精密加工與特種加工考點(diǎn)大綱及考試要點(diǎn)總結(jié)

1、精密加工一,名詞解釋: 名詞解釋:1.極性效應(yīng) 在電火花加工中,把由于正負(fù)極性接法不同而蝕除速度不同的現(xiàn)象叫極性效應(yīng).2.線性電解液 ,生產(chǎn)率高,但存在雜散 如NaCl電解液,其電流效率為接近100%的常數(shù),加工速度vL和與電流密度i的曲線為通過(guò)原點(diǎn)的直線(vL=i) 腐蝕,加工精度差. 3.平衡間隙(電解加工中) 當(dāng)電解加工一定時(shí)間后,工件的溶解速度vL和陰極的進(jìn)給速度v相等,加工過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,此時(shí)的加工間隙為平衡間隙b . 4.快速成形技術(shù) 是一種基于離散堆積成形原理的新型成形技術(shù),材料在計(jì)算機(jī)控制下逐漸累加成形,零件是逐漸生長(zhǎng)出來(lái)的,屬于"增材法". 5.激光束模

2、式 激光束經(jīng)聚焦后光斑內(nèi)光強(qiáng)的分布形式.二,判斷題: 判斷題:01.實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),金剛石刀具的磨損和破損主要是由于111晶面的微觀解理所造成的. () 02.電解加工時(shí)由于電流的通過(guò),電極的平衡狀態(tài)被打破,使得陽(yáng)極電位向正方向增大(代數(shù)值增大)() . 03.電解磨削時(shí)主要靠砂輪的磨削作用來(lái)去除金屬,電化學(xué)作用是為了加速磨削過(guò)程. (×) 04.與電火花加工,電解加工相比,超聲波加工的加工精度高,加工表面質(zhì)量好,但加工金屬材料時(shí)效率低. () 05.從提高生產(chǎn)率和減小工具損耗角度來(lái)看,極性效應(yīng)越顯著越好,所以,電火花加工一般都采用單向脈沖電源. () 06.電火花線切割加工中,電源可

3、以選用直流脈沖電源或交流電源. (×) 07.陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象的存在,會(huì)使電解加工中陽(yáng)極溶解速度下降甚至停頓,所以它是有害的現(xiàn)象,在生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免它. (×) 08.電子束加工是利用電能使電子加速轉(zhuǎn)換成動(dòng)能撞擊工件,又轉(zhuǎn)換成熱能來(lái)蝕除金屬的. () 09.電火花線切割加工中,電源可以選用直流脈沖電源或交流電源. (×) 10.電火花加工是非接觸性加工(工具和工件不接觸) ,所以加工后的工件表面無(wú)殘余應(yīng)力. (×) 11.電化學(xué)反應(yīng)時(shí),金屬的電極電位越負(fù),越易失去電子變成正離子溶解到溶液中去. ()12.電解加工是利用金屬在電解液中陰極溶解作用去除材料的,電

4、鍍是利用陽(yáng)極沉積作用進(jìn)行鍍覆加工的. (×) 13.氯化鈉電解液在使用中,氯化鈉成分不會(huì)損耗,不必經(jīng)常添加補(bǔ)充. () 14.由于離子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子,故離子束加工的生產(chǎn)率比電子束高,但表面粗糙度稍差. (×) 15.階梯形變幅桿振幅放大倍數(shù)最高,但受負(fù)載阻力時(shí)振幅衰減嚴(yán)重,且容易產(chǎn)生應(yīng)力集中. () 16.在超精密磨削時(shí),如工件材料為硬質(zhì)合金,則需選用超硬磨料砂輪. () 17.法拉第電解定律認(rèn)為電解加工時(shí)電極上溶解或析出物質(zhì)的量與通過(guò)的電量成正比,它也適用于電鍍. ()18.電致伸縮微量進(jìn)給裝置的三大關(guān)鍵技術(shù)是電致伸縮傳感器,微量進(jìn)給裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)電源. ()

5、19.電解加工時(shí),串連在回路中的降壓限流電阻使電能變成熱能而降低電解加工的電流效率. (×) 20.等脈沖電源是指每個(gè)脈沖在介質(zhì)擊穿后所釋放的單個(gè)脈沖能量相等.對(duì)于矩形波等脈沖電源,每個(gè)脈沖放電持續(xù)時(shí)間相同. () 21.電解加工是利用金屬在電解液中陰極溶解作用去除材料的,電鍍是利用陽(yáng)極沉積作用進(jìn)行鍍覆加工的. (×)三,填空題01.超精密機(jī)床導(dǎo)軌部件要求有極高的直線運(yùn)動(dòng)精度,不能有爬行.除要求導(dǎo)軌有很高的制造精度外,還要求導(dǎo)軌的材料具有(很高的 穩(wěn)定性)(耐磨性)和(抗振性) , . 02.精密和超精密加工機(jī)床主軸軸承的常用形式有(液體靜壓軸承)和(空氣靜壓軸承) . 0

6、3.金剛石晶體的激光定向原理是利用金剛石在不同結(jié)晶方向上(因晶體結(jié)構(gòu)不同而對(duì)激光反射形成不同的衍射圖像)進(jìn)行的. 04.電火花加工蝕除金屬材料的微觀物理過(guò)程可分為(介質(zhì)電離擊穿)(介質(zhì)熱分解,電極材料熔化,氣化)(蝕除物拋出)和(間隙 , , 介質(zhì)消電離)四個(gè)階段. 05.目前金剛石刀具主要用于(鋁,銅及其合金等軟金屬)材料的精密與超精密車(chē)削加工,而對(duì)于(黑色金屬,硬脆)材料的精密與超 精密加工,則主要應(yīng)用精密和超精密磨料加工. 06.超聲波加工主要是利用(磨料在超聲振動(dòng)作用下的機(jī)械撞擊和拋磨)作用來(lái)去除材料的,同時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊和空化現(xiàn)象也加速了 蝕除效果,故適于加工(硬脆)材料. 07.實(shí)

7、現(xiàn)超精密加工的關(guān)鍵是(超微量去除技術(shù)) ,對(duì)刀具性能的要求是: (極高的硬度和耐磨性)(刃口極其鋒利) , ,刀刃無(wú)缺陷,與 工件材料的抗粘接性好,摩擦系數(shù)低. 08.電火花加工型腔工具電極常用的材料有: (純銅)(石墨)(銅鎢合金)等. , , 09.影響電火花加工精度的主要因素有: (放電間隙的大小)及其一致性, (工具電極的損耗)及其穩(wěn)定性和(二次放電現(xiàn)象) . 10.電火花加工按工件和工具電極相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可分為:電火花(穿孔成形加工) ,電火花(線切割加工) ,電火花(磨削加工) ,電 火花(展成加工) ,電火花表面強(qiáng)化和刻字等類(lèi)型. 11.電火花型腔加工的工藝方法有: (單電極平動(dòng)

8、法)(多電極更換法)(分解電極法) , , ,簡(jiǎn)單電極數(shù)控創(chuàng)成法等. 12.實(shí)現(xiàn)超精密加工的技術(shù)支撐條件主要包括: (超精密加工機(jī)理與工藝方法)(超精密加工機(jī)床設(shè)備)(超精密加工工具)(精密測(cè) , , , 量和誤差補(bǔ)償) ,高質(zhì)量的工件材料,超穩(wěn)定的加工環(huán)境條件等. 13.激光加工設(shè)備主要包括電源, (激光器)(光學(xué)系統(tǒng))(機(jī)械系統(tǒng))(控制系統(tǒng)) , , , ,冷卻系統(tǒng)等部分. 14.常用的超聲變幅桿有(圓錐形)(指數(shù)形)及(階梯形)三種形式. , 15.金剛石刀具在超精密切削時(shí)所產(chǎn)生的積屑瘤,將影響加工零件的(表面質(zhì)量)和(尺寸精度) . 16.精密和超精密磨料加工分為(固結(jié)磨料)加工和(游

