“有趣的图形”练习题

第四单元《有趣的图形》练习题
一、左图中哪些物体可以直接画出右边的图形，连一连。

二、数一数
1、（本题中三角形不包括组合图形）
2、1
2
3
4
5
6
7
七巧板由（）种图形组成，其中（）个正方形，
（）个三角形，分别是（），
（）和（）面积最大，
（）和（）面积最小。

图中三角形有（）个，长方形有
（）个，圆有（）个，
三角形涂上红色，长方形涂上绿色，
圆涂上蓝色。

3、
（1）长方形有（）个，正方形有（）个，圆有（）个，三角形有（）个。

（2）其中( )最多，（）最少，（）和（）同样多。

4、
图中有（）个三角形，
（）个正方形。

5、
图中有（）个正方形，
有（）个三角形。

（本题中，查三角形时要包括组合图形）
6、
长方形有（）个，正方形有( )个，三角形有（）个，圆有（）个。

7、想想，涂涂
三、在点子图上画出长方形，正方形、三角形。

四、在方格纸上画出长方形、正方形、三角形。

（点子图和方格纸上画图形，要注意细节问题）
五、思考题
（1）用三根小棒可以摆一个三角形，摆两个这样的三角形最少要用几根小棒？摆三个呢？摆四个呢？
（2）用10根小棒最多能摆出几个一样的正方形？13根小棒呢？16根小棒呢？
（3）
（4）
（5）
计算机技术、信息技术、自动化技术、现代管理技术与传统制造技术有机结合的产物。

现代设计技术，先进制造工艺，信息与自动化技术，系统管理技术等。

精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化
高效精密成形技术；高效高精度切削和磨削加工技术；表面技术；特种加工技术
5.现代机械加工技术发展的主要趋势/特征
高速化/高效化，高精密化，自动化，复合化
通常指现代切削和磨削加工技术，包括加工机理和工艺；技术装备（机床、刀具、检测监控技术等）。

7.列表归纳常用复合加工方法的优缺点和适用范围。

常用复合加工方法分类及其优缺点表
答：电解电火花磨削加工是国外20世纪80年代中期开发成功、并用于生产的一种复合加工新工艺。

它是由机械磨削、电解加工、电火花加工复合的加工方法、又称(MEEc)法。

通过求最佳加工条件，对工件施加最佳加工能量。

以最大限度地发挥被复合加工方法的优点。

MEEC法的特点与应用：
(1)MEEC法的电源有两种加工方式，可根据不同的工件状态进行选择。

在每种加工方式下可设定工件
的加工条件(直流、交流，最大电压、电流等)，还可以进行通电、输出水平的微调。

MEEC的工作液应为低浓度的特殊电解液，可发挥电解、放电、机械磨削时的润滑作用而且对机床无腐蚀。

(2)具有高速、高精度的加工效果，对硬脆、难切削材料亦能如此。

(3)工件被加工后，无机械损伤，不产生材料物理机械性能降低的变质层。

(4)MEEC法可用于切割、成形研磨、平面研磨、圆柱研磨及用薄片砂轮切割窄槽。

被加工对象的材料，除各种钢铁外．还可以加工软硅铝磁性合金、硬质合金、聚晶金刚石、立方氮化硼烧结体、玻璃、导电或不导电陶瓷等难切削材料。

超声振动切削的基本原理：
当启动超声波发生器磁化电源时，供给镍磁致伸缩式换能器一定的超声频电流及磁化用直流电流，在换能器线圈内产生交变的超声频磁场和恒定的极化磁场，便换能器产生同频的纵向机械振动能，同时传递给变幅杆，并将振幅放大到预定值，推动谐振刀杆进行振动切削。

