1、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 0.11um、加工表面粗糙度 Ra 在 0.020.1um 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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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，
7、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 200
8、0 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
9、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
10、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
11、，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
12、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
13、 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
14、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5-29 简述测量精密自由曲面时的粗糙度和评定原理6-1 从
15、提高加工精度的角度来看，试论述误差的隔离和消除、误差的补偿两条途径的实质和特点6-2 试阐述离线检测、在位检测和在线检测的含义，并分析其特点6-3 试论述进行在线检测的条件6-4 试述误差补偿的概念及其各种形式6-5 举例说明误差修正、误差校正、误差均化、误差“纯化” 、误差分离等概念6-6 试述软件误差补偿与硬件误差补偿的特点及其相互间的关系6-7 论述综合误差补偿、多维误差补偿、预报型误差补偿的含义和意义6-8 试述误差补偿的过程6-9 试述误差补偿系统的组成及各组成部分的作用6-10 试分析三点法误差分离方法的特点和应用6-11 试分析三点转位误差分离原理及其在误差测量中的应用6-12
16、平面类形状位置误差的测量中，利用哪些方法来分离误差，它们在原理上有哪些共同点6-13 分析图 6-12 中车削工件圆度和圆柱度误差补偿的原理和特点6-14 通过在线检测与误差补偿系统应用实例（图 6-11、图 6-12、图 6-13、图 6-14、图 6-15）总结在线检测与误差补偿的特点6-15 试述微位移系统的作用及其组成6-16 分析各种位移机构和器件的性能、特点及其应用场合6-17 分析平行弹性导轨微位移工作台的特点及其应用6-18 分析电磁控制微位移工作台的特点及其应用6-19 分析电致伸缩位移工作台的特点及其应用6-20 分析压电效应微位移工作台的特点及其应用6-21 试比较电致伸
17、缩材料和压电材料的特点6-22 如何应用柔性铰链形成的连杆结构来获得微位移？6-23 如何应用变形量小的压电陶瓷元件来制作长行程的微位移机构6-24 如何利用 3 个管状压电器件来实现 x、y 方向移动和绕 z 轴转动的微位移。请参考图6-25 布局自行设计。7-1 试述研磨加工的机理和特点7-2 试述抛光加工的机理和特点7-3 试述研磨、抛光时加工表面产生变质层的机理和减少变质层的办法7-4 精密研磨、抛光时主要工艺因素有哪些？7-5 研磨精密平面时，应使用怎样的研磨机床和研具？应有怎样的研磨运动？7-6 简述无损伤抛光方法7-7 简述弹性发射加工方法7-8 简述化学机械抛光7-9 简述电场
18、和磁场辅助抛光方法的原理及其应用7-10 简述曲面研磨抛光方法、原理及适用范围8-1 试论述微细加工的含义微细加工技术是指制造微笑尺寸零件的生产加工技术广义讲，微细加工包含了各种传统精密加工方法和与传统精密加工方法完全不同的新方法，如切削加工、磨料加工、电火花加工、电解加工、化学加工、超声波加工、微波加工、等离子体加工、外延生长、激光加工、电子束加工、离子束加工、光刻加工、电铸加工等狭义讲，微细加工主要是指半导体集成电路制造技术，因为微细加工和超微细加工时在半导体集成电路制造技术的基础上形成并发展起来的，他们是大规模集成电路和计算机技术的技术基础，是信息时代、微电子时代、光电子时代的关键技术之