9、離磨料)加工兩大類(lèi). 17.精密與特種加工按加工方法可以分為(切削加工)(磨料加工)(特種加工)和(復(fù)合加工)四大類(lèi). , , 18.電火花型腔加工的工藝方法有: (單電極加平動(dòng)法)(多電極更換法)(分解電極法)(簡(jiǎn)單電極數(shù)控創(chuàng)成法)等. , , ,四,選擇題: 選擇題:1.在電火花加工中存在吸附效應(yīng),它主要影響: d ) ( a,工件的可加工性; b,生產(chǎn)率; c,加工表面的變質(zhì)層結(jié)構(gòu); d,工具電極的損耗 2. 用電火花加工沖模時(shí),若火花間隙能保證配合間隙的要求,應(yīng)選用的工藝方法是: a ) ( a.直接配合法; b,修配沖頭法; c,修配電極法; d,階梯電極法 3.超精密加工機(jī)床中主軸

10、部件結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣泛的是: d ) ( a 密排滾柱軸承結(jié)構(gòu); b,滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu); c,液體靜壓軸承結(jié)構(gòu); d,空氣靜壓軸承結(jié)構(gòu). 4.下列四個(gè)選項(xiàng)中,哪個(gè)是離子束加工所具有的特點(diǎn)( a ) a,加工中無(wú)機(jī)械應(yīng)力和損傷; b,通過(guò)離子撞擊工件表面將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能,使工件表面熔化而去除工件材料; c,工件表面層不產(chǎn)生熱量,但有氧化現(xiàn)象; d,需要將工件接正電位(相對(duì)于離子源) . 8.一般來(lái)說(shuō),電解加工時(shí)工具電極是: ( c ) a,低損耗; b,高損耗; c,基本無(wú)損耗; d,負(fù)損耗 10.高功率密度的電子束加工適于( a ) a,鋼板上打孔; b,工件表面合金化; c,電子束曝光; d,工件

11、高頻熱處理 3. 用電火花加工沖模時(shí),若凸凹模配合間隙小于電火花加工間隙時(shí),應(yīng)選用的工藝方法是: b ) ( a,直接配合法; b,化學(xué)浸蝕電極法; c,電極鍍銅法; d,沖頭鍍銅法 7. 電解加工型孔過(guò)程中, a ) ( b 求工具電極作均勻等速進(jìn)給; b,要求工具電極作自動(dòng)伺服進(jìn)給; c,要求工具電極作均加速進(jìn)給; d,要求工具電極整體作超聲振動(dòng). 格式編出電極絲中心軌跡為如下圖形的程序10分. 2. 超精密加工的難點(diǎn)是什么?超精密切削對(duì)刀具性能有哪些要求?為什么單晶金剛石被公認(rèn)為理想的超精密切削刀具材料? 答:實(shí)現(xiàn)超精密加工的關(guān)鍵是超微量去除技術(shù).超微量加工時(shí),工具和工件表面微觀的彈性變

12、形和塑性變形是隨機(jī)的,精度難以控制; 工藝系統(tǒng)的剛度和熱變形對(duì)加工精度有很大影響;去除層越薄,被加工表面所受的切應(yīng)力越大,材料就越不易被去除.超微量切削往往是 在晶粒內(nèi)進(jìn)行,相當(dāng)于從材料晶格上逐個(gè)地去除原子,切削力一定要超過(guò)晶體內(nèi)部的原子結(jié)合力才能產(chǎn)生切削作用,其單位面積上的切應(yīng) 力急劇增大,因此要求采用高硬度,高耐磨性的刀具材料. 超精密切削對(duì)刀具性能的要求: 1)極高的硬度和耐磨性; 2)刃口能磨得極其鋒利; 3)刀刃無(wú)缺陷; 4)與工件材料的抗粘接性好,摩擦系數(shù)低. 單晶金剛石被公認(rèn)為理想的,不可代替的超精密切削刀具材料,是因?yàn)樗兄幌盗袃?yōu)異的特性,如硬度極高,耐磨性和強(qiáng)度高,導(dǎo)熱性

13、能好,和有色金屬摩擦系數(shù)小,能磨出極鋒利的刀刃等.3. 電解加工(如套料,成形加工等)的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)和電火花加工的自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)有何異同?為什么會(huì)形成這些不同? 答:一般電解加工自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)主要是控制均勻等速的進(jìn)給速度,它的大小是事先設(shè)定的.進(jìn)給速度的大小與端面平衡間隙有直接關(guān)系 (雙曲線關(guān)系) ,而端面平衡間隙又直接影響到陰極形狀.在正常電解加工時(shí),主要依照電流的大小來(lái)進(jìn)行控制,但在電極開(kāi)始進(jìn)入或即 將退出工件時(shí),由于加工面積的變化,則不能依照電流的大小來(lái)進(jìn)行控制. 電火花加工自動(dòng)進(jìn)給控制系統(tǒng)的目的是保證某一設(shè)定加工間 隙的穩(wěn)定,它是按照電極間隙蝕除特性曲線和調(diào)節(jié)特性曲線來(lái)工作的,它的進(jìn)給速度

14、不是均勻等速的.之所以形成這種不同的進(jìn)給特性, 主要是電解加工中存在平衡間隙,進(jìn)給速度越大,平衡間隙越小,工件的蝕除速度越高,在進(jìn)給方向,端面上一般不易短路;而電火花加 工中不存在平衡間隙,進(jìn)給速度稍大于蝕除速度,極易引起短路,所以必需調(diào)節(jié)進(jìn)給速度以保證放電間隙. 4.陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象在電解加工中是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)?舉例說(shuō)明. 陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象的存在, 使電解加工中陽(yáng)極溶解速度下降甚至停頓, 從生產(chǎn)率的角度考慮人們不希望選用產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象的鈍化型電解液. 答: 但是,當(dāng)采用 NaCl 等非鈍化型電解液加工時(shí),雖然生產(chǎn)率高,但雜散腐蝕嚴(yán)重,成形精度較差,嚴(yán)重影響了電解加工的應(yīng)用.而當(dāng)采用 鈍化型電解液加工時(shí),

15、盡管電極工具的非工作面沒(méi)有絕緣,但當(dāng)加工間隙達(dá)到一定尺寸后,對(duì)應(yīng)的工件表面就會(huì)產(chǎn)生鈍化膜,可以避免產(chǎn) 生雜散腐蝕,提高加工精度,促進(jìn)了電解加工的推廣應(yīng)用.電解磨削,電解研磨等加工方法就是利用陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象的存在而開(kāi)發(fā)出來(lái)的. 它們利用了鈍化膜對(duì)金屬的保護(hù)作用,采用機(jī)械去除鈍化膜的方法,使金屬微觀表面凸點(diǎn)的鈍化膜被刮除,并迅速電解,而低凹處的鈍化 膜起保護(hù)作用,使局部不被電解,最終使金屬表面的整平作用加快,可實(shí)現(xiàn)精加工.1、精密和超精密加工的精度范圍分別為多少？超精密加工包括哪些領(lǐng)域？ 答： （1）精密加工的加工精度為 10.1m,加工表面粗糙度為 0.30.03m;超精密加工 的加工精度為 0.

