2026年抛光工实操考核试题及答案

2026年抛光工实操考核试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在不锈钢镜面抛光过程中，出现“橘皮纹”缺陷的主要原因是：A.抛光布轮转速过低B.抛光膏粒度过粗C.工件表面温度过高导致材料微熔D.冷却水流量过大答案：C解析：橘皮纹属于热损伤缺陷，当线速度超过25m/s且压力偏大时，局部瞬时温升可达450℃以上，奥氏体晶界微量熔化，冷却后形成波纹状凹凸。降低转速、减少压力、增加冷却剂浓度可有效抑制。2.下列关于氧化铈抛光液的说法正确的是：A.适用于所有金属材料的精抛B.pH值越高，切削率一定越大C.粒径D50为0.5μm时，表面粗糙度Ra可达0.02μm以下D.与硅酸盐玻璃发生化学反应生成Ce—O—Si键，实现机械化学抛光答案：D解析：氧化铈对硅酸盐玻璃兼具机械磨削与化学作用，生成Ce—O—Si络合层，降低硬度差，实现纳米级去除；对金属仅机械作用，故A错；pH>10时铈离子易水解沉淀，切削率反而下降，B错；0.5μm粒径对应Ra约0.05μm，C错。3.自动抛光机器人在更换工具坐标系时，必须首先完成的操作是：A.加载新程序B.执行TCP标定C.回机械原点D.关闭力控传感器答案：B解析：工具坐标系（TCP）是机器人路径基准，更换抛光主轴或夹具后，其空间姿态已变，必须重新标定，否则轨迹偏移>0.3mm即产生过切或漏抛。4.钛合金TC4镜面抛光时，为防止“氢脆”，应优先选用的抛光辅料是：A.含硝酸5%的抛光液B.无水羊毛脂+Al₂O₃C.含氯化石蜡的抛光蜡D.酸性氧化铜浆料答案：B解析：钛在酸性或含卤素环境中吸氢生成TiH₂，导致氢脆；无水羊毛脂为中性载体，Al₂O₃硬度适中，避免氢渗入。5.使用三维轮廓仪评价镜面时，截止波长λc一般设置为：A.0.08mmB.0.25mmC.0.8mmD.2.5mm答案：C解析：ISO4288规定，镜面抛光表面粗糙度评定选取0.8mm截止波长，可滤掉波纹度，保留粗糙度信息。6.抛光布轮“开刃”处理的目的是：A.增加布轮直径B.使磨粒露出并均匀分布C.降低布轮硬度D.去除布轮中心孔毛刺答案：B解析：新布轮表面浆料封闭，磨粒未裸露，开刃通过低速磨削铸铁棒，使磨粒均匀出刃，提高初始切削率30%以上。7.在磁力抛光中，不锈钢针直径选择0.3mm而非0.5mm，主要考虑：A.降低磁场强度B.提高工件表面撞击频率C.减少设备功耗D.避免工件磁化答案：B解析：细针质量小，在交变磁场中加速快，撞击频率提高约1.8倍，可缩短抛光时间25%，但对磁场强度需求反而更高。8.对光学玻璃进行环抛时，若抛光模硬度高于工件，最可能出现的缺陷是：A.边缘塌边B.中心凸起C.划痕D.水印答案：A解析：硬模与工件接触变形小，边缘线速度高，材料去除快，形成“边缘多、中心少”的塌边轮廓。9.采用电解机械复合抛光（ECMP）时，电流密度升高，材料去除率（MRR）呈：A.线性下降B.指数上升C.先升后饱和D.与电压无关答案：C解析：ECMP中，电流密度<5A/dm²时，钝化膜未击穿，MRR低；5–15A/dm²膜层动态平衡，MRR快速上升；>20A/dm²出现氧气膜屏蔽，MRR趋于饱和。10.对铝合金进行镜面抛光后，采用阳极氧化染色，发现局部“白点”，最可能残留的物质是：A.氧化铝磨粒B.硅油C.氯化钠D.碳酸钙答案：B解析：硅油为常见抛光润滑剂，疏水性强，封闭氧化膜微孔，导致染色液无法渗入形成白点；需用60℃碱性除油+超声清洗10min去除。二、多项选择题（每题3分，共15分）11.下列措施中，可有效降低抛光亚表面损伤（SSD）的有：A.逐级降低磨粒粒径B.提高抛光压力C.采用“软膜+硬颗粒”组合D.引入超声振动辅助E.使用单晶金刚石微粉答案：A、C、D、E解析：高压增加裂纹深度，B错；其余均可减小横向裂纹扩展或实现塑性域去除。12.