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精密与特种加工试卷

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郑州轻工业学院2009—2010第一学年期末考试
一、名词解释：[每小题3分，共15分]：
1．电极相对损耗（电火花加工中）
指工具电极损耗速度ve与工件蚀除速度vw之比的百分数，即θ=ve/vw×100% 。
2．混气电解加工
在气液混合器中将一定压力的气体与电解液混合成含无数小气泡的混合液再进入加工间隙进行加工
的方法，可改善电解液性能，提高复制精度。
3．晶体的解理现象
指晶体受到定向的机械力作用时，可以沿平行于某个平面平整地劈开的现象。
4．非线性电解液
如NaClO3、NaNO3电解液，其电流效率不是常数， vl-i曲线为不通过原点的曲线。当电流密度i小
于切断电流密度ia时，加工速度为零。加工精度高，没有杂散腐蚀，加工生产率低。
5．复合加工
把两种特种加工方法复合在一起，或者把一种或两种特种加工方法和常规机械加工方法复合在一起，
使之相辅相成、相得益彰的加工工艺，例如电解电火花加工、电解电火花磨削等。

二、判断题[用√表示正确，×表示错误，每小题1分共10分]：
1．电化学反应时，金属的电极电位越正，越易失去电子变成正离子溶解到溶液中去。（×）
2．法拉第电解定律认为电解加工时电极上溶解或析出物质的量与通过的电量成正比，它也适用于电
镀。（√）
3．电火花加工中粗加工时工件常接（正）极，精加工时工件常接（负）极。（×）
4．超精密切削加工时切削速度经常根据刀具的耐用度来选择。（×）
5．电致伸缩微量进给装置的三大关键技术是电致伸缩传感器、微量进给装置的机械结构及其驱动电
源。（√）
6．电子束加工是利用电能使电子加速转换成动能撞击工件，又转换成热能来蚀除金属的。（√）
7．电火花线切割加工中，电源可以选用直流脉冲电源或交流电源。（×）
8．实验研究发现，金刚石刀具的磨损和破损主要是由于111晶面的微观解理所造成的。（√）
9．对于黑色金属、硬脆材料等的精密与超精密加工，目前主要应用金刚石刀具进行切削加工。（×）
10．与电火花加工、电解加工相比，超声波加工的加工精度高，加工表面质量好，但加工金属材料的
效率较低。（√）

三、填空题[每小题3分，共30分]：

1．超精密机床主轴的驱动方式主要有电动机通过带传动驱动、（电动机通过柔性联轴器驱动）和（采
用内装式同轴电动机驱动）三种。
2．超精密加工中超稳定的加工环境条件主要指（恒温）、（恒湿）、（防振）和（超净）四个方面的条
件。
3．目前金刚石刀具主要用于（铝、铜及其合金等软金属）材料的精密与超精密加工，而对于（黑色
金属、硬脆）材料的精密与超精密加工，则主要应用精密和超精密磨料加工。
4．电火花加工按工件和工具电极相对运动的关系可分为：电火花（穿孔成形加工）、电火花（线切
割加工）、电火花（磨削加工）、电火花（展成加工）、电火花表面强化和刻字等类型。
5．若工件为铁，工具为铜，在NaCl电解液中进行电解加工时，阳极溶解生成（Fe(OH)2），阴极生
成（H2），电解液内最终生成物是Fe（OH）3 。
6．电火花型腔加工的工艺方法有：（单电极平动法）、（多电极更换法）、（分解电极法）、简单电极数
控创成法等。
7. 超精密加工机床的总体布局形式主要有以下几种：（T形布局）、（十字形布局）、（R-θ布局）、（立
式结构布局）等。
8．实现超精密加工的技术支撑条件主要包括：（超精密加工机理与工艺方法）、（超精密加工机床设
备）、（超精密加工工具）、（精密测量和误差补偿）、高质量的工件材料、超稳定的加工环境条件等。
9．激光加工设备主要包括电源、（激光器）、（光学系统）、（机械系统）、控制系统、冷却系统等部分。
10．常用的超声变幅杆有（圆锥形）、（指数形）及（阶梯形）三种形式。