16、10.01m，加工表面粗糙度為 0.030.005m。 (2)精密與超精密加工所包含的主要領(lǐng)域有 超精密切削加工：超精密金剛石切削，可加工各種鏡面、反射鏡、透鏡等大型器件的精 密加工； 精密與超精密磨削：光盤(pán)、光學(xué)鏡頭、晶體等硬脆材料的精密加工； 精密研磨拋光：集成電路、光學(xué)元件等高精度加工； 精密特種加工：激光、超聲波及電子束、離子束加工。 2、超精密切削對(duì)刀具有什么要求？天然單晶金剛石、人造單晶金剛石、人造聚晶金剛 石和立方氮化硼刀具是否適用于超精密切削？ 答：為實(shí)現(xiàn)超精密切削，刀具應(yīng)具有如下性能：1）極高的硬度、極高的耐磨性和極高 的彈性模量，以保證刀具有很長(zhǎng)的壽命和尺寸耐用度。2）切削

17、刃鈍圓半徑要極小才能 實(shí)現(xiàn)超薄切削厚度。3）切削刃無(wú)缺陷，切削時(shí)刃形將復(fù)印在加工表面上，能得到超光 滑的鏡面。4）和工件材料的抗粘結(jié)性好、化學(xué)親和性小、摩擦因數(shù)低，能得到極好的 加工表面完整性。 天然單晶金剛石有著一系列優(yōu)異的特性，如硬度強(qiáng)度耐磨性極高導(dǎo)熱性好，與有色金屬 摩擦因數(shù)低，刀具鈍圓半徑極小等。雖然價(jià)格昂貴，仍被公認(rèn)為理想不能替代的超精密 切削刀具材料。二者等同稱為 SPDT。 大顆粒人造單晶金剛石現(xiàn)在已能工業(yè)生產(chǎn)，并已開(kāi)始用于超精密切削，但它的價(jià)格仍很 昂貴。 人造聚晶金剛石無(wú)法磨出極鋒銳的切削刃，鈍圓半徑很難小于 1 微米，它只能用于有色 金屬和非金屬的精切，很難達(dá)到超精密鏡面切

18、削。 立方氮化硼（CBN）刀具現(xiàn)在用于加工黑色金屬，但還達(dá)不到超精密鏡面切削。 3、超精密磨削主要用于加工哪些材料？為什么超精密磨削一般多采用超硬磨料砂輪？ 答： （1）主要針對(duì)玻璃與陶瓷等硬脆材料進(jìn)行加工。 （2）超精密磨削是一種極薄切削，切屑厚度極小，磨削深度可能小于晶粒的大小，磨 削就在晶粒內(nèi)進(jìn)行，因此磨削力一定要超過(guò)晶體內(nèi)部非常大的原子、分子結(jié)合力，從而 磨粒上所承受的剪切應(yīng)力就急速地增加，可能接近磨粒的剪切強(qiáng)度極限。磨粒切削刃處 受到高溫和高壓作用要求磨粒有很高的強(qiáng)度和高溫硬度。普通磨料，在高溫高壓和高剪 切應(yīng)力的作用下，磨粒將會(huì)很磨損或崩裂，以隨機(jī)方式不斷形成新切削刃，雖然使連續(xù)

19、磨損成為可能，但得不到高精度低表面粗糙度的磨削質(zhì)量。因此，在超精密磨削時(shí)，一 般采用人造金剛石、立方氮化硼等超硬磨料砂輪。 4、固結(jié)磨料加工和游離磨料加工各有什么特點(diǎn)？ 答：固結(jié)磨料研磨方法優(yōu)點(diǎn)： 1）可用來(lái)加工各種高硬度、高脆性金屬材料和非金屬材料，如玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體材 料、寶石、石材、硬質(zhì)合金、銅鋁等有色金屬及合金等 2）磨削能力強(qiáng)、耐磨性好、耐 用度高，易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化。3)磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì) 量好，無(wú)燒傷、裂紋和組織變化。4）磨削效率高，有鋒利的刃口，耐磨性高，因此有 較高切除率和磨削比 5）加工成本柢，加工效率高，工時(shí)少，綜合成本低。復(fù)習(xí)要點(diǎn) 1精密和

20、超精密加工技術(shù)練習(xí)及復(fù)習(xí) 精密和超精密加工代表了加工精度發(fā)展的不同階段，通常，按加工精度劃分，可將機(jī) 械加工分為一般加工、精密加工、超精密加工三個(gè)階段。 什么叫精密加工？ 加工精度在 0.11 m，加工表面粗糙度在 Ra0.020.1 m 之間的加工方法稱為精 密加工。 什么叫超精密加工？ 加工精度高于 0.1 m，加工表面粗糙度小于 Ra0.01 m 之間的加工方法稱為超精密 加工。 第一章 精密和超精密加工技術(shù)及其發(fā)展展望 影響精密與超精密加工的因素有哪些？ 加工機(jī)理、被加工材料、加工設(shè)備及其基礎(chǔ)元部件、加工工具、檢測(cè)與誤差補(bǔ)償、 工作環(huán)境等。 我國(guó)今后發(fā)展精密與超精密加工技術(shù)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)

21、容包括什么？ （1）超精密加工的加工機(jī)理；（2）超精密加工設(shè)備制造技術(shù)；（3）超精密加工刀 具、磨具及刃磨技術(shù)；（4）精密測(cè)量技術(shù)及誤差補(bǔ)償技術(shù)；（5）超精密加工工作環(huán) 境條件。 舉例說(shuō)明超精密切削的應(yīng)用范圍有哪些？ 陀螺儀、激光反射鏡、天文望遠(yuǎn)鏡的反射鏡、紅外反射鏡和紅外透鏡、雷達(dá)的波導(dǎo) 管內(nèi)腔、計(jì)算機(jī)磁盤(pán)、激光打印機(jī)的多面棱鏡、錄像機(jī)的磁頭、復(fù)印機(jī)的硒鼓、菲尼 爾透鏡等由有色金屬和非金屬材料制成的零件。 超精密切削速度是如何選擇的？ 超精密切削實(shí)際速度的選擇根據(jù)所使用的超精密機(jī)床的動(dòng)特性和切削系統(tǒng)的動(dòng)特性 選取，即選擇振動(dòng)最小的轉(zhuǎn)速。 金剛石刀具的尺寸壽命甚高，高速切削時(shí)刀具磨損亦甚慢，因

22、此刀具是否磨損以加工 表面質(zhì)量是否下降超差為依據(jù)，切削速度并不受刀具壽命的制約。 第二章 超精密切削與金剛石刀具 舉例說(shuō)明超精密切削的應(yīng)用范圍有哪些？ 陀螺儀、激光反射鏡、天文望遠(yuǎn)鏡的反射鏡、紅外反射鏡和紅外透鏡、雷達(dá)的波導(dǎo) 管內(nèi)腔、計(jì)算機(jī)磁盤(pán)、激光打印機(jī)的多面棱鏡、錄像機(jī)的磁頭、復(fù)印機(jī)的硒鼓、菲尼 爾透鏡等由有色金屬和非金屬材料制成的零件。 超精密切削速度是如何選擇的？ 超精密切削實(shí)際速度的選擇根據(jù)所使用的超精密機(jī)床的動(dòng)特性和切削系統(tǒng)的動(dòng)特性 選取，即選擇振動(dòng)最小的轉(zhuǎn)速。金剛石刀具的尺寸壽命甚高，高速切削時(shí)刀具磨損亦甚慢，因此刀具是否磨損以加工 表面質(zhì)量是否下降超差為依據(jù)，切削速度并不受刀具

23、壽命的制約。 刃口鋒銳度對(duì)加工表面粗糙度的影響？ 刃口鋒銳度對(duì)加工表面有一定的影響，相同條件下（背吃刀量、進(jìn)給量），更鋒銳 的刀具切出的表面粗糙度更小。 刀刃鋒銳度對(duì)切削變形和切削力的影響？ 刀刃鋒銳度不同，切削力明顯不同。刃口半徑增大，切削力增大，即切削變形大。 背吃刀量很小時(shí)，切削力顯著增大。 刀刃鋒銳度對(duì)切削表面層的冷硬和組織位錯(cuò)的影響？ 刃口半徑越小，加工表面變質(zhì)層的冷硬度越小，位錯(cuò)密度越小，切削變形越小，表 面質(zhì)量越高。 刀刃鋒銳度對(duì)加工表面殘留應(yīng)力的影響？ 刃口半徑越小，殘留應(yīng)力越低；背吃刀量越小，殘留應(yīng)力越小，但當(dāng)背吃刀量減小 到臨界值時(shí)，背吃刀量減小，殘留應(yīng)力增大。 超精密切削