19、一。如化学气相沉积、热氧化、光刻、离子束溅射、真空蒸镀以及整体微细加工技术整体微细加工技术是指用各种微细加工方法在集成电路基片上制造出各种微型运动机械，即微型机械和微型机电系统8-2 试述微细加工与精密加工的关系精密加工和微细加工时有着密切联系的，他们都是现代制造技术的前沿，微细加工时属于精密加工范畴内的，现代技术发展的很快，不仅出现了微细加工技术，而且出现了超微细加工技术。8-3 微小尺寸加工和一般尺寸加工有哪些不同？微细加工主要指 1mm 以下的维系尺寸零件，加工精度为 0.010.001mm 的加工，即微细度为 0.1mm 级的亚毫米级的微细零件加工；超微细加工主要指 1um 以下的超微
20、细尺寸零件，加工精度为 0.10.01um 的加工，即微细度为 0.1um 级的亚微米级的超微细零件加工。今后的发展是要进行微细度为 1nm 以下的豪微米级的超微细加工8-4 试分析微细加工中的微切削去除机理微细切削时，为保证工件尺寸精度要求，最后一次的表面切除层厚度必须小于尺寸精度值。同时，由于工件尺寸小，从材料的强度和刚度上考虑，切削必须很小，因此迟到两可能小于材料的晶粒大小，切削就在晶粒内进行，这时称之为微切削去除8-5 何谓原子、分子加工单位？以原子、分子为加工单位时的微细加工就是把原子、分子一个一个地去除，这时不管用什么加工方法，其所需临界加工能量密度相当于材料的结合能量与活化能量的
21、总和，大致相等。8-6 论述分离、结合、变形三大类微细加工方法的含义及其常用加工方法的特点和应用范围分离加工又称去除加工，其机理是从工件上去除一块材料，可以用分解、蒸发、扩散、切削等手段去分离。结合加工又可称之为附着加工，其机理是在工件表面上附加一层别的材料。如果这层材料与工件基体材料不发生物理化学作用，只是覆盖在上面，就称之为附着，也可称之为弱结合，典型的加工方法是电镀、蒸镀等。如果这层材料与工件基体材料发生化学作用，生成新的物质层，则称之为结合，也可称之为强结合，典型的加工方法有氧化、渗碳等变形加工又可称之为流动加工，其机理是通过材料流动使工件产生变形，其特点是不产生切削，典型的加工方法是
22、压延、拉拔、挤压等8-7 试分析附着加工、注入加工、接合加工 3 种结合加工方法的含义，他们有哪些共同点与不同点？对于结合加工，又可分为附着、注入、接合三类附着指附加一层材料；注入指表层经处理后产生物理、化学、力学性质变化，可统称为表面改性，或材料化学成分改变，或金相组织变化；结合指焊接、粘接等8-8 试述电子束加工的原理、加工装置、特点及其应用原理：电子束加工是利用电子束的高能量密度进行钻孔、切槽、光刻等工作加工装置主要由电子枪系统、真空系统、控制系统和电源系统等组成。特点：束径小、能量密度高被加工对象范围广加工速度快、效率高控制性能好，易于实现自动化应用范围很广，可用于打各种孔、切槽、焊接
23、、光刻、表面改性等工件它既是一种精密加工方法，又是一种重要的微细加工方法。8-9 电子束的热效应和化学效应有何不同？利用种两种效应分别有哪些主要加工方法由于电子束的能量密度高、作用时间短，所长生的热量来不及传导扩散就将工件被冲击部分局部融化、气化、蒸发成为雾状粒子而飞散，这时电子束的热效应。电子束加工就是主要靠电子束的热效应现象用功率密度相当低的电子束照射高分子材料时，即使几乎不会引起材料表面温度的上升，也会由于入射电子和高分子相碰使其分子链切断或重新聚合，从而使材料的相对分子质量和化学性质产生变化，这就是电子束的化学效应。8-10 试比较电子束光刻中两种曝光方式（扫描曝光、投影曝光）的特点电
24、子束扫描曝光：质量、速度均很高*投影曝光：优点是图形精度高、速度快、生产率高、成本低、可在基片或掩膜上复印8-11 试述离子束加工的原理、加工装置、特点及其应用原理：离子束加工时在真空条件下，将氩、氪、氙等惰性气体通过例子源产生离子束，经加速、集束、聚焦后，射到被加工表面上以实现各种加工的方法。装置：由离子源、真空系统、控制系统、电源等部分组成特点：加工精度和表面质量高加工材料广泛加工方法丰富多样控制性能好，易于实现自动化应用范围广之应用：可根据加工要求选择离子束的束径和能量密度，直径小、能量密度大的离子束用于去除加工；直径大、能量密度较低时适于镀膜、刻蚀；直径大、能量强的离子束适于注入加工。
25、8-12 试述离子束的溅射过程模型（即离子碰撞过程）8-13 试论述离子束的几种溅射加工方法。如何控制离子束去除加工、镀膜加工和注入加工的加工机理转变离子束溅射去除加工：离子束溅射去除加工简称为离子束去除加工其加工原理：是利用离子溅射，主要是一次溅射和二次溅射，它是一种最典型的原子、分子加工单位的微细加工方法离子束溅射镀膜加工：离子束溅射镀膜加工时一种原子、分子级的附着加工，所以有时又称之为离子束溅射附着加工，用被加速的例子从靶材上打出原子和分子，并将它们附着到工件表面上形成镀膜，镀膜材料装置于靶位上，靶面与离子束的方向成一定角度，工件被镀表面与溅射原子、分子方向垂直。离子束注入加工：离子束注
