机械工程精密制造领域练习题

机械工程精密制造领域练习题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.精密制造技术中，下列哪项技术属于非接触式加工方法？

a.电火花加工

b.超声波加工

c.数控车削

d.电铸

2.下列哪项不属于精密制造中常用的材料？

a.钛合金

b.钢合金

c.铝合金

d.塑料

3.精密加工过程中，下列哪项因素不会对加工精度产生影响？

a.工具的磨损程度

b.加工温度

c.机床的振动

d.操作者的技能水平

4.在精密加工中，下列哪项工艺属于超精密加工？

a.激光加工

b.电火花加工

c.电铸

d.纳米加工

5.精密制造中，下列哪项设备属于精密测量设备？

a.超声波检测仪

b.光学投影仪

c.万能角度仪

d.激光干涉仪

答案及解题思路：

1.答案：b.超声波加工

解题思路：非接触式加工方法是指加工过程中，工具与工件之间不直接接触。超声波加工利用超声波的振动能量进行加工，因此属于非接触式加工方法。

2.答案：d.塑料

解题思路：钛合金、钢合金和铝合金都是精密制造中常用的材料，具有高强度和耐腐蚀性。塑料在精密制造中的应用较少，因此不属于常用材料。

3.答案：d.操作者的技能水平

解题思路：工具的磨损程度、加工温度和机床的振动都会直接影响加工精度。而操作者的技能水平虽然重要，但不是直接影响加工精度的因素。

4.答案：d.纳米加工

解题思路：超精密加工是指加工精度达到纳米级。激光加工、电火花加工和电铸虽然可以达到较高精度，但纳米加工是专门针对纳米级精度的工艺。

5.答案：d.激光干涉仪

解题思路：激光干涉仪是一种高精度的测量设备，用于测量微小的长度变化。超声波检测仪、光学投影仪和万能角度仪虽然也有测量功能，但精度不如激光干涉仪。二、填空题1.精密制造领域中，超精密加工是指加工精度达到______级的加工。

答案：纳米

解题思路：超精密加工通常指的是能够达到纳米级别精度的加工技术，因此填“纳米”。

2.在精密加工中，提高加工精度的关键因素有：机床的______、刀具的______和操作者的______。

答案：精度、功能、技能

解题思路：提高加工精度的关键在于机床的精度和功能，以及操作者的技术水平，因此依次填入“精度”、“功能”和“技能”。

3.精密加工过程中，常用的润滑方式有：______润滑、______润滑和______润滑。

答案：固体、液体、气体

解题思路：根据润滑剂的状态，精密加工中常用的润滑方式包括固体润滑、液体润滑和气体润滑。

4.精密加工中，为保证加工精度，一般采用______系统进行控制。

答案：数控

解题思路：数控系统（NumericalControlSystem）能够精确控制加工过程，提高加工精度，因此在精密加工中常采用数控系统。

5.精密加工过程中，影响加工精度的因素主要有：机床的______、刀具的______、工件材料的______和加工环境的______。

答案：精度、功能、性质、稳定性

解题思路：影响加工精度的因素包括机床本身的精度和功能，刀具的特性和功能，工件材料的物理性质，以及加工过程中的环境稳定性。三、判断题1.精密制造领域中，精密加工和超精密加工是同一种加工方法。（×）

解题思路：精密加工和超精密加工是两种不同的加工方法。精密加工是指加工精度达到1～0.1μm的加工技术，而超精密加工则是指加工精度达到0.1μm以下甚至纳米级的加工技术。因此，它们的加工精度和适用范围有所不同。

2.在精密加工中，刀具的磨损程度对加工精度没有影响。（×）

解题思路：刀具的磨损程度对加工精度有显著影响。刀具磨损会使得切削刃变钝，影响加工表面的质量，降低加工精度。因此，在使用过程中需要定期检测和更换刀具，以保证加工精度。

3.精密加工过程中，提高加工精度的关键因素是机床的精度。（√）

解题思路：机床是精密加工中的关键设备，其精度直接影响加工精度。机床精度高，加工出来的零件精度也较高。因此，提高机床精度是提高加工精度的关键。

4.精密制造中，非接触式加工方法比接触式加工方法加工精度高。（√）

解题思路：非接触式加工方法（如激光加工、电子束加工等）具有加工精度高、加工速度快、工件变形小等优点，比接触式加工方法（如车削、铣削等）的加工精度更高。

5.精密加工过程中，加工温度对加工精度没有影响。（×）

解题思路：加工温度对加工精度有显著影响。温度变化会导致工件和刀具的尺寸变化，从而影响加工精度。因此，在精密加工过程中需要严格控制温度，以保证加工精度。四、简答题1.简述精密制造领域中精密加工和超精密加工的区别。

精密加工与超精密加工的区别主要体现在加工精度、加工难度和适用范围上。精密加工通常指加工精度在0.1μm至1μm的加工技术，主要应用于航空、航天、精密仪器等领域。而超精密加工则是指加工精度在0.01μm以下，甚至达到纳米级的加工技术，适用于微电子、光电子等领域。具体区别