24、時(shí)極限最小切削厚度是多少？ 1nm。 金剛石刀具不同晶面的摩擦因素如何？ （100）晶面的摩擦系數(shù)最低，（110）最高；（100）晶面的摩擦系數(shù)差別最大； （111）晶面最小。 金剛石刀具磨損和破損的特點(diǎn)是什么？ 超精密切削對(duì)刀具有什么要求？ 極高的硬度、極高的耐磨性和極高的彈性模量。刃口能磨得極其鋒銳，刃口半徑值 極小，能實(shí)現(xiàn)超薄切削厚度。刀刃無(wú)缺陷，切削時(shí)刃形將復(fù)制在被加工表面上，從而 得到超光滑的鏡面。與工件材料的抗粘性好、化學(xué)親和性小、摩擦系數(shù)低，以得到極 好的加工表面完整性。 金剛石屬于什么晶系？不同面體金剛石主要有哪幾個(gè)晶面和晶軸？ 金剛石刀具不同晶面的面網(wǎng)及面網(wǎng)密度是如何計(jì)算？其

25、比例是多少？ 什么叫金剛石晶體的解理現(xiàn)象？哪個(gè)晶面最容易解理？為什么？ 解理現(xiàn)象是某些晶體特有的現(xiàn)象，晶體受到定向的機(jī)械力作用時(shí)，沿平行于某個(gè)平 面平整的劈開(kāi)的現(xiàn)象（111）面的寬的面間距（0.154nm）是金剛石晶體中所有晶面間 距中的最大的一個(gè)，并且其中的連接共價(jià)鍵數(shù)最少，只需擊破一個(gè)價(jià)鍵就可使其劈 開(kāi)。金剛石的解理現(xiàn)象即沿解理面（111）平整的劈開(kāi)兩半，且金剛石的破碎和磨損都 和解理現(xiàn)象直接有關(guān)。 金剛石刀具各晶面的耐磨性如何？好磨和難磨方向又是如何？與摩擦因素有何關(guān)系？金剛石刀具的磨損，主要屬于機(jī)械磨損，本質(zhì)是微觀解理的積累；金剛石晶體的破損 機(jī)理，主要產(chǎn)生于（111）晶面的解理。當(dāng)垂

26、直于該晶面的拉力超過(guò)某特定值時(shí)，兩相 鄰的晶面分離，產(chǎn)生解理劈開(kāi)。 刀刃處的解理破損是磨損和破損的主要形式，所以刀刃的微觀強(qiáng)度是刀具設(shè)計(jì)選擇晶 面的主要依據(jù)。 金剛石各晶面的微觀破損強(qiáng)度關(guān)系是？ （110）面破損的機(jī)率最大，（100）面破損機(jī)率最小。 金剛石晶體的定向主要有哪幾種方法？ 人工目測(cè)定向、X 射線定向、激光定向。 簡(jiǎn)單講述激光定向的原理過(guò)程？ 衡量金剛石刀具的標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 能否加工出高質(zhì)量的超光滑表面（Ra0.0050.02m）；能否有較長(zhǎng)的切削時(shí)間 保持刀刃鋒銳（切削長(zhǎng)度數(shù)百千米）。 試比較直線修光刃和圓弧修光刃的優(yōu)缺點(diǎn)？ 單晶金剛石刀具的前面應(yīng)該選擇哪個(gè)晶面？ （100）晶面。

27、 金剛石刀具小刀頭的固定方法哪幾種？ 機(jī)械夾固；粉末冶金法固定；粘結(jié)或釬焊固定 影響金剛石刀具精研的因素有哪些？ 什么叫精密和超精密磨料加工？ 所謂精密和超精密磨料加工，就是利用細(xì)粒度的磨粒和微粉對(duì)黑色金屬、硬脆材料等 進(jìn)行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。 固結(jié)磨料加工主要有哪幾種？ 精密和超精密砂輪磨削、精密和超精密砂帶磨削等。 精密和超精密砂輪磨料主要有那幾種？ 普通磨料：包括碳化物系，如碳化硼、碳化硅；剛玉系。 超硬磨料系：包括金剛石，如天然金剛石和人造金剛石；立方氮化硼。 第三章 精密磨削和超精密磨削 固結(jié)磨料和游離磨料 超硬磨粒有什么優(yōu)越性？磨具在形狀和尺寸上易于保持，使用壽

28、命高，磨削精度高；磨料本身磨損少，可較長(zhǎng) 時(shí)間保持切削性，修整次數(shù)少，易于保持精度；磨削時(shí)，一般工件溫度較低，可減小 內(nèi)應(yīng)力、裂紋和燒傷等缺陷；能加工各種高硬的難加工材料，可磨削陶瓷、光學(xué)玻 璃、寶石、硬質(zhì)合金以及高硬度合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼等。 超硬磨具中磨料的含量用 量。 表示，它是指磨料層中每 1cm3 體積中所含超硬磨粒的重精密磨削的加工精度和表面粗糙度范圍是什么？主要用途？ 加工精度為 10.1m、表面粗糙度達(dá)到 Ra0.20.025m。多用于機(jī)床主軸、軸承、 滾動(dòng)導(dǎo)軌、量規(guī)等精密加工。 精密磨削時(shí)砂輪的選擇以什么為原則？ 以易產(chǎn)生和保持微刃及其等高性為原則。 超硬磨粒砂輪磨削的特點(diǎn)

29、是什么？ 可用來(lái)加工各種高硬度、高脆性金屬材料和非金屬材料；磨削能力強(qiáng)，耐磨性好，耐 用度高，易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化；磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì) 量好，無(wú)燒傷、裂紋和組織變化；磨削效率高；加工成本低。 超硬磨料砂輪修整的方法主要有哪些？簡(jiǎn)述其原理及優(yōu)缺點(diǎn)。 包括：車(chē)削法、磨削法、軟鋼磨削整修法、金剛石滾輪修整法、滾壓軋制法、噴射 法、電加工法、超聲波振動(dòng)修整法等。原理及優(yōu)缺點(diǎn)略。 極壓性是指磨削液與金屬表面起作用，形成一層牢固的潤(rùn)滑膜，在磨削區(qū)域的高壓下 有良好的潤(rùn)滑和抗粘著性能。 超精密磨削的加工精度和表面粗糙度是什么范圍？其特點(diǎn)什么？ 超精密磨削的加工精度達(dá)到或高于 0.1

30、m，表面粗糙度低于 0.025m，是一種亞微 米級(jí)的加工方法。超精密磨削的特點(diǎn)可歸納為：1）超精密磨床是超精密磨削的關(guān)鍵； 2）超精密磨削是一種超微量去除加工；3）超精密磨削是一個(gè)高精度、高穩(wěn)定性的系 統(tǒng)工程。 看圖簡(jiǎn)述超精密磨削機(jī)理及其加工過(guò)程。（答案略） 超硬微粉砂輪磨削的特點(diǎn)及其應(yīng)用？ 1）粒度很細(xì)，可同時(shí)獲得極小的表面粗糙度和很高的幾何尺寸和形狀精度。2）是一 種固結(jié)磨粒的微量去除加工方法，加工效率高。3）容屑空間很小，磨削容易堵塞，需 要進(jìn)行在線修整。4）磨削機(jī)床應(yīng)有微進(jìn)給裝置，設(shè)備價(jià)格高。用于加工各種非金屬材 料和有色金屬及其合金材料零件的各種表面加工。 樹(shù)脂-金屬?gòu)?fù)合結(jié)合劑金剛石

31、微粉砂輪的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)是什么？ 砂帶磨削方式從總體上可以分為：閉式砂帶磨削和開(kāi)式砂帶磨削兩大類(lèi)。按砂帶與工 件接觸形式可分為：接觸輪式、支承板（輪）式、自由浮動(dòng)接觸式和自由接觸式。按 照加工表面類(lèi)型可分為：外圓、內(nèi)圓、平面、成形表面等磨削方式。 什么叫磨削比？切除工件重量與磨料磨損重量之比。 閉式砂帶頭架的主要組成包括？ 接觸輪（或支撐板）、主動(dòng)輪、張緊輪、張緊機(jī)構(gòu)、調(diào)偏機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、基座。 開(kāi)式砂帶頭架的主要組成包括？ 卷帶輪、接觸輪、砂帶輪、電動(dòng)機(jī)、基座。 接觸輪外緣表面形狀和外緣截面形狀有那些？ 外緣表面形狀：平滑形、標(biāo)準(zhǔn)齒形、寬齒形、交叉齒形 4 種；外緣截面形狀：平滑 形、齒形和填充形

