加工表面质量的影响如何？