四、选择题[单选，每小题1.5分，共15分]：
1. 一般来说，精密电火花加工时电极是：（ b ）
a、低损耗； b、高损耗； c、零损耗； d、负损耗
2. 用电火花加工冲模时，若加工间隙和配合间隙相同，应选用的工艺方法是：（ a ）
a、 直接配合法； b、修配冲头法； c、修配电极法； d、阶梯电极法
3. 超声波加工时，（ c ）
a、工具整体在作超声振动；
b、只有工具端面在作超声振动；
c、工具中各个截面都在作超声振动，但它们的相位在时间上不一致；d、工具不作超声振动。
4. 超精密加工机床中采用的T形总体布局为：主轴作Z向运动，进给系统作X向运动，因而主轴的
驱动方式是：（ d ）
a、电动机通过带传动驱动； b、电动机通过柔性联轴器驱动；
c、采用内装式同轴电动机驱动； d、b和c两种方式都有
5.下列四个选项中，属于超硬磨料的选项是（ c ）
a、白刚玉； b、棕刚玉； c、立方氮化硼； d、碳化硼
密

封
线
内
请
不
要
答
题
◎
郑
州
轻
工
业
学
院
考
务
办
公
室
姓
名
：
学
号
：
班
级
：
6. 金刚石晶体的各向异性表现为（ d ） a、各个晶面的硬度不同，110晶面的硬度最高； b、各个晶面的耐磨性不同，110晶面的磨削率最低，最不易磨损； c、各个晶面的面网密度不同，110晶面的面网密度最小； d、各个晶面的耐磨性不同，同一晶面不同方向上的耐磨性也不同。 7. 电解加工型孔过程中，（ b ） a、 要求工具电极作自动伺服进给； b、要求工具电极作均匀等速进给； c、要求工具电极作均加速进给； d、要求工具电极整体作超声振动。 8. 下列选项中不正确的选项是：（ a ） a、电解加工中，加工速度与加工间隙成正比； b、电解加工中，加工速度与电流效率成正比； c、电解加工中，加工速度与工件材料的电化学当量成正比； d、电解加工中，加工速度与电解液的电导率成正比 9. 在材质硬且脆的非金属材料上加工型孔时，宜采用的加工方法是 （ c ） a、电火花加工； b、电解加工； c、超声波加工； d、电子束加工 10. 下列论述选项中正确的是（ d ） a、电火花线切割加工中，只存在电火花放电一种放电状态； b、电火花线切割加工中，由于工具电极丝高速运动，故工具电极丝不损耗； c、电火花线切割加工中，电源可选用直流脉冲电源或交流电源； d、电火花线切割加工中，工作液一般采用水基工作液。 五、按3B格式编出电极丝中心轨迹为如下图形的程序[10分]。 解： AB段：BBB60000GxL1 BC段：B2B4B40000GyL4 CD段：BBB20000GyL4 DE段：B20000B0B20000GxSR4 EF段：BBB60000GxL3

FG段：B0B20000B20000GySR
3

GH段：BBB20000GyL
2

HA段：B2B4B40000GyL1

六、计算题[10分]：
用NaCl电解液在低碳钢上加工74×40的长方形孔，深度为30mm,若要求10min内加工完，需要用多大电
流？若电源电压为12V，δE=2V,电导率σ为0.02/·mm，求达到平衡时的加工间隙是多少？（Fe的
体积电化学当量ω为2.22mm3/(A·min)）
解：设η＝100%，vl＝h/t ＝30/10＝3 mm/min I＝i A＝A·vl /(ηω)＝74×40×3/（2.22×100%）＝
4000 A
δE=2V，σ＝0.02/·mm，

由公式RblUV=100%×2.22×0.02×(12-2)÷3=0.148 mm.

七、问答题[每小题10分，共30分]：
1．试述特种加工的特点及所能解决的主要加工问题，应该如何正确处理传统加工和特种加工工艺之间
的关系？
答：特点主要有：①不是主要依靠机械能，而是利用其它的能量（如电能、热能、化学能、光能、声
能等）去除工件材料；②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些根本不需要工具；③加工
过程中工具和工件之间不存在显著的切削力。
可以解决：①高硬度、高强度、高韧性、高脆性等各种难加工材料的加工问题；②精密、微细、
形状复杂零件的加工问题；③薄壁、弹性等低刚度零件的加工问题。
传统加工是指使用刀具进行的切削加工和磨削加工，是行之有效的实用加工方法，而且今后仍然
占主导地位。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，传统加工工艺必然
难以适应。所以可以认为特种加工工艺是传统加工工艺的补充和发展，特种加工工艺可以在特定的条
件下取代一部分传统加工工艺，但不可能取代和排斥主流的传统加工工艺。

A
B

C
D
E F
G

H

答

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精密加工与特种加工第1阶段练习题及答案,这是其中一个阶段共3个阶段。答案在后面