换能器、变幅杆、刀杆均与发生器输出的超声电频率处于谐振状态，形成一个谐振系统，其固定点都应在位移节点上。

其特点：
A、切削力小、切削功率消耗低。

B、工件加工精度高、表面粗糙度低
C、刀具寿命高。

D、加工范围广
E．生产率高。

10.试述复合加工发展的趋势。

答：特种加工可以解决传统加工难以或无法加工的难题，在加工范围、加工质量、生产效率等方向。

显示了许多优越性和独到之处。

但是，科学技术的发展，各种新材料的应用，国防、航空、尖端工业生产的需求向其提出更新的问题．有许多问题是不能用一种加工手段所解决的。

人们既不能一味追求“以柔克刚”，发展某种特种加工方法；也不应排斥“以硬对柔”的某些特点；而应从加工的可能性、方便性、经济性等因素综合考试，探索研究新的加工方法。

复合加工正是在这种前提下产生和发展起来的。

目前，复合加工主要从以下三个方向发展：
(1)以满足工件加工尺寸精度、表面粗糙度或其它表面质量方面的要求为目的，去发展已有的加工方法组合新的复合加工方式；
(2)以提高生产率和扩大加工范围为目的发展复合加工；
(3)环境问题、经济性问题也会限制一部分加工方法的使用发展。

11.试述复合电解磨削的特点
复合电解磨削与机械磨削及电解加工相比，具有以下特点：
a．加工范围广、加工效率高。

由于主要是电解作用和工程材料的机械性能关系不大，因此，只要选择合适的电解液就可以用来加工任何高硬度、高韧性的金属材料。

加工硬质合金时，与普通的金刚石砂轮磨削相比，电解磨削的加工效率要高3～5倍。

μm。

c．砂轮的磨损量小。

普通刃磨时，碳化硅砂轮磨削硬质合金其磨损量为硬质合金质量的1～6倍，电解磨削时仅为硬质合金切除量的50％～100％；与普通金刚石砂轮磨削相比，电解磨削砂轮的损耗速度仅为他们的l／5～1／10，可显著降低成本。

d．对机床、工具腐蚀相对较小。

由于电解磨削是靠砂轮磨粒来刮除具有一定硬度和粘度的阳极钝化膜，由此电解液中不能含有活化能力很强的活性离子(如C1—离子)，一般使用腐蚀能力较弱的NaNO3、NaNO2等为主的电解液，以提高电解成形精度和有利于机床、工具的防锈、防蚀。

12.电解研磨复合抛光的基本原理和特点
电解研磨复合抛光是把电解加工与机械研磨结合在一起构成一种新的加工方法。

如图所示。

电解研磨抛光加工采用钝化型电解液，利用机械研磨能去除表面微观不平度各高点的钝化膜，使其露出基体金属并再次形成新的钝化膜．实现表面的镜面加工。

电解研磨按磨料是否稳固在弹性合成无纺布上可分为固定磨粒加工和流动磨粒加工两种。

固定磨粒加工是将磨粒粘在无纺布上之后包覆在工具阴极上，无纺布的厚度即为电解间隙。

当工具阴极与工件表面充满电解液并具有相对运动时，工件表面将依次被电解，形成纯化膜，同时，受到磨粒的研磨作用，实现复合加工。

流动磨粒电解研磨加工时工具阴极只包括弹性大纺布，极细的磨粒则悬浮在电解液中。

因此，磨粒研磨轨迹就更加杂乱而无规律，这正是获得镜面的主要原因。

13.实现高速切削机床结构的必要条件有哪些？
高速主轴系统和电主轴；高速直线驱动进给系统；高速切削刀具技术及其系统；高性能数控和伺服驱动系统；高效冷却系统；安全装置与实时监控系统；方便可靠的换刀装置；高阻尼和高刚度的机床床体结构；良好的动态特性和热特性。

14.如何理解高速切削？高速切削加工中，材料去除率、切削力和刀具耐用度随切削速度改变的变化趋势各有何特点？
高速切削是指切削速度及进给速度高出普通切削加工范围下切削速度及进给速度的5~10倍的工艺方法。