32、 3 種。 砂帶磨削用量選擇是什么？ 精密主軸部件有什么要求？ 能高速旋轉(zhuǎn)；高回轉(zhuǎn)精度、高剛度、高穩(wěn)定性、壽命長(zhǎng)；主軸本身及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng) 極?。话l(fā)熱少，且熱平衡性能好；維護(hù)保養(yǎng)方便。 軸承主要有那幾種？ 滾動(dòng)軸承；液體靜壓軸承；空氣靜壓軸承。 什么叫回轉(zhuǎn)精度？ 在主軸空載手動(dòng)或機(jī)動(dòng)低速旋轉(zhuǎn)情況下，在主軸前端安裝工件或刀具的基面上所測(cè)得 的徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)的大小。 第四章 精密和超精密加工的機(jī)床設(shè)備 精密主軸部件 止推軸承和徑向軸承有什么區(qū)別？ 止推軸承受力與軸的中心線平行；徑向軸承的受力與軸的中心線垂直。 看圖簡(jiǎn)述液體靜壓軸承的工作原理？ 液體靜壓軸承的優(yōu)缺點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)：回轉(zhuǎn)精度高

33、、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、承載能力高。主要用于大型超精密加工機(jī)床。缺點(diǎn)： 高速下，油溫升高造成熱變形，影響主軸精度；回油時(shí)，將空氣帶入油源，降低軸承 剛度和動(dòng)態(tài)特性。 空氣靜壓軸承的優(yōu)缺點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)：回轉(zhuǎn)精度高、轉(zhuǎn)速高，可達(dá) 100,000r/min；轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，幾乎沒(méi)有振動(dòng)，因?yàn)橥?全空氣潤(rùn)滑；不發(fā)熱，即使在高速下，溫升很小，變形??；摩擦阻力小、壽命長(zhǎng)，因 為幾乎沒(méi)有摩擦；因?yàn)椴皇褂糜?，不存在密封和泄露?wèn)題；可靠性高，維護(hù)保養(yǎng)方 便。 缺點(diǎn)：剛度低，承載能力不如液體靜壓軸承高，主要用于中、小型超精密加工機(jī) 床?？諝忪o壓軸承主軸結(jié)構(gòu)主要有哪幾種典型的結(jié)構(gòu)？ 圓柱徑向軸承和端面止推空氣靜壓軸承主軸、雙半球空氣軸承

34、主軸、前部用球形后部 用圓柱徑向空氣軸承主軸、立式空氣軸承主軸、大平面銑床主軸軸承。 超精密機(jī)床主軸和軸承的材料選取原則是： 不易磨損，不易生銹腐蝕，熱膨脹系數(shù)小，且主軸和軸套的熱膨脹系數(shù)要接近，材料 的穩(wěn)定性好。 超精密機(jī)床的總體布局有哪幾種？ 1、十字形滑板工作臺(tái)布局；2、T 形布局；3、R-布局；4、偏心圓轉(zhuǎn)角布局；5、 立式結(jié)構(gòu)布局。 超精密機(jī)床導(dǎo)軌的基本要求是什么？ 1、導(dǎo)向精度高，包括導(dǎo)軌在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度、導(dǎo)軌的平行度、導(dǎo)軌間的 垂直度均要高；2、足夠的剛度；3、精度保持性（耐磨性）好；4、運(yùn)動(dòng)的靈敏度高。 精密與超精密機(jī)床伺服系統(tǒng)的基本要求有哪些？ 怎樣減少機(jī)床內(nèi)部的

35、振動(dòng)？ 怎樣減少外界振動(dòng)對(duì)機(jī)床的影響？ 三個(gè)措施。1、超精密機(jī)床應(yīng)盡量遠(yuǎn)離振源；超精密機(jī)床采用單獨(dú)地基，隔振溝、隔振 墻等；使用空氣隔振墊。 減少機(jī)床熱變形的措施？ 盡量減少機(jī)床中的熱源； 采用熱膨脹系數(shù)小的材料制造機(jī)床部件； 結(jié)構(gòu)合理化使在同樣的溫度變化條件下，機(jī)床的熱變形最??； 使機(jī)床長(zhǎng)期處在熱平衡狀態(tài)，使熱變形量成為恒定； 使用大量恒溫液體澆淋，形成機(jī)床附近局部地區(qū)小環(huán)境的精密恒溫。 直線度的測(cè)量主要有那幾種方法？ 干涉法；跨步儀法；光軸法；激光準(zhǔn)直儀法；雙頻激光準(zhǔn)直儀法。 平面度的測(cè)量主要有哪些方法？ 干涉法；水平面法。 對(duì)于垂直度的檢測(cè)，簡(jiǎn)述如何用圓柱形直角尺和 L 形直角尺進(jìn)行互檢

36、測(cè)出角度誤差？ 舉例說(shuō)明兩個(gè)多齒分度盤(pán)互檢標(biāo)定的原理過(guò)程。 什么叫圓度誤差？ 圓度誤差是指包容同一正截面實(shí)際輪廓且半徑差最小的兩同心圓間的距離。自動(dòng)定心、操作簡(jiǎn)單、使用壽命 圓度誤差的傅氏級(jí)數(shù)表達(dá)式及每一項(xiàng)的物理意義？ 圓度誤差的評(píng)定方法包括哪幾種？ 1）最小外接圓法；2）最大內(nèi)接圓法；3）最小包容區(qū)域圓法；4）最小二乘方圓法。 圓度儀主要有哪兩種結(jié)構(gòu)形式？ 一種是測(cè)量頭隨主軸旋轉(zhuǎn)，被測(cè)件固定在工作臺(tái)面上不動(dòng)；一種是測(cè)量頭固定不動(dòng)， 被測(cè)件隨旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)二進(jìn)行測(cè)量。 影響圓度儀測(cè)量精度的因素有哪些？ 主軸回轉(zhuǎn)誤差：一般為 0.05m，部分達(dá)到 0.025m； 工件軸線和主軸軸線偏心引 起的誤

37、差； 工件軸線對(duì)主軸軸線傾斜引起的誤差； 測(cè)量頭形狀和測(cè)頭半徑變化引起的 誤差； 測(cè)量力的影響； 測(cè)量頭偏立引起的誤差。 詳細(xì)論述三點(diǎn)法誤差分離原理測(cè)精密主軸回轉(zhuǎn)誤差過(guò)程？ 看圖簡(jiǎn)述單頻激光測(cè)量原理？ 看圖簡(jiǎn)述雙頻激光測(cè)量原理？ 看圖簡(jiǎn)述激光測(cè)小角度原理？ 簡(jiǎn)述激光測(cè)量表面粗糙度和表面形貌的方法及原理？ 復(fù)習(xí)要點(diǎn) 2 1.精密和超精密加工目前包括三個(gè)領(lǐng)域：超精密切削，精密和超精密磨削研磨，精密 特種加工。 2.金剛石刀具有兩個(gè)比較重要的問(wèn)題：一是晶面的選擇，再就是金剛石刀具的研磨質(zhì) 量-切削刃鈍圓半徑 rn 。 3.最近出現(xiàn)的隧道掃描顯微鏡的分辨率為 0.01nm，是目前世界上精度最高的測(cè)量?jī)x