机器人恒力抛光系统中，力控传感器需实时补偿的干扰量包括：A.工具重力B.高速旋转离心力C.抛光布轮磨损量D.环境温度漂移E.工件材质变化答案：A、B、C、D解析：材质变化影响切削率但不直接产生力扰动，E不选；其余均通过算法前馈或反馈补偿。13.关于化学机械抛光（CMP）终点检测技术，正确的有：A.电机电流法对金属层厚度变化敏感B.光学干涉法可实时获得剩余厚度C.摩擦系数突变可指示界面切换D.涡流法适用于非金属层E.声发射信号高频段反映机械去除答案：A、B、C、E解析：涡流法仅对导电层有效，D错。14.手工抛光弧面工件时，产生“棱线”缺陷的原因有：A.布轮变形不足B.运动轨迹单一C.抛光膏含过多切削剂D.手持角度固定不变E.工件自转速度过高答案：A、B、D解析：C与棱线无关；E过高易过热，但不直接产生棱线。15.对碳化钨硬质合金进行镜面抛光，可选用的耗材组合有：A.金刚石悬浮液+锡抛光盘B.SiO₂溶胶+聚氨酯垫C.碳化硼+铸铁盘D.氧化铬+羊毛轮E.电解金刚石+铜盘答案：A、B、E解析：碳化钨硬度>Hv1800，需金刚石或电解软化层；SiO₂溶胶粒径小，可做终抛；B₄C与铸铁对钨钢效率低，C错；氧化铬切削不足，D错。三、判断题（每题1分，共10分）16.抛光不锈钢时，提高布轮线速度一定能降低表面粗糙度。答案：×解析：线速度>30m/s后，温度骤升，材料软化产生涂抹，粗糙度反而增大。17.磁流变抛光（MRF）中，磁场强度越大，抛光斑深度越深。答案：√解析：磁场增大→表观粘度↑→剪切应力↑→去除函数深度增加。18.对同一工件，干抛与湿抛相比，干抛更容易控制边缘塌边。答案：×解析：干抛摩擦系数大，边缘去除快，塌边更严重。19.采用“蓝蜡+氧化铝”对黄铜抛光，可获得镜面且不变色。答案：×解析：蓝蜡含氨水，黄铜中的锌易被腐蚀，抛光后表面发灰。20.机器人抛光路径规划中，采用NURBS曲线比直线插补更能减少接刀痕。答案：√解析：NURBS曲率连续，加速度平滑，可消除拐点冲击。21.在电解抛光中，磷酸-硫酸体系比高氯酸体系更安全。答案：√解析：高氯酸易产生爆炸性氯酸盐，磷酸-硫酸稳定性高。22.对光学K9玻璃，采用CeO₂抛光比ZrO₂抛光获得的表面粗糙度更低。答案：√解析：CeO₂与玻璃发生化学络合，实现纳米级去除，Ra可<0.3nm。23.抛光布轮“老化”后硬度增加，需用碱煮法恢复柔软性。答案：×解析：老化后树脂交联硬化，碱煮无法逆转，应更换新轮。24.采用激光抛光金属，可获得无磨料污染的镜面。答案：√解析：激光重熔使表面张力平滑，无需磨料，避免二次污染。25.对同一金刚石抛光液，粒径分布越窄，抛光划痕数量越少。答案：√解析：窄分布减少大颗粒尾端，降低深划痕概率。四、简答题（每题10分，共30分）26.详述铝合金手机中框镜面抛光的完整工艺流程，并说明关键参数控制要点。答案：（1）前处理：采用激光切割去毛刺→三乙醇胺超声除油（60℃，5min）→流水漂洗→风干。（2）粗抛：选用#400SiC防水砂带，线速度15m/s，压力0.08MPa，去除刀纹至Ra0.4μm。（3）中抛：更换#800SiC砂带，线速度18m/s，压力0.05MPa，Ra降至0.15μm；每300件更换一次砂带，避免钝粒划伤。（4）精抛：采用8inch半自动抛光机，布轮硬度ShoreA75，转速1200r/min，线速度20m/s；抛光膏为Al₂O₃-0.5μm+硬脂酸，压力0.03MPa，时间40s/件，Ra0.05μm。（5）超精抛：更换聚氨酯垫+SiO₂溶胶（pH=9.5），转速800r/min，压力0.015MPa，时间60s，Ra≤0.02μm，镜面亮度>1000Gu。（6）清洗：中性清洗剂超声（40kHz，50℃，3min）→纯水喷淋→IPA慢拉干燥→百级无尘包装。关键控制：①温度<45℃，防止铝水合化；②每50件抽检一次Ra；③抛光膏用量0.3g/件，过量易粘刀；④环境湿度50%±5%，避免水印。