15.高速主轴的结构单元有哪些，目前采用的高速主轴轴承有哪些？
高速主轴的结构单元：电主轴、轴承及其润滑单元、电主轴的冷却及动平衡单元。

高速主轴轴承：滚珠轴承、空气静压轴承、液体动静压轴承、磁悬浮轴承。

16.什么是双定位式刀柄，它有何特点？列举3种具有代表性的双定位式刀柄。

双定位式刀柄是指采用主轴锥面和主轴端面同时定位，刀柄通过锥面定心，同时主轴端面和刀柄凸缘的端面紧靠。

双定位式刀柄安装的重复精度高（轴向达1μm）；在高速离心力的作用下，刀柄会牢固锁紧，径向跳动小于5μm，可保持高的静态和动态刚度；适合高速切削加工。

代表性的双定位式刀柄：HSK、KM、BIG、PLUS
17.高速机床的进给系统有何要求？高速直线驱动进给单元由哪几部分组成？
高速机床的进给系统要求：进给速度高，最大达60m/min或更高；加速度大，最大加速度达1~10g；动态性能好，能够实现快速伺服控制和误差补偿，有高的定位精度和刚度。

高速直线驱动进给单元组成：直线电机、工作台、滚动导轨、精密测量反馈系统、防护系统。

可提高产品和零件的性能和质量、稳定性和可靠性、小型化程度、互换性、自动化装配效率。

加工精度在0.1~，表面粗糙度Ra值在0.01~以内的加工属于超精密加工。

20.超精密加工的关键技术？
超精密加工工具、超精密加工设备、超精密加工检测与误差补偿、超精密加工工作环境。

21.超精密加工对工作环境的要求？
恒温、恒湿、防振、超净。

（1）金刚石刀具及其超精密刃磨；（2）金刚石微粉砂轮及其修整。

（1）光干涉测量技术。

如双频激光干涉测量、激光外差干涉测量、X射线干涉测量、衍射光栅尺测量。

（2）扫描显微测量技术。

如扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）、磁力显微镜（MFM）、激光力显微镜（LFM）、静电力显微镜（EFM）、光子扫描隧道显微镜（PSTM）。

微细加工是指制造超微小尺寸零件的加工技术。

纳米技术是指涉及具有下列几个关键特征的材料与系统。

第一，它们必须至少有一个维具有1纳米到100纳米的尺度。

第二，它们的设计过程必须体现微观操控的能力，即能够从根本上左右分子尺度的结构
的物理性质与化学性质。

第三，它们能够组合起来形成更大的结构。

目前进行纳米加工的手段主要是运用SPM 技术，其中的STM 是利用量子力学所揭示的隧道效应来完成对导电样品的加工，而AFM 则更适合不导电样品的加工。

工作原理：STM 工作原理基于量子力学的隧道效应。

当两电极之间距离缩小到1nm 时，由于粒子波动性，电流会在外加电场作用下，穿过绝缘势垒，从一个电极流向另一个电极。

当一个电极为非常尖锐的探针时，由于尖端放电使隧道电流加大。

探针与试件表面距离d 对隧道电流密度非常敏感是STM 的基础。

两种测量模式：（1）等高测量模式——探针以不变高度在试件表面扫描，隧道电流随试件表面起伏而变化，从而得到试件表面形貌信息。

（2）恒电流测量模式——探针在试件表面扫描，使用反馈电路驱动探针，使探针与试件表面之间距离（隧道间隙）不变。

此时探针移动直接描绘了试件表面形貌。

此种测量模式隧道电流对隧道间隙的敏感性转移到反馈电路驱动电压与位移之间的关系上，避免了非线性，提高了测量精度和测量范围。

工作原理：当两原子间距离缩小到原子级时，原子间作用力显示出来，造成两原子势垒高度降低，两者之间产生吸引力。

而当两原子间距离继续缩小至原子直径时，由于原子间电子云的不相容性，两者之间又产生排斥力。

两种测量模式：（1）接触式——探针针尖与试件表面距离＜，利用原子间的排斥力。

由于分辨率高，目前采用较多。

其工作时保持探针与被测表面间的原子排斥力一定，探针扫描时的垂直位移即反映被测表面形貌。

（1）非接触式——探针针尖与试件表面距离为～1nm ，利用原子间的吸引力工作。

⎪⎪⎪
⎭
⎫ ⎝
⎛=
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=
s p
w s
d s
p w s d g V a V d N V a V l N a 11
出发，分别解析高速磨削与缓进给深切磨削提高磨削效率的机制。