38、， 可用于測(cè)量金屬和半導(dǎo)體零件表面的原子分布的形貌。最新的研究證實(shí)，在掃描隧道 顯微鏡下可移動(dòng)原子，實(shí)現(xiàn)精密工程的最終目標(biāo)-原子級(jí)精密加工。 4.用金剛石刀具進(jìn)行超精密切削，用于加工鋁合金、無(wú)氧銅、黃銅、非電解鎳等有色 金屬和某些非金屬材料。 5.超精密切削時(shí)，切削速度并不受刀具壽命的制約，這點(diǎn)和普通的切削規(guī)律不同的。 6.超精密切削實(shí)際是根據(jù)所使用的超精密機(jī)床的動(dòng)特性和切削系統(tǒng)的動(dòng)特性選取，即 選擇振動(dòng)最小的轉(zhuǎn)速。 7.超精切削時(shí)，積屑瘤高時(shí)切削力大，積屑瘤小時(shí)切削力小，和普通切削切鋼時(shí)的規(guī) 律正好相反。 8.超精密切削時(shí)，加工表面粗超度是直接和積屑瘤的高度有關(guān)，即積屑瘤高度大，表 面粗糙度

39、大；積屑瘤小時(shí)加工表面粗糙度藝小。9.使用切削液后，已消除了積屑瘤對(duì)加工表面粗糙度的影響，這是切削速度已和加工 表面粗糙的無(wú)關(guān)，這種情況和普通切削時(shí)切剛的規(guī)律不同。 10.超精密切削加工表面層的殘留應(yīng)力，也是表面質(zhì)量的重要標(biāo)志。它不僅影響材料的 疲勞強(qiáng)度和耐磨性，而且影響加工零件的長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性。 11.超精密切削實(shí)際能達(dá)到的最小切削厚度和金剛石刀具的鋒銳度、使用的超精密機(jī)床 的性能狀態(tài)、切削時(shí)的環(huán)境條件等都直接有關(guān)。 12.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在兩把刀都比較鋒銳的情況下獲得的。可以看到 No1 車(chē)刀（前后為 （100）晶面）和 No2 車(chē)刀（為（110）晶面）的加工表面粗糙度相差不多。 13.用（10

40、0）晶面的 No1 車(chē)刀切出的表面層殘余應(yīng)力小于用（110）晶面的 No2 車(chē)刀所 切出的，特別是切向殘余應(yīng)力。 14.（簡(jiǎn)答）從金剛石的物理性能看，它有甚高的硬度、較高的熱導(dǎo)率、和有色金屬間 摩擦因數(shù)低、開(kāi)始氧化的溫度較高，這些都是超精密切削刀具所要求的。此外單晶金 剛石可以研磨達(dá)到極鋒利的切削刃（rn 可以小到 0.050.01m），沒(méi)有其他任何材料 可以磨到這樣鋒銳，并且能長(zhǎng)期切削而磨損很小，因此金剛石成為理想的、不能代替 的超精密切削的刀具材料。 15.（100）面網(wǎng)的最小單元為正方形。 16.（兩題）解理現(xiàn)象是某些（如金剛石）晶體特有的現(xiàn)象，晶體受到定向的機(jī)械力作 用時(shí)，可以沿平行于

41、某個(gè)平面（111）晶面）平整地劈開(kāi)的現(xiàn)象，稱為（金剛石晶體 的解理現(xiàn)象）解理現(xiàn)象。 17.在高磨削率方向上，（110）晶面的磨削率最高，最容易磨；（100）晶面的磨削率 次之，（111）晶面磨削率最低，最不容易磨。 18.金剛石的 3 個(gè)主要晶面磨削（研磨）方向不同時(shí)，磨削率相差甚大?，F(xiàn)在習(xí)慣上把 高，磨削率方向稱為 “好磨方向”，把低磨削率方向稱為“難磨方向”。 19.研磨金剛石晶體時(shí)，（110）晶面摩擦因數(shù)最大，（100）晶面次之，（111）晶面 最小。 20.根據(jù)最新的研究，金剛石刀具的磨損，主要屬機(jī)械磨損，其磨損本質(zhì)是微觀解理的 積累。21.（填空，選擇，判斷，簡(jiǎn)答（如何根據(jù)金剛石微觀

42、破損選前后面）對(duì)金剛石刀 具來(lái)說(shuō)，切削刃處的解理破損是磨損和破損的主要形式，故切削刃的微觀強(qiáng)度是刀具 設(shè)計(jì)選擇晶面的主要依據(jù)。金剛石刀具選擇前面和后面的最佳晶面，應(yīng)該把不易產(chǎn)生 解理破損作為重要的考慮因素。當(dāng)作用應(yīng)力相同時(shí)，（110）面產(chǎn)生破損的機(jī)率最 大，（111）面次之（100）面產(chǎn)生破損的機(jī)率最小。即在外力作用下，（110）面最易破損，（111）面次之，（100）面最不易破損。從增加切削刃的微觀強(qiáng)度考慮，應(yīng) 選用微觀強(qiáng)度最高的（100）晶面作為金剛石刀具的前面和后面。 22.（110）晶面的激光衍射光像呈二葉形， （111）晶面的激光衍射光像呈三葉形， （100）晶面的晶界微觀凹坑為正方

43、形，計(jì)算機(jī)模擬仿真得到的衍射光像亦呈四葉 形。 23.金剛石刀具一般不采用主切削刃和副切削刃相交為一點(diǎn)的尖銳的刀尖。 24.由于金剛石的脆性，在保證獲得較小的加工表面粗糙度前提下，為增加切削刃的強(qiáng) 度，應(yīng)采用較大的刀具楔角，故刀具的前角和后角都取得較小。 25.（問(wèn)答：如何來(lái)選擇金剛石刀具的前后晶面）（100）晶面的耐磨性明顯高于 （110）晶面，用（100）晶面作為前、后面要比用（110）晶面時(shí)刀具有更長(zhǎng)的壽命。 （100）晶面的微觀破損強(qiáng)度要高于（110）晶面，同時(shí)（100）晶面受載荷時(shí)的破損 機(jī)率要比（110）晶面低很多，因此用（100）晶面做前、后面時(shí)切削刃有較高的微觀 強(qiáng)度，產(chǎn)生微觀

44、崩刃的機(jī)率要小得多。（100）晶面和有色金屬之間的摩擦因數(shù)要低 于（110）晶面的摩擦因數(shù)。因此用（100）晶面做前、后面時(shí)，可以使切削變形減 小，使加工表面的變形和殘留應(yīng)力減小，有利于提高加工表面質(zhì)量。選用（111）晶 面作為前面或后面者極少，這可能是由于（111）晶面硬度太高，而微觀破損強(qiáng)度不 高，研磨加工困難，很難研磨加工出精鋼石刀具要求的鋒銳的切削刃的原因。研磨 加工精鋼石刀具時(shí)，（100）晶面的研磨效率低于（110）晶面，因此制造刀具的工時(shí) 要長(zhǎng)一些，這是選用（110）晶面的優(yōu)點(diǎn)。但刀具晶面的選擇，主要應(yīng)該考慮的是刀具 的使用性能，而不能只考慮刀具制造效率的高低，因此應(yīng)該選用（100

45、）晶面做刀具的 前、后面。 26.現(xiàn)在生產(chǎn)中研磨金剛石刀具時(shí)，粗研和精研都在同一塊研磨盤(pán)上進(jìn)行，即將研磨盤(pán) 分為若干同心圓帶，在大圓周處加粗就分手微粉用于粗研，在小圓周處加細(xì)金剛石微 粉，用于精研。 27.精密砂輪磨削是利用精細(xì)修整的粒度為 60#80#的砂輪經(jīng)行磨削，其加工精度可達(dá) Ra0.025m。超精密砂輪磨削是利用經(jīng)過(guò)仔細(xì)修整的粒度為 W40W5 的砂輪進(jìn)行磨削， 可以獲得加工精度為 0.1m，表面粗糙度為 Ra0.0250.008m 的加工表面，其中超硬 微粉砂輪超精密磨削已應(yīng)用比較普通。 28.超硬磨料在當(dāng)前是指金剛石（包括人造金剛石）和立方氮化硼以及它們?yōu)橹饕煞?的復(fù)合材料。

