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ap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。其中用烧结方法形成砂轮、砂条、油石等称为固结磨具；用涂敷方法形成砂带，称为涂覆磨具或涂敷磨具 特点：1）精密和超精密砂轮磨削

2）精密和超精密砂带磨削 3）其他加工

游离磨料加工：在加工时，磨粒或微粉不固结在一起，而是成游离状态，其传统加工方法是研磨和抛光，近年来，在这些传统工艺的基础上，出现了许多新的游离磨料加工方法，如磁性研磨、弹性发射加工、液体动力抛光、液中研抛、磁流体抛光、挤压研抛、喷射加工等。 3-2 试述超硬磨料磨具（金刚石砂轮、立方氮化硼砂轮）的特点。超硬磨料磨具为什么会成为精密加工和超精密加工的主要工具之一？

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。

特点：两种材料均属于立方晶系、金刚石：硬度高、有较高的耐磨性、很高的弹性模量，可以减小加工时工件的内应力、内部裂隙和其他缺陷。有较大的热容量和良好的热导性，线膨胀系数小，熔点高。立方氮化硼的硬度略低于金刚石，但内热性比金刚石高，有良好的化学稳定性，于碳在2000摄氏度时才起反应，故适于磨削钢铁材料。由于它在高温下易与水反应，一次一般多用于干磨。

3-3 在表示普通磨料磨具和超硬磨料磨具的技术性能时，有哪些技术性能的表示方法相同？在哪些技术性能的表示方法不同？为什么？

3-4 为什么在超硬磨料磨具的结构中一般由磨料层、过渡层和基体三个部分组成？过渡层起什么作用？普通磨料磨具的结构为什么与超硬磨料磨具的结构不同？ 3-5 涂覆磨具在制造技术上的质量关键是哪些？

3-6 试述近年来涂覆磨具在精密和超精密加工中所占的地位。 3-7试述涂覆磨具制造中三种涂覆方法的特点和应用场合。 3-8试从系统工程的角度分析精密磨削的技术关键 3-9 试分析砂轮修整对精密磨削质量的影响

3-10 精密磨削能获得高精度和小表面粗糙度表面的主要原因何在？ 3-11 试分析超硬磨料砂轮的各种修整方法的机理、特点和应用范围 3-12 试分析普通磨料砂轮和超硬磨料砂轮在修整机理上的不同 3-13 在超硬磨料砂轮磨削时如何选用磨削液

3-14 超精密磨削的含义是什么？镜面磨削的含义是什么？

3-15 试从系统工程的角度来分析超精密磨削能达到高质量的原因。 3-16 试分析超硬微粉砂轮超精密磨削的特点

3-17 试比较精密砂轮磨削和精密砂带磨削的机理、特点和应用范围 3-18 比较闭式砂带磨削和开式砂带磨削的特点和应用场合 3-19 论述接触轮外缘截面形状及其结构对砂带磨削的影响 3-20 分析接触轮外缘材料的种类及其硬度对砂带磨削的影响 3-21 如何处理砂带磨削时的冷润与除尘问题？ 4-1 试述精密和超精密机床的国内外发展概况 4-2 试述我国发展超精密机床概况

4-3 以美国为例，说明精密机床的发展过程

4-4 能代表超精密机床最高水平的是那几台超精密机床

4-5 试述美国LLL实验室生产的DTM-3大型精密车床的主要技术性能

4-6 试述美国LLL实验室生产的LODTM大型光学金刚石车床的主要技术性能 4-7试述美国Cranfield公司生产的OAGM2500大型超精密机床的必要性 4-8 举例说明发展高效专用多功能超精密机床的必要性

4-9 为什么超精密机床大部分都采用空气轴承，它有哪些优缺点 4-10 空气主轴轴承有哪些常用的机构形式？它有哪些优缺点？

4-11 超精密主轴有哪些驱动方式？各自的优缺点是什么？ 4-12 超精密车床有哪几种总体布局？各自的优缺点是什么？

4-13 简述精密和超精密机床使用的床身和导轨材料，并说明各自的优缺点 4-14 简述精密和超精密机床的导轨结构形式，并说明各自的优缺点 4-15 试述滚珠丝杠驱动系统的结构和优缺点

4-16 试述超精密机床中使用的摩擦驱动机构的原理、结构和优缺点 4-17 精密加工对微量进给装置的性能要求是什么？ 4-18 试述压电和电致伸缩传感器的结构和主要性能

4-19 介绍几种典型的压电式或电致伸缩式微进给装置的原理、结构和性能 4-20 介绍一种两坐标不见位移的激光在线检测系统 4-21 介绍一种三坐标部件位移的激光在线检测系统

4-22 提高机床结构的抗振性和减少机床内部振动有哪些办法？ 4-23 精密和超精密机床的隔振防振措施有哪些？ 4-24 试述温度变化对精密机床和精密加工误差的影响 4-25 减少机床热变形的措施有哪些？

4-26 美国LLL实验室对大型超精密车床如何进行恒温控制？达到什么水平？ 5-1 试述精密加工中测量技术的新发展 5-2 试述精密测量需要的环境条件 5-3 怎样选择量具和量仪的材料？

5-4 我国采用的长度标准是什么？现在国际上用的长度基准是什么？ 5-5 如何正确使用量块以达到较高的测量精度？ 5-6 精加工工厂如何选用自己的长度基准？

5-7 铸铁和花岗岩测量平台比较，各有哪些优缺点？ 5-8 简述直线度和直线运动精度的检测原理和方法 5-9 简述平面度的检测原理和方法 5-10 简述零件垂直度的检测方法

5-11 试述使用圆光栅和圆感应同步器的静谧测量转台的主要优点和它能达到的测量精度 5-12 试述精密多齿分度盘的测角原理，主要优点和能达到的测角精度 5-13 试述精密多齿分度盘的小角度分度器的测量原理、结构和测角精度 5-14 试述用两个多齿分度盘互检标定的原理和方法 5-15 圆度有哪些测量方法

5-16 试述圆度误差的评定方法？

5-17 圆度仪有哪两种结构形式？各自的优缺点如何？ 5-18 试述主轴回转精度的测量原理和方法 5-19 试述单频激光测长度的原理

5-20 试述双频激光测长度的原理，为何它比单频激光测量的精度高？ 5-21 试述激光测小角度的原理

5-22 试述激光测量中使用空气参数补偿的必要性和家补偿后效果 5-23 使用光纤传输的激光测量系统有哪些优点？存在什么问题 5-24 试述接触式激光干涉测量表面形貌和表面粗糙度的原理 5-25 试述非接触式激光干涉测量表面形貌和表面粗糙度的原理 5-26 简述精密自由曲面的测量原理

5-27 简述已知设计模型的自由曲面的测量结果评定原理 5-28 简述未知设计模型的自由曲面的测量结果评定原理