2025年高性能制造《制造工藝》專項訓練考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.下列哪種制造工藝屬于材料去除型制造？（）A.增材制造（3D打?。〣.拉伸成型C.焊接D.粉末冶金2.高速切削加工的主要優(yōu)勢之一是？（）A.能加工所有難加工材料B.必須使用特殊的刀具材料C.能夠顯著提高材料去除率，并可能改善表面質(zhì)量D.對機床剛度的要求低于常規(guī)切削3.精密磨削與普通磨削相比，其主要區(qū)別在于？（）A.砂輪粒度更粗B.通常使用油石或金剛石砂輪C.加工余量更大D.主要用于磨削非金屬材料4.在激光加工中，用于打孔或切割，特別是加工反射性材料時，常采用？（）A.CO2激光器B.Nd:YAG激光器C.氬離子激光器D.氬弧焊5.電化學加工（ECM）主要用于加工？（）A.超硬材料B.輕金屬材料C.所有導電材料，尤其是高硬度、高脆性材料D.非金屬材料6.下列哪種連接方式屬于固態(tài)連接？（）A.焊接B.釬焊C.膠接D.增材制造中的粘接7.增材制造（AM）工藝中，選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)通常使用什么作為粘結(jié)劑？（）A.熔融的金屬粉末B.液體光刻膠C.熱塑性粘結(jié)劑D.激光照射使粉末顆粒間熔化結(jié)合8.硬切削加工中，刀具前角通常選擇為？（）A.很大的正值B.很大的負值C.較小的正值或零度D.負值9.工藝規(guī)程制定過程中，首先需要確定的是？（）A.工藝路線B.切削用量C.設(shè)備和工藝裝備D.工序順序10.下列哪項不是綠色制造的原則？（）A.資源高效利用B.污染物零排放C.能源大量消耗D.實現(xiàn)制造過程的清潔化二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題中的橫線上）1.制造工藝的選擇需要綜合考慮零件的________、______、______、______以及生產(chǎn)批量等因素。2.高速切削通常需要使用特殊的刀具材料，如________鉆頭或________刀片，以承受高切削速度下的________和________。3.精密磨削時，為獲得低粗糙度表面，常采用________磨削、無進給磨削或使用________砂輪。4.激光加工中，激光能量的主要形式包括________、________和________。5.電化學加工的基本原理是利用________在兩極間進行，通過________的選擇性溶解來去除導電材料。6.焊接接頭的力學性能通常低于母材，提高焊接接頭性能的主要途徑有________、________和________。7.增材制造工藝能夠制造復雜的幾何形狀，如________和________。8.在制定工藝規(guī)程時，將零件加工分解為若干個相對獨立的工序，每個工序又可細分為________、________、________、________和________等工步。9.工藝參數(shù)中，切削速度主要影響切削區(qū)的________，進給量主要影響________，背吃刀量主要影響________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述高速切削相對于傳統(tǒng)切削的主要優(yōu)勢。2.簡述精密加工和超精密加工在加工精度和表面質(zhì)量要求上的主要區(qū)別。3.簡述激光加工與化學加工在材料去除原理上的主要區(qū)別。4.簡述選擇制造工藝時需要考慮的主要因素。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述選擇硬切削方法加工難加工材料時，需要考慮哪些關(guān)鍵因素？2.論述增材制造（3D打?。┘夹g(shù)在高性能制造中的應用前景及其面臨的主要挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.A2.C3.B4.C5.C6.A7.C8.C9.D10.C二、填空題1.材料，結(jié)構(gòu)，性能，工藝要求2.硬質(zhì)合金，陶瓷，高溫，沖擊3.高速，金剛石4.