精密与超精密加工试题和答案
精密和超精密加工试题库
1、精密和超精密加工目前包含的三个领域：超精密切削、精密和超精密磨削研磨和精密特种加工2、超精密切削时积屑瘤的生成规律：1）在低速切削时，h0值比较稳定；在中速时值不稳定。
2）在进给量f很小时，h0较大3）在背吃刀量a p<25um时，h0变化不大；在a p>25um时，h0将随a p的值增大而增大。
3、超精密切削时积屑瘤对切削过程的影响：积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力小。
4、超精密切削时积屑瘤对加工表面粗糙度的影响：积屑瘤高度大，表面粗糙度大；积屑瘤小时表面粗糙度小。
5、超精密切削时极限最小切削厚度：超精密切削实际达到的最小切削厚度，是1nm。
6、超精密切削对刀具的要求：1）极高的硬度、极高的耐磨性和极高的弹性模量，以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度。
2）切削刃钝圆能磨得极其锋锐，切削刃钝圆半径r n值极小，能实现超薄切削厚度。
3）切削刃无缺陷，切削时刃形将复印在加工表面上，能得到超光滑的镜面。
4）和工件的抗粘接性好，化学亲和性小，摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。
7、为什么单晶金刚石被公认为理想的、不能替代的超精密切削的刀具材料。
天然金刚石有着一系列优异的特性，如硬度极高，耐磨性和强度高，导热性能好，和有色金属摩擦系数低，能磨出极其锋锐的切削刃等。
8、单晶金刚石有（100）、（110）、（111）三个主要晶面。
9、金刚石有人工目测定向、X射线定向和激光定向三种方法。
10、单晶金刚石的前面应选用（100）晶面。
11、试述金刚石刀具的固定方法包括机械夹固、用粉末冶金法固定和使用粘结或钎焊固定。
12、好磨难磨方向：习惯上把高磨削率方向成为“好磨方向”，把低磨削率方向称为“难磨方向”。
13、金刚石刀具适合加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。
14、单晶金刚石的破损机理主要产生于（111）晶面的解理。
15、单晶金刚石的磨损机理主要属机械磨损，其磨损的本质是微观解理的积累。
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。
精密加工简答题
Part1 精密加工1.制造技术的发展的两个主要方向是什么？答：精密和超精密加工技术：追求加工上的精度和表面质量的极限；自动化智能制造技术：追求自动化技术的极限：包括了产品设计、制造和管理的自动化。
2.精密和超精密加工技术有何特点？答：(1) 精密加工和超精密加工技术的内涵具有相对性，具体数值随时间的推移而变化，界限是相对的；(2) 超精密加工具有不普及性、保密性；(3) 超精密加工属于尖端技术，是国际竞争取得成功的关键；(4) 超精密加工与测量技术密切相关。
3.为什么研磨、抛光等工艺属于“进化加工”？答：此类工艺均采用游离磨料对零件进行加工，加工所用工装设备要求相对较低，加工后表面质量与机床精度没有直接关系，因此可以用此类加工工艺获得很高的加工质量。
4.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)超精密切削和磨削加工：2)精密和超精特种加工：3)复合超精密加工技术：传统加工和特种加工的复合，如机械化学抛光、精密电解磨削、精密超声珩磨等5.金刚石刀具又哪些优异性能？答：1)硬度最高，（莫氏硬度10，显微硬度为6000~10000HV）；2)非常耐磨，其相对耐磨性约为钢的9000倍；3)有较大的热容量和良好的导热性，线膨胀系数很小，熔点高于3550℃；4)和有色金属间的摩擦系数低；5)不溶于酸和碱，但能溶于硝酸钠、硝酸钾等盐溶液；在800℃以上的高温下，能与铁或者铁合金反应和溶解；6)可以研磨出极锋利的刃口，没有其他材料可以磨到如此锋利且能长期切削而磨损很小。
6.金刚石刀具磨损或破损的标志？金刚石刀具破损的主要原因是？答：加工质量是否下降超差，粗糙度是否超过规定值。
微小振动引起的微观解理，造成微小崩刃7.什么是刀具锋锐度？表示锋锐度指标是什么？答：刃口锋锐度是指：刀具刃口的锋利程度指标：切削刃钝圆半径ρ的大小。
8.解释金刚石刀具设计时，通常选择100晶面做刀面，而不选择110和111晶面的理由？答：1)100：（100）耐磨性优于（110）；（100）晶面的微观破损强度高于（110）晶面，（100）晶面受载荷时的破损机率比（110）晶面低很多；也更容易磨出高质量的刃口（精磨时不容易微观崩刃，反而容易减小研磨时间--尽管粗磨时费时，效率低些）；（100）晶面和有色金属之间的摩擦系数要低于（110）晶面的摩擦系数。
精密加工与特种加工技术试题(一)
精密加工与特种加工技术试题（一）一、填空题1、精密和超精密加工目前包含超精密切削和精密特种加工三个领域。
