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 n。

3.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。

12.从加工机理来看，砂带磨削兼有磨削、研磨和抛光的综合作用。

13.砂带磨床上的关键部件是砂带头架；在砂带磨削头架中，最重要而关键的零件是接触轮。

14.花岗岩是超精密机床的床身和导轨的热门材料，这是因为花岗岩比铸铁长期尺寸稳定性

好，热膨胀系数低，对振动的衰减能力强，硬度高、耐磨并不会生锈等。

15.微细加工技术是指制造微小尺寸零件的生产加工技术。

16.微细切削时，为保证工件尺寸精度要求，其最后一次的表面切除层厚度必须小于尺寸精

度值。

17.洁净室实现空气净化的基本要求是发尘量要小、及时排除尘埃、供给洁净的空气。

三、判断题（以下判断题都是正确的）

1.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。（如果说用于加工黑色、铜铁材料进行超精密切削是错误的）

2.超精密切削时，切削速度并不受刀具寿命的制约。（也就是说与速度无关）

3.在超精密切削的前提下，积屑瘤高时切削力大，积屑瘤小时切削力也小。

4.加工表面粗糙度是直接和积屑瘤的高度有关。

5.在使用切削液前提下，切削速度已和加工表面粗糙度无关。

6.金刚石晶体的破损，主要产生于（111）晶面的解理。（金刚石刀具的磨损与金刚石晶体

的破损两者都是产生于微观解理是正确的）

7.金刚石刀具选择前面和后面的最佳晶面，应该把不易产生解理破损作为重要的考虑因

素。

8.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，应采取较大的刀具楔

角β，故刀具的前角和后角都取得较小。

9.（100）晶面的耐磨性明显高于（110）晶面。

10.对于黑色金属、硬脆材料等，用精密和超精密磨料加工在当前是最主要的精密加工手段。

（如果说用金刚石切削加工是错误的）

11.精密磨削时的砂轮修整，一般修整时，修整器应安装在低于砂轮中心0.5~1.5mm处，并

向上倾斜10°~15°。

12.在加工硬质合金及非金属硬脆材料时，金刚石砂轮的金属切除率优于立方氮化硼砂轮，

但在加工耐热钢、钛合金、磨具钢等时，立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮。（谁加工谁就效率高）

13.超硬磨料砂轮的整形和修锐一般是分为先后两步进行。（普通磨料砂轮合为一步进行）

14.在开式砂带磨削前提下，磨削质量高，磨削效果好，但效率不如闭式砂带磨削。

15.电致伸缩传感器无论是正电压或负电压，传感器的伸长量是相同的；压电伸缩传感器是

正电压时伸长，负电压时缩短。

16.零件加工精度靠所用的机床来保证，这是所谓的“蜕化”原则；在精度比工件要求较低

的机床上利用误差补偿技术，提高加工精度，使加工精度比机床原有精度高，这是“进化”原则。

17.金属材料的研磨，其特点之一是没有裂纹。

18.目前，抛光加工中材料的去除单位已在纳米甚至是亚纳米级。

19.电子束加工时利用电子束的高能量密度进行钻孔、切槽、光刻等工作。

20.一般情况下，相对湿度应控制在35%到45%之间。

21.纳米级加工的物理实质就是要切断原子间的结合，实现原子或分子的去除。

四、单项选择题

1.隧道扫描显微镜的分辨率是0.01nm。

2.（100）面网的最小单元为正方形。

3.在高磨削率方向上，（110）晶面的磨削率最高，最容易磨；（111）晶面磨削率最低，最不容易磨。

4.研磨金刚石晶体时，（110）晶面摩擦因数最大，（111）晶面最小。

5.当作用应力相同时，（110）面破损机率最大。

6.（110）晶面的激光衍射光像呈二叶形。

7.金刚石刀具一般不采用主切削刃和副切削刃相交为一点的尖锐的刀尖。

8.超硬磨料在当前是指金刚石和立方氮化硼以及以它们为主要成分的复合材料。

9.精密和超精密加工中所用的涂覆磨具多用于涂敷法制作。

10.在磨削钢件及铸铁件时，采用刚玉磨料较好。

11.修锐是去除磨粒间结合剂，使磨粒突出结合剂一定高度。

12.在超硬磨料砂轮修整中，磨削法是目前最为广泛采用的修整方法。

13.金刚石砂轮磨削时常用油性液和水溶性液为磨削液，如磨削硬质合金时普遍采用煤油。

14.立方氮化硼砂轮磨削时采用油性液为磨削液，一般不用水溶性液。

15.当工件直径较大并且重量较重时，超精密机床多采用立式结构布局。