（1）加工精度：精密加工精度在0.1μm至1μm，超精密加工精度在0.01μm以下；

（2）加工难度：超精密加工技术难度更高，对加工设备和工艺要求更为严格；

（3）适用范围：精密加工适用于航空、航天、精密仪器等领域，超精密加工适用于微电子、光电子等领域。

2.简述精密加工过程中影响加工精度的因素。

精密加工过程中，影响加工精度的因素有很多，主要包括以下几个方面：

（1）工件材料：不同材料的加工功能和精度要求不同；

（2）加工设备：加工设备的精度和稳定性直接影响加工精度；

（3）刀具：刀具的制造精度、磨损程度和形状对加工精度有重要影响；

（4）加工工艺：加工工艺参数的设置对加工精度有直接影响；

（5）环境因素：温度、湿度、振动等环境因素也会对加工精度产生影响。

3.简述精密加工中常用的润滑方式及其优缺点。

精密加工中常用的润滑方式有以下几种：

（1）干式润滑：通过润滑油膜减少摩擦，提高加工精度。优点是加工过程中不易产生污染，适用于清洁度要求高的场合；缺点是润滑效果较差，易产生磨粒磨损。

（2）油浴润滑：将工件浸入润滑油中，通过油膜减少摩擦。优点是润滑效果较好，适用于高精度加工；缺点是工件易受污染，且加工过程中需要考虑油浴温度等因素。

（3）气体润滑：通过高压气体将润滑油雾化，形成润滑膜。优点是加工过程中污染少，适用于高精度加工；缺点是设备复杂，成本较高。

4.简述精密加工过程中，如何提高加工精度。

提高精密加工过程中的加工精度，可以从以下几个方面入手：

（1）选用合适的加工设备和刀具；

（2）优化加工工艺参数，如切削速度、进给量、切削深度等；

（3）严格控制加工过程中的环境因素，如温度、湿度、振动等；

（4）提高操作人员的技术水平，保证加工过程中的稳定性；

（5）采用先进的测量和监控技术，对加工过程进行实时监控和调整。

5.简述精密制造领域中常用的测量设备及其作用。

精密制造领域中常用的测量设备有：

（1）光学显微镜：用于观察工件表面质量、尺寸和形状等；

（2）三坐标测量机（CMM）：用于测量工件的三维尺寸和形状；

（3）激光干涉仪：用于测量工件表面形状和粗糙度；

（4）原子力显微镜（AFM）：用于观察和分析纳米尺度下的表面形貌和性质。

这些测量设备在精密制造领域中的作用是：

（1）保证加工精度和产品质量；

（2）为加工工艺参数的优化提供依据；

（3）对加工过程进行实时监控和调整。

答案及解题思路：

1.答案：精密加工与超精密加工的区别主要体现在加工精度、加工难度和适用范围上。

解题思路：从加工精度、加工难度和适用范围三个方面对比精密加工和超精密加工。

2.答案：影响精密加工精度的因素有工件材料、加工设备、刀具、加工工艺和环境因素。

解题思路：分析影响加工精度的各种因素，如材料、设备、刀具、工艺和环境等。

3.答案：精密加工中常用的润滑方式有干式润滑、油浴润滑和气体润滑。

解题思路：列举精密加工中常用的润滑方式，并分析各自的优缺点。

4.答案：提高精密加工精度的方法有选用合适的加工设备和刀具、优化加工工艺参数、严格控制环境因素、提高操作人员的技术水平和采用先进的测量技术。

解题思路：从多个方面分析提高加工精度的方法。

5.答案：精密制造领域中常用的测量设备有光学显微镜、三坐标测量机（CMM）、激光干涉仪和原子力显微镜（AFM）。

解题思路：列举精密制造领域中常用的测量设备，并说明其作用。五、论述题1.非接触式加工方法与接触式加工方法的优缺点及其应用场景

答案：

非接触式加工方法与接触式加工方法在精密制造领域中各有优缺点及特定的应用场景。

非接触式加工方法：

优点：加工过程中对工件的损伤小，适用于加工软性材料或易损伤的材料；加工速度较快，可以提高生产效率；易于实现自动化。

缺点：加工精度受电磁场影响较大；对加工材料的适应性有限；加工成本较高。

应用场景：适用于高速切削、软性材料加工、超精密加工等领域。

接触式加工方法：

优点：加工精度较高，适用于各种材料的加工；加工设备成本相对较低。

缺点：加工过程中对工件的损伤较大；加工速度较慢；加工过程中容易产生振动和噪声。

应用场景：适用于精密加工、复杂形状加工、高速加工等领域。

解题思路：

首先阐述非接触式和接触式加工方法的定义及特点，然后分别分析两种方法的优缺点，最后列举各自适用的应用场景。

2.精密加工过程中，如何提高加工表面的质量

答案：

提高精密加工表面的质量需要从以下几个方面着手：

选用优质刀具：刀具的材质、硬度和几何形状对加工表面质量有直接影响。

优化加工参数：包括切削速度、进给量和切削深度等。

改进加工工艺：采用合适的加工工艺，如超精密加工、电火花加工等。

提高加工设备精度：采用高精度的加工设备，如数控机床等。

解题思路：

首先列举影响加工表面质量的因素，然后针对这些因素提出具体的改善措施。

3.精密制造领域中，超精密加工技术的发展趋势及其应用领域

答案：

超精密加工技术是精密制造领域的发展方向，其发展趋势及应用领域

发展趋势：

高精度、高效率、低能耗的加工技术。

智能化、自动化的加工过程。

集成化、多功能化的加工设备。

应用领域：

汽车制造、航空航天、生物医疗、微电子等领域。

解题思路：

首先介绍超精密加工技术的概念和特点，然后阐述其发展趋势，最后列举应用领域。

4.精密制造领域中，提高加工精度的关键技术及其应用

答案：

提高精密加工精度的关键技术主要包括：

超精密加工技术：如激光加工、电火花加工、磨削加工等。

精密测量技术：如光干涉测量、激光干涉测量、电子全息干涉测量等。

优化工艺参数：如优化切削参数、进给量和切削深度等。

应用：

汽车制造：提高发动机零部件的精度，提高汽车功能。

航空航天：提高航空航天零部件的精度，提高飞行器功能和可靠性。

生物医疗：提高医疗器械的精度，提高治疗效果。

解题思路：

首先介绍提高加工精度的关键技术，然后列举其应用领域。

5.精密制造领域中，材料