2、在超精密切削中，金刚石刀具有两个比较重要的问题，一是______________ ，二是金刚石刀具的研磨质量。
3、WEDM是用移动的，依靠脉冲性火花放电对工件进行切割加工的。
4．电解加工要求电解液中阴离子应具有的标准电位，阳离子应具有的标准电位。
5．加工较深小孔时，采用激光多次照射，孔径，主要由于结果。
6.电火花线切割加工的主要工艺指标有、、等。
二、判定题1、通过金刚石刀具耐用度对比实验，（110）晶面的磨损要比（100）晶面大得多。
（）2、电火花加工机床的进给系统必须采用伺服式进给系统。
（）三、单项选择题1、超精密切削实际选择的切削速度，通常是根据所使用的超精密机床的（）选取。
A.静刚度B. 动特性C.电机功率D. 主轴转速2、以下材料最适合超声加工的是（）。
A.合金钢B. 低碳钢C. 金刚石D. 紫铜3．与电化学当量有关的参数有（）A.电解电流B.电解时间C.电解液压力D.工件材料4．常用的超声波加工装置声学部件——变幅棒形状有（）A.锥形B.双曲线形C.指数形D.阶梯形四、名词解释1、在位检测2、固结磨料加工3．磁致伸缩效应4．空化作用五、简答题1、试述超精密切削时积屑瘤的生成规律和它对切削过程和加工表面粗糙度的影响。
2、试述提高电解加工精度的几种措施。
3．电解磨削与其它的电解加工有何不同之处？4.什么是极性效应？在电火花加工中如何充分利用极性效应？六、综合题1．光华机械厂用NaCl电解液加工一种铝零件，加工余量为30cm3，要求2min电解加工完一个零件，求需要用多大的电流？如有2800A容量的直流电源，电解时间需要多少？（ω=124mm3/(A•h)，η=96%）2．需要线切割加工如下图所示的轨迹，编写线切割加工轨迹控制的3B程序。
3.用3B代码编制加工图所示的线切割加工程序。
已知线切割加工用的电极直径为0.18mm，单边放电间隙为0.01mm，图中A点为穿丝孔，加工沿A-B精密加工与特种加工试卷（二）一、填空题1、精密和超精密加工目前包含超精密切削、和精密特种加工三个领域。
精密和超精密加工技术
1、通常将加工精度在0.1-1um、加工表面粗糙度R在0.02-0.1um之间的加工方法称为精密加工。
而将加工精度高于0.1um、加工表面粗糙度R小于0.01um的加工方法称为超精密加工。
2、提高加工精度的原因：提高制造精度后可提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性；促进产品的小型化；增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。
3、精密和超精密加工目前包含三个领域：超精密切削；精密和超精密磨削研磨‘精密特种加工。
4、金刚石刀具的超精密切削加工技术，主要应用于两个方面：单件的大型超精密零件的切削加工和大量生产的中小型零件的超精密切削加工技术。
5、金刚石刀具有两个比较重要的问题：晶面的选择；切削刃钝圆半径。
6、超稳定环境条件主要是指恒温、防振、超净和恒湿五个方面的条件。
7、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四个方面：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。
8、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。
9、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、切削时的环境等都直接有关。
10、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，以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度。
2）切削刃钝圆能磨得极其锋锐，切削刃钝圆半径r值极小，能实现超薄切削厚度。
3）切削刃无缺陷，切削时刃形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、摩擦因素低，能得到极好的加工表面完整性。
11、SPDT——金刚石刀具切削和超精密切削。
12、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称为解理现象。
答案精密加工课后习题
1-1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1-2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？目前，在工业发达国家中，一般工厂能稳定掌握加工精度是1um，与此相应，通常将加工精度在0.1~1um、加工表面粗糙度Ra在0.02~0.1um之间的加工方法称为精密加工，而将加工精度高于0.1um、加工表面粗糙度Ra小于0.01um的加工方法称为超精密加工1-3精密和超精密加工现在包括哪些领域？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0.1um。