光熱，光化學，聲光5.電流，陽極溶解6.控制焊接材料，控制焊接工藝，控制焊接結(jié)構(gòu)7.內(nèi)部復雜結(jié)構(gòu)，薄壁件8.工作基準，輔助基準，粗加工，半精加工，精加工，光整加工9.溫度，已加工表面質(zhì)量，刀具磨損三、簡答題1.解析思路：高速切削通過顯著提高切削速度、進給速度，能在保證加工質(zhì)量的前提下，大幅提高材料去除率，提高生產(chǎn)效率。同時，由于切削過程更平穩(wěn)，切削力、切削熱相對降低，有助于改善加工表面質(zhì)量（如獲得更小的粗糙度值），減少刀具磨損，延長刀具壽命。此外，高速切削有時能加工出傳統(tǒng)切削難以加工的材料或復雜結(jié)構(gòu)。2.解析思路：精密加工通常指加工精度達到微米級，表面粗糙度在Ra0.2~0.8μm范圍，側(cè)重于尺寸精度和形狀精度的保證。超精密加工則追求更高的加工精度（達到納米級）和更低的表面粗糙度（Ra0.02~0.1μm），不僅要求尺寸、形狀，還對表面完整性（如殘余應力、表面紋理）有嚴格要求，常用于加工光學元件、精密量具等。3.解析思路：激光加工利用高能量密度的激光束照射材料表面，使材料通過光熱效應或光化學效應熔化、氣化或發(fā)生相變，從而實現(xiàn)去除或改變材料形狀。它是非接觸式加工，熱影響區(qū)小，加工精度較高?；瘜W加工則是利用化學試劑（如酸、堿、氧化劑）與材料發(fā)生選擇性化學反應，通過反應產(chǎn)物的溶解或物理作用去除材料。它是接觸式加工，主要依賴化學反應速度，加工速度相對較慢，通常在腐蝕領(lǐng)域應用較多。4.解析思路：選擇制造工藝需綜合考慮：①零件的材料性能（如硬度、脆性、導熱性等）；②零件的結(jié)構(gòu)復雜程度和精度要求；③生產(chǎn)批量大?。ù笈恳诉x擇高效率工藝，小批量或單件宜選擇靈活工藝）；④成本因素（包括設(shè)備成本、材料成本、加工成本、人工成本等）；⑤現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備條件；⑥環(huán)保和可持續(xù)性要求；⑦交貨期要求等。四、論述題1.解析思路：選擇硬切削加工難加工材料時，需考慮：①材料硬度和強度：材料的硬度是選擇硬切削刀具材料、確定切削參數(shù)（特別是切削速度和進給量）的主要依據(jù)。強度影響所需切削力。②加工性：考慮材料的導熱性（影響切削熱分布和工件變形）、韌性（影響斷屑）、磨蝕性（對刀具磨損的影響）。③切削條件：需要選擇合適的刀具材料（如PCD/CBN）和幾何參數(shù)（如正前角、大刃傾角），并嚴格控制切削速度和進給量，可能需要使用冷卻液或干式切削的特定方式。④機床剛性：硬切削需要較大的切削力，對機床的剛性、剛度和動力有較高要求。⑤工藝穩(wěn)定性：需要考慮夾持力、裝夾方式對加工穩(wěn)定性和表面質(zhì)量的影響。⑥表面完整性要求：硬切削可能產(chǎn)生較大的殘余應力、表面硬化或加工硬化，需采取措施控制。2.解析思路：增材制造在高性能制造中的應用前景廣闊，尤其在航空航天、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域，可用于制造輕量化、復雜結(jié)構(gòu)、一體化部件。優(yōu)勢在于：①設(shè)計自由度極大提高，可實現(xiàn)傳統(tǒng)方法難以甚至無法制造的復雜幾何形狀。②有助于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，如點陣結(jié)構(gòu)、拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)，顯著減輕重量。③縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，快速制造原型和模具。④促進個性化定制制造。面臨的主要挑戰(zhàn)包括：①材料性能：目前多數(shù)增材制造材料的力學性能（尤其是高溫性能、疲勞性能、蠕變性能）與傳統(tǒng)加工材料相比仍有差距，或難以實現(xiàn)完全的性能均勻性。②精度和表面質(zhì)量：部分增材制造工藝的精度和表面質(zhì)量仍不能滿足高端應