(此题可拆分为2题)
答：⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛=
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=
s p w s
d s
p w s d g V a V d N V a V l N a 11
其中：v s ，v w ––砂轮线速度，工件速度； a p ，d s ––砂轮切深，砂轮直径； l s ––
砂轮与工件接触弧长； N d ––单位圆周长度上的动态有效磨粒数。

高速磨削：提高砂轮线速度，单位时间内参与切削的磨粒数增加。

保持单颗磨粒平均切厚不变，则工件进给速度相应提高，材料去除率w p w V a Z =相应提高。

缓进给深切磨削：若选择砂轮切深使之提高n 倍，则原则上只需将工件进给速度减小n 倍，即可保持单颗磨粒的平均切厚不变。

而此时材料去除率可以提高n 倍
28.从结合剂、制作工艺、气孔、结合强度、修整难易的角度分析各类金刚石工具的主要特点。

答：
w w p w p w w
p w Z n V a n V n na Z V a Z ==⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛==1)('
29.简述高效深切磨削工艺的主要特点。

答：以高砂轮线速度（80~200m/min）、高进给速度（0.5~10m/min）和大切深（0.1~30mm）为主要特征的高效深切磨削技术是近几年才兴起的一项新技术，其即可提高加工效率，又可提高工件表面质量。

30.简述砂带磨削工艺的主要特点。

答：①设备简单；②生产效率高，约为铣削的10倍；③加工质量和精度好；④砂带具有一定的柔曲性，可磨削复杂型面。

31.简述缓进给强力磨削对机床及工具的要求。

答：①需大功率磨头。

由于缓进给磨削时金属去除量大，因此相比与普通磨削需要具有较大功率的磨头；
②降低机床工作台进给量。

缓进给磨削要求进给速度在20~300mm/min，且稳定无爬行。

③需使用大气孔软质砂轮。

由于排屑和散热的需要常采用大气孔和组织疏松的砂轮；
④需要高压力和大流量的冷却系统。

缓进给磨削时需高流速冷却液清洗砂轮并强制冷却工件。

32.磨削热问题是高效磨削工艺实际应用中遇到的突出障碍之一，请简述有效解决途径。

答：应从磨削热的产生和逸散两方面进行考虑，及通过有效的工艺措施尽可能减少磨削热的产生和将产生的磨削热有效地散出两条途径解决高效磨削时的磨削热问题。

工艺上可采取采用大气孔砂轮增加容屑空间、增强工具与工件间的润滑等措施以减少磨削热的产生；可采取强力冷却如高压水射流、磨削弧区内冷却等更有效的冷却措施以散出磨削热。

33. 高速切削加工技术和常规切削相比,具有什么优势?
34. 高速切削的应用领域有哪些(3个以上),每个领域试举2-3种典型零件.
35. 试述高速进给系统两种传动方式, 并分析其优缺点.
36. 用于高速切削加工的刀具夹头形式有哪些,各有什么特点?
37. 刀具涂层的制备方法有哪些,各有什么特点?
38. 刀具涂层材料有哪些,简述其特点?
39. 机械加工钛合金时应选用何种刀具,简述其原因?
40. 机械加工陶瓷材料时应选用何种工具,为什么?
41. 高速切削机理的试验研究包括哪些内容?
42. 提高高速切削加工时刀具安全性措施有哪些?
43. 超硬刀具材料的种类,其特点及应用.
44. 磨削加工的定义及特点.
45. 高效磨削加工技术的分类.
46. 刀具可靠性,刀具耐用度
47. 砂轮的组成.
48. 切/磨削加工理论发展的三个阶段?
49. 高速/超高速切削加工的概念是如何提出的,试根据Salomon曲线分析其基本原理.
50. 高速切削加工对机床床身的要求?
51. 高加速度的优点?
52. 常用刀具材料及其特点?
53. 刀具材料应具备的性能?
54. 在加工某零件时操作工人设计了如下图所示的两种走刀路径,请问哪一种加工效果好,为什么?。