1-4试展望精密和超精密加工技术的发展1-5我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何？1-6我国要发展精密和超精密加工技术，应重点发展哪些方面内容？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2-1 金刚石刀具超精密切削有哪些应用范围？用金刚石刀具进行超精密切削，用于加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料；现在用于加工陀螺仪、激光反射镜、天文望远镜的反射镜、红外反射镜和红外透镜等。
现在的使用面日益扩大，不仅有为国防尖端技术服务的单件小批生产方式，而且有为民用产品服务的大批量生产方式。
2-2 金刚石刀具超精密切削的切削速度应如何选择？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。
在该转速时表面粗糙度最小，加工质量最高。
2-3 试述超精密切削时积削瘤的生成规律和它对切削过程和加工表面粗糙度的影响一、超精密切削时切削参数对积屑瘤生成的影响1）切削速度对积屑瘤产生的影响2）进给量f和背吃刀量a p对积屑瘤生成的影响二、超精密切削时积屑瘤对切削力和加工表面粗糙度的影响1）积屑瘤对切削力的影响2）积屑瘤对加工表面粗糙度的影响三、使用切削液减小积屑瘤，减小加工表面粗糙度2-4 试述各工艺参数对超精密切削表面质量的影响一、切削速度的影响二、进给量和修光刃对加工表面粗糙度的影响三、切削刃形状对加工表面粗糙度的影响四、背吃刀量变化对加工表面粗糙度的影响五、背吃刀量变化对加工表面残留应力的影响2-5 超精密切削时如何才能使加工表面成为优质的镜面2-6 超精密切削时，金刚石刀具切削刃锋锐度对切削形变和加工表面质量的影响如何？2-7 超精密切削时极限最小切削厚度是多少？2-8 试述超精密切削用金刚石刀具的磨损和破损特点2-9 金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响如何？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？2-11 脆性材料用超精密切削如何加工出优质表面？2-12 超精密切削对刀具有哪些要求？为什么单晶金刚石是被公认为理想的，不能代替超精密切削的刀具材料？2-13 单晶金刚石有哪几个主要晶面2-14 试述金刚石晶体的各向异性和不同晶面研磨时的好磨难磨方向2-15 金刚石晶体有哪些定向方法？2-16 试述金刚石晶体的激光定向原理和方法2-17 如何根据金刚石微观破损强度来选择金刚石刀具的晶面？2-18 比较直线修光刃和圆弧修光刃金刚石刀具的优缺点2-19 单晶金刚石刀具前面应选哪个晶面2-20 试述金刚石刀具的金刚石固定方法2-21 试述单晶金刚石刀具的研磨加工方法2-22 单晶金刚石刀具质量的好坏如何评定？3-1 何谓固结磨料加工？何谓游离磨料加工？他们各有何特点？适用于什么场合？固结磨料加工：将磨粒或微粉与结合剂合在一起，形成一定的形状并具有一定强度，再采用烧结、粘结、涂敷等方法形成砂轮、砂条、油石、砂带等磨具。
精密加工和超精密加工技术期末复习资料
考试复习题库一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1、精密和超精密加工目前包含的三个领域：（超精密切削）、（精密和超精密磨削研磨）和（精密特种加工）。
2、金刚石晶体的激光定向原理是利用金刚石在不同的（结晶方向）上因晶体结构不同而对激光放射形成不同的（衍射图像）进行的。
3、金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤，将影响加工零件的（表面质量）和（尺寸精度）。
4、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。
5、金刚石刀具在超精密切削时所产生的积屑瘤，将影响加工零件的（表面质量）和（尺寸精度）。
6、金刚石有（人工目测定向）、（X射线定向）和（激光定向）三种方法。
7、由于金刚石的脆性，在保证获得较小的加工表面粗糙度前提下，为增加切削刃的强度，应采用（较大）的刀具楔角β，故刀具的前角和后角都取得（较小）。
8、金刚石刀具适合加工（铝合金）、无氧铜、黄铜、（非电解镍）等有色金属和某些非金属材料。
9、单晶金刚石有（100 ）、（110 ）、（111 ）三个主要晶面。
10、研磨金刚石晶体时，（110 ）晶面摩擦因数最大，（100 ）晶面次之，（111 ）晶面最小。
11、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。
12、单晶金刚石的（破损）机理主要产生于（111 ）晶面的解理。
13、单晶金刚石的磨损机理主要属（机械磨损），其磨损的本质是（微观解理）的积累。