精密加工与特种加工第1阶段练习题及答案,这是其中一个阶段共3个阶段。答案在后面

江南大学网络教育第一阶段练习题及答案，这是其中一个阶段共3个阶段。

答案在后面考试科目:《精密加工与特种加工》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共15题，总分值15分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。

)1. 在精密磨削中，如工件材料为硬质合金，则在选择砂轮时，需选用（）。

（1 分）A. 超硬磨料砂轮B. 刚玉砂轮C. 碳化硅砂轮D. 碳化硼砂轮2. 金刚石晶体不同晶面不同方向上的硬度不同，（100）晶面上有（）个磨削率峰值。

（1分）A. 一个B. 两个C. 三个D. 四个3. 抛光加工中，通常选用作抛光盘的材料是（）。

（1 分）A. 石蜡B. 陶瓷C. 钛合金D. 金刚石4. 超精密加工对机床的基本要求中，下列哪个选项除外（）。

（1 分）A. 高精度高刚度B. 高稳定性C. 高真空D. 高自动化5. 下列选项中，哪个不是超硬磨料砂轮的修整方法（）。

（1 分）A. 喷射法B. 滚压挤压法C. 电火花修整法D. 离子束修整法6. 下列选项，（）不是涂覆磨具的主要涂覆方法。

（1 分）A. 重力落砂法B. 涂覆法C. 静电植砂法D. 车削法7. 晶粒不同方向机械性能不同将产生的（）影响微量切削中工件表面的加工质量。

（1 分）A. 晶界段差B. 残余拉应力C. 残余压应力D. 断裂性能第10页/共10页。

自学考试 机械制造及自动化 2008年10月精密加工与特种加工 试题

自学考试 机械制造及自动化 2008年10月精密加工与特种加工 试题

2008年1 0月精密加工与特种加工试卷一、填空题（本大题共1 2小题，每小题1分，共1 2分）1、金刚石材料最易发生解理现象的晶面是_____________。

2、超硬磨料砂轮的修整分为两个过程，它们分别是砂轮的整形和____________。

3、由压电元件组成的电致伸缩机构在超精密机床中被用作___________________。

4、制作量具和量仪的材料应具有_________________的特点。

5、保证零件加工精度方法有两种：“母性”原则和“进化”原则，对于超精密切削加工的方法而言，应是属于____________原则。

6、激光束加工中，对加工有影响的材料性能因素主要是材料的吸收光谱____________。

7、空气洁净度指标的物理意义是空气中的含尘量，而100级指标指的是1立方米体积内空气中含有直径大于0.5微米的灰尘粒子数为______________个。

8、纳米级加工的物理实质是在纳米层次上，__________________________。

9、电火花加工时，影响工具电极损耗的主要因素有传热效应、吸附效应、___________。

10、电火花线切割加工的工作液一般是用_______________________。

11、电化学电解加工中，影响加工精度的主要因素是________________。

12、选择性激光粉末烧结成形技术可被用于_______________________。

二、单项选择题（本大题共1 2小题；每小题1分，共1 2分）13、下面四种加工工艺中，可以使用单晶金刚石刀具进行超精密加工的工艺方式是A、车削方式B、铣削方式C、刨削方式D、磨削方式14、下列四个项目中，磨削用量项目是【】A、砂轮磨料含量指标B、砂轮磨料材料种类C、磨削液类型D、工件速度．15、下列四种轴承中最适用于超精密机床的主轴部件应该是【】A、液体静压轴承和滚动轴承B、空气静压轴承和液体静压轴承C、空气动压轴承和液体静压轴承D、滚动轴承16、在超精密加工机床中，检测进给运动精度是采用A、准直光管B、块规C、标准线纹米尺D、双频激光干涉测量仪17、加工误差补偿技术对检测方法的要求是【】A、在线检测，对被测对象实旅直接测量方式或间接测量方式B、在位检测，对被测对象需实施直接测量方式C、在线检测，对被测对象需实施直接测量方式D、在位检测，对被测对象实施直接测量方式或间接测量方式18、下列四个加工方法选项中，属少、无损伤表面加工方法的选项是【】A、使用金刚石刀具的超精密切削B、研磨加工C、使用超硬磨料的超精密磨削D、机械化学抛光19、离子束加工中，离子束注入属于【】A、去除材料加工B、镀膜加工C、改性加工D、集成电路制作中的曝光工艺20、当两原子间距离缩短到一个特定值时，原子间的相互作用力将显露出来。

精密与超精密加工试题和答案

精密与超精密加工试题和答案

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：精密与超精密加工的精度随着科学技术的发展不断提高，以目前的加工能力而言，精密加工的精度范围是0.1~1μm，加工表面精度Ra在0.02~0.1μm之间。