27.机器人抛光复杂曲面时，如何基于力-位混合控制实现恒压恒速？给出算法框图与实验验证数据。答案：系统组成：六维力传感器（ATIMini45）+KUKAKR60-3+伺服主轴+EtherCAT总线。算法：采用外环力PID+内环位置PID的双环串级结构。外环给定法向力Fd=10N，实测力Fc与Fd差值经PID输出位置修正Δx；内环以机器人当前位置+Δx作为目标，实现柔性贴合。框图：Fd→⊕→PID→Δx→⊕→位置内环→机器人→曲面→力传感器→Fc。前馈补偿：根据主轴重力、离心力、哥氏力建立动力学模型G(q)，实时补偿力偏置。实验：对汽车尾灯模具（自由曲面，曲率半径30–150mm），设置切向速度vt=50mm/s，法向力10N，采样频率1kHz。结果：力波动±0.4N，轨迹误差±0.05mm，表面Ra由0.8μm降至0.05μm，加工时间比手工缩短60%，良品率由85%提升至98%。28.阐述电解机械复合抛光（ECMP）在碳化钨模具上的应用，并给出工艺窗口与表面完整性评价。答案：碳化钨硬度高（HRA92），传统机械抛光效率低（MRR<5nm/min）。ECMP采用0.5mol/LNaNO₃+5wt%柠檬酸电解液，脉冲电源占空比30%，频率2kHz，峰值电流密度15A/dm²，抛光盘为镀铜纤维布，转速60r/min，压力0.08MPa。机理：电解使WC表面生成WO₃·xH₂O软层，硬度降至Hv400，机械作用去除软层，实现复合去除，MRR提升至120nm/min，表面无微裂纹。工艺窗口：电流密度10–20A/dm²，压力0.06–0.10MPa，温度30–40℃，pH5–6。评价：AFM测得Ra0.8nm，亚表面损伤深度<20nm（截面抛光法），残余压应力-120MPa（XRDsin²ψ法），无钴流失（EDS检测），模具寿命提高2.3倍。五、综合实操题（共25分）29.现场给定Φ50mm×20mm的316L不锈钢圆柱试样，要求在手抛机上完成镜面抛光，最终Ra≤0.02μm，亮度≥1000Gu，且无划痕、无烧伤、无抛纹。请写出完整操作步骤、检测方法及不合格处置方案，并记录原始数据表格。答案：（1）设备与耗材：手抛机：BUFFALO2HP，转速1800r/min；砂纸：#400、#800、#1500、#3000防水SiC；抛光轮：ShoreA80白色棉布轮、ShoreA60法兰绒轮；抛光膏：Al₂O₃-1μm（绿）、Cr₂O₃-0.3μm（白）、SiO₂-0.05μm（乳液）；检测：MarSurfXR20粗糙度仪（λc=0.8mm，Gaussian滤波），RhopointIQ20/60°光泽仪，OlympusDSX1000显微镜（500×）。（2）操作步骤：①穿戴防静电手套，检查设备接地，砂纸背衬平整；②粗磨：#400砂纸湿磨，转速800r/min，压力0.02MPa，时间2min，Ra目标0.25μm；③更换#800→#1500→#3000，每道转速提高100r/min，压力递减0.005MPa，时间1.5min，Ra0.06μm；④绿膏初抛：布轮Φ200mm，线速度19m/s，压力0.015MPa，走“8”字轨迹，时间3min，Ra0.04μm；⑤白膏精抛：法兰绒轮，线速度16m/s，压力0.01MPa，时间4min，Ra0.025μm；⑥乳液终抛：聚氨酯垫，线速度12m/s，压力0.008MPa，时间5min，Ra≤0.02μm；⑦清洗：中性清洗剂+去离子水超声5min→IPA脱水→N₂吹干。（3）检测：粗糙度：0°、90°各测3次取平均，记录Ra、Rz；光泽：60°测量5点取平均；显微：检查划痕、烧伤、抛纹，拍照存档。（4）原始数据（示例）：|工序|Ra/μm|Rz/μm|光泽/Gu|缺陷|操作者||#400|0.24|1.5|—|无|张三||#3000|0.06|0.4|—|无|张三||绿膏|0.0