14、超硬磨料在当前是指（金刚石）和（立方氮化硼）以及它们为主要成分的复合材料。
15、用普通磨料砂轮或砂块与超硬磨料砂轮对磨进行修整的（磨削法）是目前最为广泛采用的（修整方法）。
16、精密和超精密磨料加工分为（固结磨料）加工和（游离磨料）加工两大类。
精密加工课后习题答案
1-1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。
精密和超精密加工是国际竞争取得成功的关键技术。
许多现代技术产品需要高精度制造。
发展尖端技术，发展国防工业，发展微电子工业等都需要精密和超精密加工制造出来的仪器设备。
1-2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精密加工：加工精度0.1～1um表面粗糙度Ra在0.02～0.1um超精密加工：加工精度高于0.1um表面粗糙度Ra小于0.01um1-3精密和超精密加工现在包括那些领域。
1）超精密切削（各种镜面）2）精密和超精密磨削研磨（集成电路基片和高精度磁盘）3）精密特种加工（电子束、离子束加工使美国超大规模集成电路线宽达到0.1um）1-4试展望精密和超精密加工技术的发展。
对精密和超精密加工技术给予足够的重视，投入较多的人力物力进行研究和发展，在生产中稳定纳米加工，扩大应用亚微米加工技术，并开始纳米级加工的试验研究，则在10～15年内有希望达到美国等先进国家的水平。
可先在某些单项技术上取得突破，逐步使我国的精密和超精密加工技术达到国际先进水平。
1-5我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何与发达国家相比，仍有不少的差距。
不少精密机电产品尚靠进口。
有些靠老工人手艺，且报废高。
某些精密机电产品我国虽已能生产，但其中的核心关键部件仍需依靠进口，我国每年需进口大量尚不能生产的精密数控机床设备。
1-6我国要发展精密和超精密加工技术，应重点发展哪些方面的内容?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2-1金刚石刀具超精密切削有哪些应用范围?用于加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。
用于加工陀螺仪、激光反射镜、天文望远镜的反射镜、红外反射镜和红外透镜、雷达的波导管内腔、计算机磁盘、激光打印机的多面棱镜、复印机的硒鼓、菲尼尔透镜2-2金刚石刀具超精密切削的切削速度如何选择？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。
精密与特种加工技术试题
精密与特种加工技术试题精密加工技术试题1. 什么是精密加工技术？它在哪些领域中应用广泛？精密加工技术是一种通过控制加工过程中的各种因素来实现高精度、高质量加工的技术。
它应用于各种领域，包括航空航天、汽车制造、电子设备、医疗器械等。
2. 精密加工技术的主要特点有哪些？精密加工技术的主要特点包括高精度、高质量、高效率、高自动化和高灵活性。
它可以实现高精度的加工，提高产品的质量和性能，同时具有高效率和高自动化的特点，能够提高生产效率，降低成本。
3. 精密加工技术中常用的加工方法有哪些？常用的精密加工方法包括数控加工、激光加工、电火花加工、超声波加工等。
这些方法可以根据不同的加工要求选择使用，以实现高精度的加工效果。
4. 数控加工是什么？它有哪些优点？数控加工是一种通过计算机控制机床进行加工的方法。
它的优点包括高精度、高效率、高自动化和高灵活性。
数控加工可以实现复杂零件的加工，同时具有高效率和高自动化的特点，能够提高生产效率和降低成本。
5. 激光加工是什么？它有哪些应用领域？激光加工是一种通过激光束对工件进行加工的方法。
它可以实现高精度的加工效果，适用于各种材料的加工，包括金属、塑料、陶瓷等。
激光加工广泛应用于电子设备、汽车制造、航空航天等领域。
6. 电火花加工是什么？它有哪些特点？电火花加工是一种通过放电加工的方法。
它可以实现高精度的加工效果，适用于各种导电材料的加工，包括金属、合金等。
电火花加工具有非接触加工、无切削力和无变形等特点，适用于加工硬度高、脆性材料。
7. 超声波加工是什么？它有哪些应用领域？超声波加工是一种通过超声波对工件进行加工的方法。
它可以实现高精度的加工效果，适用于各种材料的加工，包括金属、塑料、陶瓷等。
超声波加工广泛应用于电子设备、医疗器械、汽车制造等领域。
8. 精密加工技术对产品质量有什么影响？精密加工技术可以提高产品的精度和质量，使产品具有更好的性能和可靠性。
通过精密加工技术，可以减少产品的尺寸公差，提高产品的表面质量，降低产品的磨损和故障率。
精密加工课后习题答案
1-1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。
精密和超精密加工是国际竞争取得成功的关键技术。
许多现代技术产品需要高精度制造。
发展尖端技术，发展国防工业，发展微电子工业等都需要精密和超精密加工制造出来的仪器设备。