46、29.金剛石一般不適宜磨削鋼鐵材料，亦不適宜切磨黑色金屬。 30.高精度、小表面粗糙度值的精密磨削和超精密磨削選用細(xì)粒度，低質(zhì)量濃度、甚至 低于 25%，這主要考慮砂輪堵塞發(fā)熱問(wèn)題。 31.涂覆磨具是將磨料用粘接劑均勻得涂覆在紙布或其他復(fù)合材料基底上的磨具，又稱 涂敷磨具。 32.精密和超精密加工中所用的涂敷磨具多用涂敷發(fā)制作。 33.（簡(jiǎn)答：精密磨削機(jī)理）精密磨削主要是靠砂輪的精細(xì)修整，使磨粒具有微刃性和 等高性，磨削后，被加工表面留下大量極微細(xì)的磨削痕跡，殘留高度極小，加上無(wú)火花磨削階段的作用，獲得高精度和小表面粗糙度表面。因此精密磨削機(jī)理可歸納為以 下幾點(diǎn)：微刃的微切削作用微刃的等高切削

47、作用微刃的滑擠、摩擦、拋光作 用。 34.在磨削鋼件及鑄鋼件時(shí)，采用剛玉磨料較好。 35.一般精密磨削時(shí)的砂輪修整，修整器應(yīng)安裝在低于砂輪中心 0.5.1.5 秘密處并向 上傾斜 10°15°。 36.（簡(jiǎn)答，判斷：超硬磨料砂輪磨削的共同特點(diǎn)）可用來(lái)加工各種高硬度、高脆性 金屬材料和非金屬材料，如陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體材料、寶石、銅鋁等有色金屬及其合 金、耐熱合金等。磨削能力強(qiáng)，耐磨性好，壽命高，易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)加工 制動(dòng)化。磨削力小，磨削溫度低，加工表面質(zhì)量好無(wú)燒傷、裂紋和組織變化。磨 削效率高。在加工硬質(zhì)合金及非金屬硬脆材料時(shí)，金剛石砂輪的金屬切除率優(yōu)于立方 氮化硼砂

48、輪，但在加工耐熱鋼鈦合金模具鋼等時(shí)，立方氮化硼砂輪遠(yuǎn)高于金剛石砂 輪。加工成本低。 37.修整通常包括整形和修銳的總稱。整形是使砂輪達(dá)到一定精度要求的幾何形狀；修 銳是去除磨粒間的結(jié)合劑，使磨粒突出結(jié)合劑一定高度（一般是磨粒尺寸的 1/3 左 右），形成足夠的切削刃和容屑空間。普通砂輪的整形和修銳一般是合為一步進(jìn)行 的，而超硬磨料砂輪的整形和修銳一般是分為先后兩步進(jìn)行。 38.用普通磨料砂輪或砂塊與超硬磨料砂輪對(duì)磨進(jìn)行修整的磨削法是目前最為廣泛采用 的修整方法。 39.金剛石砂輪磨削時(shí)常用油性液和水溶性液為磨削液，視具體情況而定，如磨削硬質(zhì) 合金時(shí)普遍采用煤油，但不宜使用乳化液；樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪

49、不宜使用蘇打水。 40.立體氮化硼砂輪磨削時(shí)采用油性液為磨削液，一般不用水溶性液。 41.對(duì)于陶瓷、玻璃等硬脆材料，超精密磨削顯然是一種重要的理想的加工方法。 42.鏡面磨削一般是指加工表面粗糙度達(dá)到 Ra0.02Ra0.01m，表面光澤如鏡的磨削 方法。 43.超精密磨削時(shí)有微切削作用、塑性流動(dòng)和彈性破壞作用，同時(shí)還有滑擦作用。 44.（簡(jiǎn)答：微粉砂輪超精密磨削的特點(diǎn)）1）由于磨料是微粉等級(jí)的，粒度很細(xì)，在 超精密磨床上磨削可以同時(shí)獲得極小的表面粗糙度和很高的幾何尺寸和形狀精度。2） 它是一種固結(jié)磨料的微量去除加工方法，加工效率高。3）由于磨料粒度很細(xì)，容屑空 間很小，磨料容易堵塞，需要進(jìn)行

50、在線修整，才能保證磨削的正常進(jìn)行和加工質(zhì)量 4） 磨削要在超精密磨床上進(jìn)行，機(jī)床上應(yīng)有微進(jìn)給裝置，設(shè)備價(jià)格高。 45.開(kāi)式砂帶磨削，磨削質(zhì)量高，磨削效果好，但效率不如閉式砂輪磨削，多用于精 密和超精密磨削中。 46.從加工機(jī)理看，砂帶磨削兼有磨削、研磨和拋光的綜合作用，是一種復(fù)合加工。 47.砂帶磨床上的關(guān)鍵部件是砂帶頭架。 48.在砂帶磨削頭架中，最重要而關(guān)鍵的零件時(shí)接觸輪。49.精密主軸部件是超精密機(jī)床保證加工精度的核心。主軸要求達(dá)到極高的回轉(zhuǎn)精度， 轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)，其關(guān)鍵在于所用的機(jī)密軸承。 50.（簡(jiǎn)答:液體靜壓軸承和空氣靜壓軸承的優(yōu)缺點(diǎn)）液體靜壓軸承 優(yōu)：回轉(zhuǎn)精度很 高（0.1m）

51、，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)，缺：1）液體靜壓軸承的油溫升高。2）靜壓油回 油時(shí)將空氣帶入油源，形成微小氣泡懸浮在油中，不易排出?？諝忪o壓軸承 優(yōu)： 有很高的回轉(zhuǎn)精度，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油溫甚小，因此造成的熱變形誤差很小.缺)剛度 低，只能承受較小的載荷。 51.當(dāng)工件直徑較大并且較重是，超精密機(jī)床多采用立式結(jié)構(gòu)布局。 52.床身和導(dǎo)軌的材料 1）優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵 2）花崗巖 3)人造花崗巖。 53.花崗巖現(xiàn)在已是制造三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和超精密機(jī)床的床身和導(dǎo)軌的熱門(mén)材料，這是 因?yàn)榛◢弾r比鑄鐵長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性好，熱膨脹系數(shù)低，對(duì)振動(dòng)的衰減能力強(qiáng)，硬度 高、耐磨并不會(huì)生銹。 54.精密和超精密機(jī)床現(xiàn)在常采用的導(dǎo)軌有：滾動(dòng)導(dǎo)

52、軌、液體靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、空 氣靜壓導(dǎo)軌。 55.電致伸縮傳感器在不同電壓時(shí)的伸長(zhǎng)量的關(guān)系曲線，可看到在加上直線電壓時(shí)，無(wú) 論是正電壓或負(fù)電壓，傳感器的伸長(zhǎng)量是相同的。 56.壓電伸縮傳感器的電壓伸長(zhǎng)量關(guān)系曲線，可看到正電壓時(shí)伸長(zhǎng)，負(fù)電壓時(shí)縮短。 57.（簡(jiǎn)答：減小機(jī)床熱變形的措施）1）盡量減少機(jī)床中的熱源 2）采用熱膨脹系數(shù)小 的材料制造機(jī)床部件。3）結(jié)構(gòu)合理化使在同樣的溫度變化條件下，機(jī)床的熱變形最小 4）使機(jī)床長(zhǎng)期處在熱平衡狀態(tài)，使熱變形成為恒定 5）使用大量恒溫液體澆淋，形成 機(jī)床附近局部地區(qū)小環(huán)境的精密恒溫。 58保證零件加工精度的途徑有兩種：一條是靠所用的機(jī)床來(lái)保證，即機(jī)床的精度