26、入加工就是将要注入的元素进行电离，并将正离子分离和加速，形成具有数十万电子伏特的高能离子流，轰击工件表面，离子因动能很大，被打入表面层内，其电荷被中和，成为置换原子或晶格间的填隙原子，被留于表层中，使材料的化学成分、结构、性能产生变化。离子束曝光：优点是有高灵敏度和分辨力。由于离子质量远大于电子，在基片上产生背散作用小，引起的邻近效应也小，因此能够对线宽小于 0.1um 的精密微细图形曝光。同时由于离子直径、质量比电子大，射入抗蚀剂后受到的阻力也大，离子在抗蚀剂层内的射程也短，离子能量能被抗蚀剂充分吸收，中就提高了抗蚀剂的灵敏度。在相同抗蚀剂时，离子束曝光的灵敏度比电子束曝光的灵敏度要高一个数
27、量级以上，由此曝光时间可大为缩短，因此离子束写图和复印是很有前途的。8-14 为什么说离子束加工是最有前途的精密和超精密加工方法？8-15 试述激光束加工的原理、加工设备、特点及其应用原理：激光是一种光，它是通过原子受激辐射发光和共振放大而形成的。设备：由激光器、电源、光学系统和机械系统等组成。特点：加工精度高加工材料范围广加工性能好加工速度、效率高价格昂贵应用范围很广，是一种非常有前途的精密加工和微细加工方法。8-16 试述影响激光加工的主要因素8-17 试述激光加工的各种方法激光打孔：利用激光束可对各种材料加工小小孔和微孔，最小孔径达几微米，深度可达直径的 50 倍，激光打孔的过程是热现象
28、综合的结果激光切割：激光切割常用二氧化碳气体激光器，连续或脉冲方式，所切割的切缝窄、边缘质量好，几乎无切割残渣，切割速度高，切割金属、玻璃、石英、木材、布匹、纸张等各种材料，还可用来半导体材料的划片。激光微调：主要用于调整电路中某些元件的参数，以保证电路的技术指标。当前是指对电阻的微调激光表面改性：利用激光对材料表面进行处理可改变其物理结构、化学成分和金相组织，从而改善材料表面的物理、力学、化学性质，如硬度、耐磨性、耐疲劳性、耐腐蚀性等，称之为激光表面改性技术。现在，激光表面改性方法有激光固态相变硬化、合金化、涂敷、熔凝等。激光存储：是利用激光进行视频、音频、文字资料、见算计信息等的存取。8-
29、18 试述光刻加工的过程8-19 试述沉积和刻蚀多层工艺是如何得到立体结构的。8-20 试述光刻-电铸- 模铸复合成形技术（LIGA）的成形方法和特点8-21 了解集成电路制作过程，分析它与精密和超精密加工的关系8-22 试述单面印制线路板的制作方法9-1 精密和超精密加工的外部支撑环境主要包括哪些方面？对他们的控制要求有哪些？9-2 什么叫空气的洁净度？空气的洁净度级别是如何规定的？9-3 精密和超精密加工为什么常常需要在恒温条件先进行？9-4 恒温环境一般用哪两个指标来描述？目前主要的标准吧恒温环境划分为几个等级？9-5 简要叙述对洁净室的基本要求和实现洁净室的关键技术9-6 空气过滤器如
30、何分类？他们的性能指标主要有哪些？9-7 要实现较高的洁净度等级，气流组织形式应当采用哪一种？为什么？9-8 洁净室中的温度、湿度和正压力是如何获得和控制的？9-10 消除内部振动干扰的措施有哪些？9-11 简述隔振器的隔振原理及各种隔振器的特点和应用场合9-12 衡量室内噪声的主要指标是什么？影响精密和超精密加工的噪声源有哪几种？9-13 如何控制噪声？隔声、吸声和消声等方法各有什么特点？9-14 什么是照度？什么是眩光？怎样才能提高照明质量？9-15 集聚的静电对精密和超精密加工有什么影响？怎样才能防止静电的影响？9-16 精密和超精密加工的主要外部支撑环境设施有哪些？在实施这些设施时追求
31、的目标是什么？10-1 试述纳米技术对国防工业、尖端技术以及整个科技发展的重要性10-2 简述纳米级测量主要方法及各方法的对比10-3 说明扫描隧道显微镜（SPM）的发展和多功能扫描探针显微镜的出现10-4 原子力显微镜（AFM ）的工作原理、方法和系统组成10-5 简述多种扫描探针显微镜（SPM）的发展和多功能扫描探针显微镜的出现10-6 简述原子操作中的“移动原子 ”和“提取去除原子”的原理和方法10-7 简述使用 SPM 针尖进行雕刻加工微结构的方法10-8 简述使用 SPM 进行光刻和局部阳性极化加工微结构的原理和方法10-9 简述微型机电系统的组成、功能和最新发展10-10 简述立体光刻工艺技术制造微器件的原理和方法10-11 简述 LIGA 工艺技术制造微器件的原理和方法10-12 简述牺牲层工艺技术制造微器件的原理和方法10-13 简述基板的键合技术的原理和方法，及其在微型机电系统制造中的应用10-14 说明微型机械和微型机电系统（MEMS ）包含什么内容？10-15 简述精微机械加工技术制造微器件的方法和最新进展10-16 简述精微特种加工技术制造微器件的方法和最新进展