1-2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精密加工：加工精度0.1～1um表面粗糙度Ra在0.02～0.1um超精密加工：加工精度高于0.1um表面粗糙度Ra小于0.01um1-3精密和超精密加工现在包括那些领域。
1）超精密切削（各种镜面）2）精密和超精密磨削研磨（集成电路基片和高精度磁盘）3）精密特种加工（电子束、离子束加工使美国超大规模集成电路线宽达到0.1um）1-4试展望精密和超精密加工技术的发展。
对精密和超精密加工技术给予足够的重视，投入较多的人力物力进行研究和发展，在生产中稳定纳米加工，扩大应用亚微米加工技术，并开始纳米级加工的试验研究，则在10～15年内有希望达到美国等先进国家的水平。
可先在某些单项技术上取得突破，逐步使我国的精密和超精密加工技术达到国际先进水平。
1-5我国的精密和超精密加工技术和发达国家相比情况如何与发达国家相比，仍有不少的差距。
不少精密机电产品尚靠进口。
有些靠老工人手艺，且报废高。
某些精密机电产品我国虽已能生产，但其中的核心关键部件仍需依靠进口，我国每年需进口大量尚不能生产的精密数控机床设备。
1-6我国要发展精密和超精密加工技术，应重点发展哪些方面的内容?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2-1金刚石刀具超精密切削有哪些应用范围?用于加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。
用于加工陀螺仪、激光反射镜、天文望远镜的反射镜、红外反射镜和红外透镜、雷达的波导管内腔、计算机磁盘、激光打印机的多面棱镜、复印机的硒鼓、菲尼尔透镜2-2金刚石刀具超精密切削的切削速度如何选择？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。
精密和超精密加工技术考试题
1.精密和超精密加工目前包括三个领域：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 n 。
3.最近出现的隧道扫描显微镜的分辨率为0.01nm，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形貌。
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。
4.用金刚石刀具进行超精密切削，用于加工铝合金、无氧铜、黄铜、非电解镍等有色金属和某些非金属材料。
5.超精密切削时，切削速度并不受刀具寿命的制约，这点和普通的切削规律不同的。
6.超精密切削实际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。
7.超精切削时，积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力小，和普通切削切钢时的规律正好相反。
8.超精密切削时，加工表面粗超度是直接和积屑瘤的高度有关，即积屑瘤高度大，表面粗糙度大；积屑瘤小时加工表面粗糙度艺小。
9.使用切削液后，已消除了积屑瘤对加工表面粗糙度的影响，这是切削速度已和加工表面粗糙的无关，这种情况和普通切削时切刚的规律不同。
10.超精密切削加工表面层的残留应力，也是表面质量的重要标志。
它不仅影响材料的疲劳强度和耐磨性，而且影响加工零件的长期尺寸稳定性。
11.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。
12.实验结果是在两把刀都比较锋锐的情况下获得的。
可以看到No1车刀（前后为（100）晶面）和No2车刀（为（110）晶面）的加工表面粗糙度相差不多。
13.用（100）晶面的No1车刀切出的表面层残余应力小于用（110）晶面的No2车刀所切出的，特别是切向残余应力。
14.（简答）从金刚石的物理性能看，它有甚高的硬度、较高的热导率、和有色金属间摩擦因数低、开始氧化的温度较高，这些都是超精密切削刀具所要求的。
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？2）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。
3）超精密加工领域:4）超精密切削,5）超精密磨削,6）超精密研磨和抛光。
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。
精密与超精密加工复习题
一、概念题1、什么是精密加工和超精密加工？答：目前，在发达国家中一般工厂能够稳定掌握的精度是1 μm，与此对应，通常将加工精度在0.1~1 μm，加工表面粗糙度在Ｒa=0.025~0.1μm之间的加工方法称为精密加工，而将加工精度高于0.1 μm，加工表面粗糙度小于0.025μm之间的加工方法称为超精密加工。
当代的精密加工主要指精密和超精密切削加工、精密和超精密研磨/抛光加工、精密特种加工。