53、要 高于工件所要求的精度，這是所謂的“蛻化”原則，也稱之為“母性”原則。另一條 思路，即在精度比工件要求降低的機(jī)床上，利用誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高加工精度，使加 工精度比機(jī)床原有精度高，這是“進(jìn)化”原則，也稱之為“創(chuàng)造性”原則。 59（簡(jiǎn)答：三種檢測(cè)法含義及優(yōu)缺點(diǎn)）（1）離線檢測(cè)，工件加工完畢后，從機(jī)床上 取下，在機(jī)床旁或在檢驗(yàn)室中進(jìn)行檢測(cè)，這就是離線檢測(cè)。只能檢測(cè)加工后的結(jié)果， 不一定反應(yīng)加工時(shí)的實(shí)際情況，也不能連續(xù)檢測(cè)加工過(guò)程中的變化，但檢測(cè)條件較 好，不受加工條件的限制，也可以充分利用各種監(jiān)測(cè)儀器，因此，測(cè)量的精度比較 高。（2)在位檢測(cè)，工件加工完畢后，在機(jī)床不卸下工件的情況下進(jìn)行檢測(cè)，稱之

54、為 在位檢測(cè)。也只能檢測(cè)加工后的結(jié)果，也不一定反應(yīng)加工時(shí)的實(shí)際情況，也不能連續(xù) 檢測(cè)加工過(guò)程中的變化，但可免除離線檢測(cè)時(shí)由于定位基準(zhǔn)所帶來(lái)的誤差，更接近實(shí) 際加工情況，還可以進(jìn)行反補(bǔ)。（3）在線檢測(cè)，工件在加工過(guò)程中的同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)， 稱之為在線檢測(cè)。能夠連續(xù)檢測(cè)加工過(guò)程中的變化，了解加工過(guò)程中誤差分布和發(fā) 展，從而為時(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償，預(yù)報(bào)誤差補(bǔ)償和控制創(chuàng)造了條件。檢測(cè)結(jié)果能反應(yīng)實(shí)際 加工情況。因?yàn)榧庸み^(guò)程中受到加工條件限制，所以在線檢測(cè)難度一般較大。對(duì) 傳感器的性能要求較高。往往不是一種單純檢測(cè)方法。 60.廣義誤差補(bǔ)償：誤差修正、抵消、均化、鈍化、分離等都是誤差補(bǔ)償?shù)母鞣N形式或 方法。狹義誤差補(bǔ)

55、償：對(duì)一定尺寸、形狀、位置相差程度（差值）的補(bǔ)足。 61微細(xì)加工技術(shù)是指制造微小尺寸（尺度）零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。62（簡(jiǎn)答：微小尺寸加工和一般尺寸加工的區(qū)別）精度的表示方法不同，一般尺 寸加工時(shí)，精度是用其加工誤差與加工尺寸的比值（即精度比率）來(lái)表示的，在微細(xì) 加工時(shí)，由于加工尺寸很小，精度就必須用尺寸的絕對(duì)值來(lái)表示，及用去除的一塊材 料的大小來(lái)表示，從而引入加工單位尺寸（簡(jiǎn)稱加工單位）的概念，加工單位就是去 除的一塊材料的大小。微觀機(jī)理不同，一般尺寸加工和微細(xì)加工的最大差別是切屑 大小不同，在微細(xì)加工時(shí)，從強(qiáng)度和剛度上都不允許有大的吃刀量，因此切屑很小。 加工特征不同，一般加工時(shí)多以尺寸、形

56、狀、位置精度為加工特征，在精密加工和 超精密加工時(shí)也是如此，微細(xì)加工和超精細(xì)加工卻以分離或結(jié)合原子、分子為加工對(duì) 象，以電子束、離子束、激光束三束加工為基礎(chǔ)，采用沉積、刻蝕、濺射、蒸鍍等手 段進(jìn)行各種處理。這是因?yàn)樗鼈兏髯运庸さ膶?duì)象不同而造成的。 63.微細(xì)切削時(shí)，為保證工件尺寸精度要求，其最后一次的表面切除層厚度必須小于尺 寸精度值。 64.（微細(xì)加工和納米加工是否是一回事？）要進(jìn)行微細(xì)度為微米級(jí)的微細(xì)加工，就需 要用一個(gè)比它小一個(gè)數(shù)量級(jí)的尺寸加工單位，即要用加工單位為 0.1m 的微細(xì)加工方 法加工。要進(jìn)行微細(xì)度為納米級(jí)的超微細(xì)加工，就需要用比它小一個(gè)數(shù)量級(jí)的尺寸加 工單位，即要用加工單

57、位為 0.1nm 的微細(xì)加工方法來(lái)進(jìn)行加工。 65.由于電子束的能量密度高、作用時(shí)間短，所產(chǎn)生的熱量來(lái)不及傳導(dǎo)擴(kuò)散就將工件被 沖擊部分局部熔化、氣化、蒸發(fā)成為霧狀粒子而飛散，這就是電子束的熱效應(yīng)。 66.利用電子束的熱效應(yīng)可進(jìn)行鉆孔、切槽、焊接、淬火等工作。 67.用功率密度相當(dāng)?shù)偷碾娮邮丈涓叻肿硬牧蠒r(shí)，即使幾乎不會(huì)引起材料表面溫度的 上升，也會(huì)由于入射電子和高分子相碰使其分子鏈切斷或重新聚合從而使材料的相對(duì) 分子質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生變化，這就是電子束的化學(xué)效應(yīng)。 67.離子束加工時(shí)在真空條件下，將氬、氪、氙燈惰性氣體通過(guò)離子源產(chǎn)生離子束，經(jīng) 加速、集束、聚焦后，射到被加工表面上以實(shí)現(xiàn)各種加工

58、的方法。 68.離子束加工在微細(xì)加工和精密加工中是一種最有前途的原子、分子加工單位的加工 方法。 69.激光加工的機(jī)理是熱效應(yīng)。 70.光刻加工技術(shù)主要是針對(duì)集成電路制作中得到高精度微細(xì)線條所構(gòu)成的高密度微細(xì) 復(fù)雜圖形。 71.恒溫條件主要以兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行衡量，一個(gè)是恒溫基數(shù)，也就是指空氣的平均溫度。 另一個(gè)是恒溫精度，也就是指相對(duì)于平均溫度所允許的偏差值。一般來(lái)說(shuō)精度和超精 密加工及裝配的溫度環(huán)境也以 200C 為宜。 72.恒溫精度一般分為 0.2 級(jí)、0.5 級(jí)、1 級(jí)和 2 級(jí)等四個(gè)等級(jí)。分別代表恒溫精度為 ±0.20C、±0.50C、±10C 和±

59、;20C。 73.一般情況下，相對(duì)濕度應(yīng)控制在 35%到 45%之間。濕度的波動(dòng)范圍相應(yīng)規(guī)定了± 10%、±5%和±2%幾個(gè)等級(jí)。 74.潔凈室是指將室內(nèi)空氣中塵埃微粒、溫度、壓力、流速和氣流的分布形式及其形狀 等控制在一定范圍內(nèi)的房間。 75.（填空：實(shí)現(xiàn)空氣凈化的基本要求）發(fā)塵量要小，及時(shí)排除塵埃，供給潔凈的空氣76.精密和超精密加工的質(zhì)量不僅與振動(dòng)干擾的振幅有關(guān)，而且與振動(dòng)干擾的頻率有 關(guān)。 77.納米級(jí)加工的物理實(shí)質(zhì)就是要切斷原子間的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)原子或分子的去除。習(xí)題及復(fù)習(xí)題 超精密加工第一章 1. 什么是精密加工和超精密加工技術(shù)？ 什么是精密加工和超精密加工技術(shù)？ 答： 精密加工：是指在一定時(shí)期，加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到較高程度的精密加工技術(shù)（加 工工藝）。 具體地說(shuō)，是指加工精度在 10.1µm，粗糙度在 Ra0.1µm 以下（一般 Ra0.02 0.1µm）的加工方法。 超精密加工：是指在一定時(shí)期，加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到最高程度的精密加工技術(shù) （加工工藝）。 具體地說(shuō)，是指加工精度在 0.10.01µm，粗糙度小于 Ra