超精密加工的精度高于0.1μm，加工表面精度Ra小于0.01μm。

超精密加工领域：1）超精密切削，2）超精密磨削，3）超精密研磨和抛光。

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：超精密切削对刀具的要求：1) 刀具刃口锋锐度ρ刀具刃口能磨得极其锋锐，刃口圆弧半径ρ极小，能实现超薄切削厚度，减小切削表面弹性恢复和表面变质层。

ρ与切削刃的加工方位有关，普通刀具5~30μm，金刚石刀具<10nm；从物理学的观点，刃口半径ρ有一极限。

2) 切削刃的粗糙度。

切削时切削刃的粗糙度将决定加工表面的粗糙度。

普通刀刃的粗糙度Ry0.3~5 μm，金刚石刀具刀刃的粗糙度Ry0.1~0.2 μm，特殊情况Ry1nm，很难。

3) 极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，保证长的刀具寿命。

4) 刀刃无缺陷，足够的强度，耐崩刃性能。

5) 化学亲和性小、与工件材料的抗粘结性好、摩擦系数低，能得到极好的加工表面完整性。

单晶金刚石硬度极高。

自然界最硬的材料，比硬质合金的硬度高5~6倍。

摩擦系数低。

除黑色金属外，与其它物质的亲和力小。

能磨出极锋锐的刀刃。

最小刃口半径1~5nm。

耐磨性好。

比硬质合金高50~100倍。

导热性能好，热膨胀系数小，刀具热变形小。

因此，天然单晶金刚石被一致公认为理想的、不能代替的超精密切削刀具。

人造单晶金刚石已经开始用于超精密切削，但是价格仍然很昂贵。

金刚石刀具不适宜切黑色金属，很脆，要避免振动而且价格昂贵，刃磨困难。

人造聚晶金刚石无法磨出极锋锐的切削刃，切削刃钝圆半径ρ很难达到<1μm，它只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。

精密特种加工复习题(考试必备)

精密特种加工复习题(考试必备)

《精密与特种加工》期末复习题1．特种加工的能量转换原理。

特种加工是将电能、热能、光能、声能和磁能等物理能量和化学能量或者其组合乃至与机械能组合直接施加到被加工的部位上，从而实现去除的加工方法。

2、精密切削加工分类。

1）精密、超精密车削；2）精密、超精密铣削；3）精密、超精密镗削；4）微孔加工。

3、最小切入深度意义。

——零件的最终工序的最小切入深度应小于等于零件加工精度（允许的加工误差）。

其反映精加工能力。

4、液体静压导轨、气浮导轨和空气静压导轨特点。

液体静压导轨——温升低，刚性好，承载能力强，直线运动精度高，无爬行气浮导轨和空气静压导轨——直线运动精度高，运动平稳，无爬行，摩擦系数几乎为零，不发热5、空气静压特点、液体静压轴承特点及改进措施。

空气静压轴承主轴：具有很高的回转精度。

由于空气粘度小，主轴高速转动空气温升小，热变形小。

空气轴承刚度低，承受较小载荷。

——超精密机床中广泛应用。

液体静压轴承主轴优点：回转精度高（0.1μm）、刚度高、转动平稳、无振动——广泛用于超精密机床。

缺点：1）油温随着转速的升高而升高。

温度升高造成热变形，影响主轴精度。

2）静压油回油时将空气带入油源，形成微小气泡悬浮油中，不易排出，降低了液体静压轴承刚度和动特性。

采取的措施有：（1）提高静压油压力，使油中微小气泡影响减小。

（2）静压轴承用油经温度控制，达到恒温；轴承采用恒温水冷却，减小轴承的温升。

6、微量进给装置的结构形式。

电致伸缩式、弹性变形式、机械传动或液压传动式、热变形式、流体膜变形式、磁致伸缩式等。

7、精密和超精密机床主轴驱动方式。

1）电动机通过带传动驱动——早期的超精密机床2）柔性联轴器驱动：3）采用内装式同轴电动机驱动机床主轴8、精密机床床身和导轨材料。

——尺寸稳定，热膨胀系数小，振动衰减能力强，耐磨性好，加工工艺性好。

1）优质耐磨铸铁2）花岗岩3）人造花岗岩9、保证零件加工精度时，蜕化原则、进化原则。

蜕化原则：要求机床的精度高于工件所要求的精度；进化原则：精度比工件要求低的机床上，加工出高精度的工件，利用补偿技术可以实现这个目的。