2、什么是精密和超精密砂轮磨削？答：精密砂轮磨削是利用精细修整的粒度为60＃~80#的砂轮进行磨削，其加工精度可达1μm，表面粗糙度可达Ra0.025 μm。
超精密砂轮磨削是利用经过仔细修整的粒度为W40~W5的砂轮进行磨削，其加工精度可达0.1μm，表面粗糙度可达Ra0.025~ Ra0.008μm。
3、什么是纳米技术？答：纳米技术指在0.1nm~100nm的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术。
主要包括纳米级精度和表面形貌的测量；纳米级表层物理、化学、力学性能的检测；纳米精度的加工和纳米级表层的加工－原子和分子的去除、搬迁和重组；纳米材料；纳米级传感器和控制技术；纳米级微型和超微型机械；微型和超微型机电系统；纳米生物学等。
二、填空题1、精密和超精密机床的质量，取决于关键部件的质量。
各国都非常重视这个问题，关键部件和技术主要有：精密主轴部件、床身和精密导轨部件、进给驱动系统、微量进给系统、机床的稳定性和减振隔振、减少热变形和恒温控制等。
2、机床主轴的驱动方式主要有下面三种:电机通过带传动驱动；电机通过柔性联轴器驱动机床主轴；采用内装式同轴电动机驱动机床主轴。
3、目前超精密机床绝大多数用于加工反射镜等盘形零件，因此一般都没有后顶尖。
超精密机床的总体布局：主轴箱位置固定，刀架装在十字形滑板上；T形布局；R-θ布局；立式布局。
4、目前，超精密机床中使用滚珠丝杠副驱动时，都使用双频激光联测系统作为进给量的检测和反馈，故丝杠累积误差稍大，问题并不严重。
超精密加工技术试卷1
二〇一一——二〇一二学年第一学期
《精密超精密加工技术》试卷
使用班级或专业：机械制造及其自动化
一试题（每题10分）
1 什么是超精密加工？超精密加工的两个基本原则是什么？
2 超精密加工机床设计的要求与设计原则是什么？床身设计主要采用何种材
料，为什么？
3 画图说明扫描隧道显微镜（STM）工作的原理？
4 超精密加工主要控制的环境因素有哪些？说明对超精密车间如何控制粉尘环
境。
5 工程陶瓷塑性区磨削的原理是什么？实现的基本条件如何？
6 画图说明ELID磨削的基本原理，实现该技术应保障的条件是什么？
7 画图说明外圆磁力研磨的原理？
8 画图简要说明平面化学机械抛光的原理？说明实现超平坦的技术关键是什
么？
9 画图简要说明LIGA工艺的原理。
10 画图说明什么是柔性铰链，如何利用压电陶瓷驱动实现平面一维微切削进给
运动？
二要求：
（1）必须独立完成；（2）必须手写回答；（3）按顺序回答；（4）封面写好班级学号与名字；（5）开卷考试。
本试卷共页第页。
精密与超精密加工技术精密与超精密加工技术部分习题
P15 1~51.评价加工精度的指标。
加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。
尺寸精度:指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。
形状精度:指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。
位置精度:指加工后零件有关表面之间的实际位置精度差别。
相互关系:通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。
即精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。
2.举例说明提高零部件精度的实际意义。
（找不到）3.切削加工和激光加工的单位工件去除能耗哪个更大？为什么？激光加工能耗10^6J/mm，而切削加工能耗为1~10J/mm，故激光加工能耗更多因为激光加工需要将光能转化为热能使零件表面金属气化从而加工零件而切削加工则将零件表面金属挤压出来，能耗较少。
4.超精密加工设备的性能特征有哪些？（找不到）5.SSS (super smooth surface )控制模块和OMR－FF（Optimum Machine response－Feed Forward)控制模块的作用和特点。
SSS (super smooth surface )控制在较大领域进行形状识别，以实现最优速度控制。
SSS控制模块不仅能在任何陡峭或拐角处加工出光滑面，而且可以将加工时间缩短约50%。
在数控加工设备上开发出OMR-FF，可以直接从加工的机械部分补偿CNC指令误差，不仅可以加工出光滑表面，而且可以提高加工的形状精度。
P23 1~41.目前，零部件表面功能特性主要是追求表面粗糙度的改善还是表面结构形状的优化和控制？答：零部件表面功能特性主要是追求表面按结构形状的优化和控制，可以产生新的功能特性，使得工作系统具有更高的性能，更小的结构尺寸和更低的能量消耗。
2. 零部件表面的微结构空间几何形状分为规则和不规则的，解释各种特点。
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。